CN205829897U - 支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型支持多种视频输入格式的多通道视频视频压缩处理模块，包括用于对采集的视频信号进行压缩和传输或存储的压缩处理器，FPGA，以及用于提供配置接口的连接器；连接器上设置有4路视频输入接口，对应的输出接口连接FPGA的输入端，FPGA将接收到的信号转换后输入到压缩处理器中；压缩处理器上设置有2路百/千兆网接口，百/千兆网接口电路通过PHY芯片和网络变压器后连接到连接器上；压缩处理器上设置有2路RS‑232接口；压缩处理器输出的2路TTL信号通过MAX232芯片将信号转换成RS‑232信号连接到连接器上；压缩处理器上设置有连接到连接器上的2路PCIE X1、2路SATA接口和多路GPIO。
Description
技术领域
本实用新型涉及图像处理及计算机技术领域，具体为支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块。
背景技术
随着计算机图像技术的日益发展，越来越多的领域，需要视频压缩及传输处理技术，尤其在铁路、电力、军工等领域。大量的语音、数据、视频、图形等信息需要计算机进行实时采集、存储、传输和处理，而且越来越多的视频输入格式数据量庞大，采集后必须对其进行压缩处理。现有的视频压缩模块基本都是只支持对某一种视频输入格式进行采集和压缩及传输，只要视频源的输入格式发生改变就要重新设计整个视频压缩处理卡的问题，这样会限制大量的实际需求。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种支持多种视频输入格式的多通道视频视频压缩处理模块，支持多种视频输入格式，传输流畅，格式统一，具有很强的扩展性及实用性。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，包括用于对采集的视频信号进行压缩和传输或存储的压缩处理器，用于对采集到的视频信号进行信号转换的FPGA，以及用于提供配置接口的连接器；
连接器上设置有4路视频输入接口，对应的输出接口连接FPGA的输入端，FPGA将接收到的RGB或者DVI信号转换成为YUV信号后输入到压缩处理器中；
压缩处理器上设置有2路百/千兆网接口，百/千兆网接口电路通过PHY芯片和网络变压器后连接到连接器上；
压缩处理器上设置有2路RS-232接口；压缩处理器输出的2路TTL信号通过MAX232芯片将信号转换成RS-232信号连接到连接器上；
压缩处理器上设置有连接到连接器上的2路PCIE X1、2路SATA接口和多路GPIO。
优选的，压缩处理器采用TMS320DM8168芯片，连接有DDR3L内存和NandFlash内存。
优选的，压缩处理器上第一路百/千兆网接口用于调试，第二路百/千兆网接口通过与连接器上的网络接口连接用于数据传输。
优选的，连接器上第一路RS-232接口用于板载调试；第二路RS-232接口通过与连接器上的RS-232引脚连接用于数据通讯。
优选的，还包括设置在连接器上的2路音频输入接口，对应的输出接口经音频采集处理电路连接压缩处理器；音频采集处理电路包括依次连接的差分线路接收器和音频编码器。
优选的，FPGA外部设置有PROM配置芯片和JTAG接口。
优选的，还包括分别连接压缩处理器和FPGA的时钟管理电路。
优选的，还包括电源管理电路；电源管理电路包括依次连接在连接器中电源输入引脚上的保护电路和电源转换启动电路；电源转换启动电路中设置有DC-DC电源芯片LTM4644、DC-DC电源芯片LTC3618和DC-DC电源芯片TPS61080。
优选的，FPGA采用型号为SMQ2V1000FG256的FPGA。
优选的，连接器采用型号为FX8-100P-SV接插件。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型通过设置的FPGA对前端采集到的视频信号进行转换后输入压缩处理器中，压缩处理器做相应的压缩和传输或者存储处理，其输出的压缩视频格式统一为H.264；从而使其具有很强的扩展性及实用性。同时利用设置的百/千兆网接口，使得压缩后的视频数据可以通过百/千兆网络进行传输，可以大大提高产品的兼容性及软件易用性，易于升级；并且视频数据可以通过SATA接口进行存储；上位机可以通过串口或者网络以命令字的形式进行文字或时标与视频的叠加；在处理不同的视频输入格式，只需要更换相应的视频采集电路的底板，将此压缩处理模块扣到底板上即可，大大缩短了开发周期，由此提高产品的竞争能力。
进一步的，核心芯片采用国产FPGA和TMS320D8168压缩处理器实现，可以满足国产化要求，增加了系统处理的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型实例中所述视频压缩处理模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
如图1所示，本实用新型提供最多4个通道的视频输入接口，可以对视频输入格式如DVI、LVDS以及PAL等，进行视频采集、H.264的压缩、传输和存储，还支持2路音频接收压缩处理。压缩处理器采用TMS320DM8168，主频1GHz，外接DDR3L内存，内存大小为1GB，内存频率为666MHz，保证处理器的处理能力，数据在内存中的高速搬移；2GB的NandFlash用来固化Linux系统以及初始化TMS320DM8168和应用程序，外围电路还包括时钟管理、电源管理等，对外引出到连接器的接口有2路PCIE X1、2路百/千兆网、2路串口、2路SATA接口以及多路GPIO。
其中，TMS320DM8168压缩处理芯片集成2路具有GMII和MDIO接口的百/千兆位以太网MAC(10Mbps，100Mbps，1000Mbps)，接口电路需要PHY芯片L-ET1011C2-CI-D，通过变压器H5120NL后再引到连接器上。第一路100M/1000M网络接口用于调试，第二路100M/1000M网络接口通过网络变压器与连接器上连接，从而能够提供网络加载功能和数据传输通讯功能，用于数据传输。
本实用新型中设置2路RS232串口。TMS320DM8168压缩处理芯片集成3路IrDA和CIR的TTL电平的UART，设计上2路TTL通过MAX232芯片将信号转换成RS-232接到连接器上。其中1路RS-232收发器用于板载调试；第二路RS-232收发器与连接器上设置的RS-232引脚连接，用于数据通讯。
本实用新型中预留2路PCIE X1和2路SATA接口连接到连接器上。TMS320DM8168压缩处理芯片集成有2路PCIE X1GEN2兼容型接口，以及多达两个用于两个磁盘驱动器上的外部存储器的SATA接口，或通过采用一个端口乘法器来实现更多SATA接口。
本实用新型使用时，视频数据经过TMS320DM8168压缩处理后缺省是通过网络将数据传输出去。为了增加模块的扩展性和易用性，将TMS320DM8168主处理器芯片自带的PCIE接口作为视频压缩处理模块和主机进行数据交互的可选项。也可以通过SATA将视频数据存储到本地数据盘中。
本实用新型还包括电源管理电路。电源转换启动电路与连接器上设计的电源输入引脚连接。从而使得系统电源由外部输入5V，经过滤波和过流保护接入板内通过电源转换启动电路变换为板内所需的3.3V、2.5V、1.8V、1.5V、1.35V、1.2V、1.0V和+15V、-15V等。为了使模块工作稳定以及满足上电时序，板内还设计有电压监控电路。3.3V、2.5V、1.8V、1.5V、1.2V和1.0V由5V通过DC-DC电源芯片LTM4644转换而来，1.35V由5V通过DC-DC电源芯片LTC3618转换而得，+15V和-15V由5V通过DC-DC电源芯片TPS61080转换而得。1.35V主要用来给DDR3L内存芯片MT41K256M16HA125IT:E供电；1.0V、1.2V、1.8V等为TMS320DM8168供电；1.8V还为FPGA供电；+15V和-15V主要为音频电路供电。
本模块设计还包含2路平衡输入音频。在音视频采集上，前端平衡输入音频(也就是差分输入)通过差分线路接收器INA134芯片将差分转换为单端后，再经过音频编码器TVP5158转换成数字信号，最后给TMS320DM8168压缩芯片进行压缩处理，压缩后通过网络传输出去或者本地存储。
FPGA选用兼容Xilinx XQR2V1000，型号为SMQ2V1000FG256的国产FPGA选型，主要完成来自底板的视频信号转换，模块上逻辑功能的控制，以及芯片复位功能等控制。FPGA将底板的RGB或者DVI信号转换成YUV信号，随后将YUV信号送入TMS320DM8168芯片中进行压缩处理。
如图1所示，FPGA外部有配置PROM芯片XCF32P，主要用来对FPGA进行相关配置，配置过程就是将配置位流文件通过所选择的方式下载到FPGA中，配置过程主要有4个阶段：清除配置存储器、初始化、加载配置数据、器件启动。
本实用新型整体的功能齐全，处理速度快，并且尺寸小巧，能够到达90mm(L)*83mm(W)*2mm(H)。
Claims (10)
1.支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，包括用于对采集的视频信号进行压缩和传输或存储的压缩处理器，用于对采集到的视频信号进行信号转换的FPGA，以及用于提供配置接口的连接器；
连接器上设置有4路视频输入接口，对应的输出接口连接FPGA的输入端，FPGA将接收到的RGB或者DVI信号转换成为YUV信号后输入到压缩处理器中；
压缩处理器上设置有2路百/千兆网接口，百/千兆网接口电路通过PHY芯片和网络变压器后连接到连接器上；
压缩处理器上设置有2路RS-232接口；压缩处理器输出的2路TTL信号通过MAX232芯片将信号转换成RS-232信号连接到连接器上；
压缩处理器上设置有连接到连接器上的2路PCIE X1、2路SATA接口和多路GPIO。
2.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，压缩处理器采用TMS320DM8168芯片，连接有DDR3L内存和NandFlash内存。
3.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，压缩处理器上第一路百/千兆网接口用于调试，第二路百/千兆网接口通过与连接器上的网络接口连接用于数据传输。
4.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，连接器上第一路RS-232接口用于板载调试；第二路RS-232接口通过与连接器上的RS-232引脚连接用于数据通讯。
5.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，还包括设置在连接器上的2路音频输入接口，对应的输出接口经音频采集处理电路连接压缩处理器；音频采集处理电路包括依次连接的差分线路接收器和音频编码器。
6.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，FPGA外部设置有PROM配置芯片和JTAG接口。
7.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，还包括分别连接压缩处理器和FPGA的时钟管理电路。
8.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，还包括电源管理电路；电源管理电路包括依次连接在连接器中电源输入引脚上的保护电路和电源转换启动电路；电源转换启动电路中设置有DC-DC电源芯片LTM4644、DC-DC电源芯片LTC3618和DC-DC电源芯片TPS61080。
9.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，FPGA采用型号为SMQ2V1000FG256的FPGA。
10.根据权利要求1所述的支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块，其特征在于，连接器采用型号为FX8-100P-SV接插件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620547303.XU CN205829897U (zh) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | 支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块 |
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| CN201620547303.XU Active CN205829897U (zh) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | 支持多种视频输入格式的多通道视频压缩处理模块 |
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| CN (1) | CN205829897U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111010541A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-14 | 重庆山淞信息技术有限公司 | 基于fpga与压缩处理器的视频处理模块 |
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2016
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