基于TMS320DM8168的多通道HD-SDI DVR设计与实现

赵华炜 张赛晖

摘 要 视频监控行业在不断的高清化、网络化、智能化，一些用户的传统的模拟视频监控需要进行高清升级。多通道HD-SDI DVR设备支持4路HD-SDI视频编码，存储，远程传输等。

关键词 DM8168；HD-SDI；高清视频监控；GV7704

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）162-0096-01

数字视频监控经过多年的发展，从早期的重要行业监控，到现在的日常生活安防监控。人们现在对视频监控的各种需求不断提升，在一些特定场合，对图像的清晰度要求越来越高，智能跟踪，车牌识别，远程教学等需求越来越多，推动了监控行业的发展。在高清化、智能化、网络化等方面，前端的高清网络摄像机，后端的NVS和NVR等设备也在不断更新。

在系统升级，高清化过程中，行业内现在主流的升级方式有2种：一种为利用原有的同轴电缆布线，通过升级前端的摄像机和后端的数字硬盘录像机DVR为HDSDI接口的设备，完成升级高清系统，无需重新布线，节约施工成本；另一种升级为网络高清设备，将前后端设备升级为网络摄像机和网络数字视频硬盘录像机NVR，通过网线，可以实现较低成本实现。

本文主要介绍一款新型多通道HD-SDI DVR。采用TI公司最新的针对DVR产品的TMS320DM8168，和Semtech公司新推出的4通道HD-SDI接收器GV7704，实现高性能、低成本的4通道的HD-SDI DVR设备。

1 系统结构与功能描述

4通道HD-SDI DVR设备，采用DM8168平台。设备主要功能如下：

1）支持4路HD-SDI高清视频编码；

2）支持HDMI、VGA同时输出，HDMI与VGA输出分辨率最高均可达1920x1080p，可分别预览或回放不同通道的图像；

3）通过SATA扩展可以实现8个SATA；

4）支持千兆以太网。

系统框图如图1所示。

2 系统详细设计

4通道HD-SDI DVR设备采用的是DM8168为主芯片，设计内存容量为1GB DDR3-1600，和1Gb NAND FLASH。下面介绍设备主要的视频输入、输出部分设计。

2.1 视频输入部分

DM8168的HDVPSS有两个165MHz的高清视频采集通道，支持一路16bit/24bit和一路16bit视频数据输入，而且每个通道可以拆分为两个8bit的采集通道[ 1 ]。

视频输入接收器，设备采用的是低成本的4路高清HD-SDI接收芯片GV7704，支持4路8bit/10bit BT1120数据输出。GV7704可以支持720p and 1080p HD分辨率，内置高清无损编码器HD-VLC？，高清视频可以将在同轴电缆270Mb/s速率下传输550m，或者用Cat-5e/6 UTP线缆在270Mb/s速率下传输150m，从而有效地提高了传输距离。

经过分析，由于DM8168的HDVPSS的视频输入通道，时钟最高支持到165MHz，GV7704输入的1080p30的数据，时钟频率为148.25MHz，所以如果输入为1080p30的视频数据，GV7704的4路数据，可以直接输入到DM8168的视频采集通道。但是，如果输入视频为1080p60，则GV7704的数据需要通过FPGA进行数据处理，才能输入到DM8168进行视频采集、编码处理[ 4 ]。

2.2 视频输出接口

DM8168支持HDMI、RGB、模拟标清视频输出，无需增加额外芯片，即可满足DVR本地预览输出接口的需求。

本设备采用的HDMI和HDCOMP显示模块，支持一路HDMI输出，和一路VGA输出，两路不同的视频输出[2]。其中：

1）HDMI经过ESD芯片输出，用于防静电；

2）VGA由Analog HD Video DAC经过滤波放大器输出。

3 结论

基于TMS320DM8168的4通道HD-SDI DVR视频监控设备，进行模拟视频到HD-SDI的升级，提高编解码效率，降低成本，以及提高网络传输效率等。使其能够更好的用于监控系统中，增加实时性，提高图像清晰度，同时做好音视频的存储，远程监控等。在提高硬件的基础上，增加智能分析，跟踪，远程共享，远程教学等功能，满足更多不同客户的需求。

参考文献

[1]TI.TMS320DM814x Davinci Video Processors （Rev. F）[EB/OL].http：//www.ti.com/lit/ds/symlink/ tms320dm8147.pdf，2015.

[2]TI. TMS320DM814x DaVinci Digital Video Processors Technical Reference Manual （Rev.F） [EB/OL]. http：// www.ti.com/lit/ug/ sprugx8c/ sprugx8c.pdf ，2015

[3]刘伟.基于Davinci平台的远程视频监视前端和终端的设计与实现[D].武汉：华中科技大学，2008.

[4]Semtech.GV7704 datasheet V4[EB/OL].http：// www. semtech.com，2016.