H.264音视频编解码SoC芯片Hi3510的原理和应用

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h.264标准的特点及应用

H.264标准的特点及应用随着人类精神需求和空间需求的提升，人们不再满足面对面的语言交流，空间距离的增加导致人们面对面的语言交流变得越来越少，人们更需要在时空中交流与交往。

当传统的交流方式难以实现时，更需要视觉、感观以及信息交流。

正因为如此，促进了卫星通信、微波通信、有线/无线传输技术的发展，也推动信息压缩技术和宽带传输技术，同时推动了安防业的迅猛发展。

视频信息传输和视频通讯的猛增，给视频压缩技术带来了很大挑战。

无论是互联网还是无线网络，都需要一种新型的压缩算法，新算法要求高压缩比，且能适应不同的网络环境。

以较小的失真、较高的压缩比、更小的花费、较低的码率在信道中传递视频，进行多媒体通信是今后视频压缩技术研究的一个方向。

H.264，又称MPEG-4part10，也称AVC(AdvancedVideoCoding)，是一个数字视频压缩标准，由VCEG(ITU-TVideoCodingExpertsGroup)和MPEG(ISO/IECMovingPictureExpertsGroup)联合组成的JVT(JointVideoTeam)于2003年3月正式发布[1，2]。

H.264标准的主要目标就是在同等保真条件下，提高编码效率。

这是一对矛盾，既然要求图像不失真，则图像传输的比特数就大，在网络带宽一定的情况下，图像信号传输的速度就快，因此，只有提高编码效率才能实现。

H.264的源起在以往众多的视频编码算法中，被广泛认可并应用于实际的是ISO/IEC制定的MPEG-X和ITU-T制定的H.26x两大系列视频编码国际标准。

H.261是早期的编码标准，主要是规范ISDN网上的会议电视和可视对讲。

它采用的是可减少时间冗余的帧间预测和减少空间冗余的DCT变换的混合编码方法，以及ISDN信道匹配，其输出码率是P×64kbit/s。

P较小时，传输清晰度不太高的图像;P较大时，可以传输清晰度较好的会议电视图像。

音视频编解码原理

音视频编解码原理
音视频编解码原理是指将音频和视频信号转化成数字信号的过程。

编码是将原始的音频、视频数据通过一种特定的算法转化为数字信号的过程，而解码是将数字信号重新还原为原始的音频、视频数据的过程。

在音频编解码原理中，常用的编码方式包括PCM编码、MP3编码、AAC编码等。

PCM编码是一种无损压缩的编码方式，它将模拟音频信号通过采样和量化的方式转化为数字信号。

MP3编码是一种有损压缩的编码方式，它通过对音频信号的频域信息进行压缩，从而减小文件的大小。

AAC编码是一种采用人类听觉模型的有损压缩编码方式，它在保持音频质量的同时，能够显著减小文件的大小。

在视频编解码原理中，常用的编码方式包括MPEG编码、H.264编码、H.265编码等。

MPEG编码是一种以压缩帧为基本单位的编码方式，它通过对连续帧之间的差异进行编码，实现对视频信号的压缩。

H.264编码是一种采用基于运动补偿的编码方式，它通过对运动部分和非运动部分的差异进行编码，从而实现对视频信号的压缩。

H.265编码是一种比H.264更高效的编码方式，它采用了更加先进的技术，能够在保持视频质量的同时，减小文件的大小。

在音视频编解码原理中，编码和解码是相互配合的过程。

编码将音频、视频信号转化为数字信号，减小了数据的体积；解码将数字信号还原为原始的音频、视频数据，恢复了信号的完整
性。

通过音视频编解码技术，可以实现音频、视频的高质量传输和存储，提升了音视频应用的效果和用户体验。

h264芯片

h264芯片H.264芯片，也被称为AVC（Advanced Video Coding），是一种视频压缩标准，被广泛应用于视频编码和解码设备中。

以下是关于H.264芯片的1000字介绍：第一部分：H.264芯片的背景和概述（200字）H.264是一种视频压缩标准，由国际电信联盟（ITU）和国际标准化组织（ISO）共同开发。

它被认为是当前最先进的视频压缩技术之一，具有卓越的压缩性能和视频质量。

H.264芯片是实现H.264视频编码和解码功能的专用芯片，其设计和优化旨在提高视频传输和存储的效率。

第二部分：H.264芯片的工作原理（300字）H.264芯片通过采用一系列算法和技术，将视频信号压缩为更小的比特流，以减少数据量并提高传输效率。

在视频编码方面，H.264芯片使用了多种技术，包括运动补偿、变换和量化等。

运动补偿技术通过在连续的视频帧之间检测和预测移动物体的位置，从而减少重复信息的传输。

变换技术将视频信号从时域转换为频域表示，以便更好地进行压缩。

量化技术通过减少视频信号的精度和细节，以减少比特流的大小。

在视频解码方面，H.264芯片将接收到的压缩比特流转换为可视的视频帧。

它通过反向过程解压缩比特流，恢复出原始视频信号。

解码过程主要包括解码器的控制、解码过程和图像恢复等步骤。

H.264芯片通常会集成在视频编码和解码设备中，如数字摄像机、视频会议系统和流媒体服务器等。

第三部分：H.264芯片的应用领域（300字）H.264芯片被广泛应用于多个领域，其中包括数字媒体领域、通信领域和安全领域。

在数字媒体领域，H.264芯片常用于数字摄像机和网络摄像机等设备，用于实时视频传输和存储。

它可以提供高质量的视频效果，并减少存储空间和带宽消耗。

在通信领域，H.264芯片被广泛应用于视频会议系统、手机和IP电话等设备，用于实时视频通信。

它可以提供更流畅和清晰的视频通话体验。

在安全领域，H.264芯片还可以用于视频监控系统和安防设备，实现高效的视频压缩和存储。

H.264高清解码器帧率控制显示系统的SOC实现

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2 012年第 2期（总第 2 66 期）
有线电视技术
数字电视
图3
H �264 解码器显示控制模块的软件框图
3
解码器显示控制的软硬件的设计及实现
3.1 解码器显示控制系统软硬件的划分软硬件的划分成为一个关键 � 一般而言，软件比
图2
H .264 显示控制模块框图
较灵活，易于修改，擅长处理比较复杂的部分，而硬件 � � � � � � � � � 且记 =1 ；则反之，硬件控制比较简单，速度快� 在 H .264 解码器 � � （2） D B 内存回收：当 D B 满的时候，必须回收中的显示模块中，使用 C 解决方案可以让软硬件 � 一帧空间以让后续图像能够解下去� D B 满时，软件协同工作，各取所长� 在 H .264 解码器显示模块中，其 � � � � � � � � � � � � � � 会取出 C 最小的，且不作为参考（ =0 ）中 D B 的管理比较复杂，因此，主要由软件管理；而 � � � � � � � � � 的图像作为回收对象 �若该图像的 =0 ，则立显示的具体机制则是由硬件完成，因此 D B 的管理 � � � � � � � � � � � � � � � � � � 即将该图像的发到硬件中（这种中信号是由硬件来控制的 � 软硬件的交 � � � � � � � � 情况比较少见） �软件通过总线将该图像的互可以由总线来实现� 显示模块的主要框图 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 信息读起来 � 如果 =1 ；那么如图 2 所示 � 其中软件部分是 1 200 F � 说明该图像已经显示过了，可以立刻回收该空间，如 3.2 软件管理 � � � � � � � � � � � 果 =0 ；那么说明该图像还没有显示或是 H .264 显示模块的软件部分的主要框图如图 3 正在显示，不可以回收� 软件将继续对该图像进行所示，软件部分主要用来控制内存分配与回收，显示 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 检查；直到 =1 � 顺序的计算等功能 � 3.3 硬件部分（1）取显示：比较 D B 中各图像的 C，取出 C 最小并且还未显示过的图像（ =0 ） � 硬件部分完成了两个功能 �H � 264 解码器显示控制模块的硬件框图如图 4 所示 � 如果该图像满足要求，则将该图像的 � � � � � � � � � � � （1）（）通过传给硬件，并

Hi3510工作原理,Hi3510 -H.264 BP算法的

Hi3510 工作原理,Hi3510 -H.264 BP 算法的Hi3510 工作原理Hi3510 -H.264 BP 算法的视频压缩芯片Hi3510 是海思公司推出的一款基于H.264 BP 算法的视频压缩芯片，该芯片采用ARM+DSP+硬件加速引擎的多核高集成度的SoC 构架，具备强大的视频处理功能。

可实现DVD 画质的实时编码性能，能自适应各种网络环境，确保画面的清晰度和实时性，低码率的H.264 编码技术极大减少网络存储空间，并通过集成DES/3DES 加解密硬件引擎确保网络安全。

Hi3510 采用0.13μm工艺、LFBGA400 封装，大小为19×19mm,引脚间距为0.8mm，片内集成了包括数字视频接口、USB、ETH、I2S、I2C、GPIO、SPI、UART、SDRAM、DDR 等接口，满足各种应用场景的设备开发的同时能大大降低了设备的BOM 成本。

Hi3510 的工作原理：视频输入单元通过ITU-R BT.601/656 接口接收由VADC 输出的数字视频信息，并通过AHB 总线把接收到的原始图像写入到外存(SDR SDRAM 或DDR SDRAM)中;视频编解码器从外存中读取图像,进行运动估计(帧间预测)、帧内预测、DCT 变换、量化、熵编码(CAVLC+Exp-Golomb)、IDCT 变换、反量化、运动补偿等操作，最后将符合H.264 协议的裸码流和编码重构帧(作为下一帧的参考帧)写入到外存中；视频输出单元从外存中读取图像并通过ITU-R BT.601/656 接口送给VDAC 进行显示,应用的需求不同，视频输出单元从外存中读取的图像内容也不同,当需要对输入图像进行预览时，视频输出单元从外存中读取原始图像，当需要观察视频编码器的编码效果时，视频输出单元从外存中读取编码重构帧；ARM 对视频编码器输出的码流进行协议栈的封装,然后送网口发送，以实现视频点播业务。

如图1 所示，该芯片由ARM＋DSP＋视频编解码加速器＋图形引擎缩放器的核心构成，集成了丰富的外围接口，并内部集成包括如数字水印、DES/3DES 算法，使得单芯片能适应基乎所有的工。

海思 Hi3510 概述

海思Hi3510 概述嵌入式2007-04-07 00:22:58 阅读10 评论0 字号：大中小订阅Hi3510是一款基于ARM9、DSP双处理器内核以及硬件加速引擎的高集成、可编程、支持MPEG-4 AVC/H.264等多协议的高性能通信媒体处理器，可广泛应用于实时视频通信、数字图像监控等领域。

视频处理单元能够支持MPEG-4 AVC/H.264 Baseline、H.263+、H.261、JPEG等多种协议的实时编解码。

MPEG-4 AVC/H.264先进的运动估计、运动补偿、de-blocking技术极大提高了压缩效率及视频质量。

加密、DRM和数字水印技术为数据和通信的安全提供了强有力的保障。

图形处理单元能够提供视频去噪、图像增强，以及运动检测功能；支持任意比例的视频、图形缩放，以及De-interlace处理；支持OSD、2D图形加速，为应用图形界面开发提供丰富的特性。

主要特点CPU Kernel1、ARM926EJ-S，16KB指令Cache和16KB数据Cache2、内嵌16KB指令和8KB数据紧耦合存储器3、哈佛结构的32位RISC处理器4、DSP增强结构，内嵌32×16MAC5、Java硬件加速6、内置MMU，支持多种开放式操作系统7、工作频率可以达到240MHzDSP Kernel1、3个ALU（1个40位，2个16位）2、8级流水线设计3、4发射超标量结构，双MAC结构Video Codec Performance1、H.264 baseline profile@Level 2.22、H.263+ 视频编解码3、H.261视频编解码4、JPEG编码，支持百万象素级分辨率5、H.264视频编码能力达到D1实时Video Process Performance1、任意比例的视频、图形缩放2、4层OSD；视频层、2个叠加层和硬件鼠标层alpha叠加3、2D图形加速引擎4、移动帧测功能5、区域屏蔽、遮挡报警以太网交换接口1、2个MII/RMII接口2、2个外部10/100 Mbps以太网外部端口与1个内部CPU端口3端口之间通过存储转发的方式实现数据交换3、以太网交换模块可以工作在普通、NAT、监听3种工作模式4、支持广播帧、IP多播帧及两类可配置特殊帧的识别和转发5、支持IEEE 802.1p输出优先级配置，及802.1Q VLAN处理6、1个MDIO接口音视频接口1、音频输入输出接口：·2个I2S音频接口，输入、输出接口各2个通道·16位采样精度，采样率可配置·PCM接口2、视频输入：·ITU-R BT.656/601 YCrCb 4:2:2，8位·数字Camera接口·RAW DATA接口3、视频输出：·ITU-R BT.656/601 YCrCb 4:2:2，8位·24位数字LCD接口，RGB/YCbCr数据格式·RAW DATA接口外部存储器接口1、支持16数据位宽DDR SDRAM接口2、支持32数据位宽SDRAM接口3、支持8/16/32数据位宽外部静态存储接口4、支持8/16/32数据位宽扩展总线接口外围接口1、USB1.1 Host接口，支持低速、全速模式2、UART，IrDA，I2C接口，SSP/SPI串行接口GPIO，键盘接口安全引擎1、硬件实现AES/DES/3DES多种加密算法2、数字水印技术物理规格1、800mW典型功耗2、支持多级省电模式3、130nm工艺，1.2/3.3 V芯片供电电压4、400 pin LFBGA封装，0.8mm管脚间距，19mm×19mm×1.36mm5、工作环境温度：–25℃～+85℃解决方案视频监控方案优点：1、单芯片实现数字楼宇对讲解决方案2、户户对讲、视频会议等多种应用模式3、视频留言、小区公告等数字媒体扩展功能4、视频电话、彩信、电子政务等多种增值服务平台5、家居监控、探头报警等多种安全模式功能一、数字可视对讲小区组网图二、可视电话组网图PVR解决方案方案优点：1、高性能压缩H.2642、兼容主流操作系统3、强大的网络功能4、单芯片解决方案5、缩短项目开发周期6、项目维护容易7、低功耗解决方案8、超稳定系统9、灵活的产品形态诸如TV内置模块或PVR BOX等实现功能：1、电视节目录制3、可视电话5、远程管理7、本地游戏9、内置硬盘存储11、SD卡存储2、时移电视4、远程监控6、网上冲浪8、在线游戏10、外置USB接口12、Flash播放。

视频编解码芯片

视频编解码芯片视频编解码芯片是一种集成电路芯片，用于实现视频信号的编码和解码功能。

它能够将数字视频信号转换成可传输或存储的压缩格式，同时也能将压缩的视频信号解码成可供显示的数字视频信号。

视频编解码芯片广泛应用于数字摄像机、网络视频传输、家庭娱乐设备等领域。

视频编解码芯片具有以下主要特点和功能：1.视频压缩编码：视频编解码芯片能够将输入的原始视频信号进行压缩编码，以减少视频数据的传输或存储量。

常用的视频压缩编码算法包括H.264、H.265等。

2.压缩比控制：视频编解码芯片可以根据需求控制压缩比，以在传输带宽和存储容量之间取得平衡。

通过调整压缩参数，可以实现不同的视频质量和带宽消耗。

3.多种格式支持：视频编解码芯片支持多种视频格式的编码和解码，包括MPEG-2、MPEG-4、AVC（H.264）、HEVC （H.265）等。

这样可以保证与不同设备和系统的兼容性。

4.多通道处理：视频编解码芯片通常支持多通道的视频处理，可以同时处理多路视频信号。

这样可以实现多画面拼接、多路视频监控等功能。

5.图像增强和处理：视频编解码芯片可以对视频图像进行增强和处理，以提升图像质量。

例如，可以进行去噪、锐化、颜色校正、画面平滑等处理。

6.低功耗设计：视频编解码芯片通常采用低功耗设计，以满足节能和长时间使用的需求。

这样可以在不影响性能的前提下，降低功耗和发热量。

7.硬件加速：部分视频编解码芯片支持硬件加速，提供更快的编码解码速度和更高的处理性能。

这样可以保证实时性和流畅度，适用于高清视频和4K视频等高清晰度的应用场景。

8.接口和通信：视频编解码芯片通常提供多种接口和通信方式，以便于与其他设备进行连接和数据交互。

常见的接口有HDMI、USB、以太网等，可以实现视频输入、输出和传输。

总之，视频编解码芯片通过实现视频信号的压缩编码和解码，为数字摄像机、网络视频传输、家庭娱乐设备等提供了高效、稳定和高质量的视频处理能力。

随着数字视频技术的发展，视频编解码芯片也在不断提升性能和功能，应用领域越来越广泛。

海思HI35XX之---音频模块使用总结

海思HI35XX之---音频模块使用总结
AUDIO 模块包括音频输入、音频输出、音频编码、音
频解码四个子模块。

音频输入和
输出模块通过对Hi35xx 芯片SIO 接口的控制实现音频输入输出功能。

音频编码和解码模块提供对G711、G726、ADPCM 格式的音频编解码功能，并支持录制和播放LPCM格式的原始音频文件。

音频输入输出接口SIO（Sonic Input/Output），用于和Audio Codec 对接，完成声音的录制和播放。

对每个SIO 接口的音频输入和音频输出功能，软
件分别用AI 和AO 两个模块来管理，称之为AI 设备和AO 设备，并按照SIO 序号为其编号。

例如与SIO0 接口对应的软件设备分别为AiDev0 和AoDev0。

HI3518录音和播放原理：
录音：原始音频信号以模拟信号的形式给出后，通
过Audio Codec，按一定采样率和采样精度转换为数字信号。

Audio Codec 以I2S 时序或PCM 时序的方式，将数字信号传输给SIO 接口，SIO 支持多路复用的接收模式。

Hi35xx 芯片利用DMAC 将SIO 接口中的音频数据保存到内存中，
完成录音操作。

播放：Hi35xx 芯片利用DMAC 将内存中的数据。

增强型解码器使用说明书

增强型 H.264 网络视频解码器使用手册(带遥控器，VGA输出)目录1、引言 (3)1.1编写目的 (3)1.2使用范围 (3)2产品介绍 (3)2.1产品简介 (3)2.2产品技术规格 (3)3产品使用 (4)3.1装箱清单 (4)3.2产品安装注意事项 (4)3.3连接示意图 (6)3.4设置解码器 (6)3.4.1搜索设备 (6)3.4.2添加解码器 (7)3.4.3解码器参数设置 (9)3.4.4解码器通道设置 (10)3.4.5报警参数设置 (10)3.4.6音频、对讲 (12)3.4.7轮询设置 (12)3.4.8云台控制 (13)3.4.9工具 (14)3.4.10使用软件DMatrix升级 (15)3.5虚拟键盘的使用（遥控器的使用） (16)3.5.1主菜单说明 (16)3.5.2显示模式显示模式界面 (17)3.5.3连接菜单 (17)3.5.4地址薄菜单（此功能暂未实现） (18)3.5.5循环连接菜单 (18)3.5.6循环设置菜单 (18)3.5.7添加循环服务器菜单界面 (19)3.5.8启动、停止音频 (20)3.5.9启动、关闭对讲 (20)3.5.10系统设置菜单界面 (20)3.5.11 网络设置菜单界面 (21)3.5.12系统参数菜单界面 (22)3.5.13视频参数页面（VGA输出） (23)3.5.14音频参数设置页面 (23)3.5.15 云台控制菜单界面 (24)3.5.16报警状态菜单界面 (25)3.5.17 报警设置菜单界面 (25)4.常见问题解答 (27)附录A 球型摄像机键盘的使用 (28)1、引言1.1编写目的本手册为商务人员及最终用户了解产品性能、设计方案、合理使用产品而编制。

1.2使用范围本手册使用人员：最终用户、商务人员、技术支持人员。

本手册涉及内容：增强型H.264网络视频解码器的产品介绍、性能参数和使用功能说明。

本手册涉及机型：单路增强型H.264解码器、4路增强型H.264解码器。

Hi3510 HiBoot

文档版本 02 (2006-12-20)
深圳市海思半导体有限公司
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Hi3510 HiBoot 移植应用 Application Notes
插图目录
插图目录
图 4-1 CodeWarrior 窗口 ..................................................................................................................................4-3 图 4-2 New 窗口 ...............................................................................................................................................4-4 图 4-3 flash_easy_prj 工程窗口 .......................................................................................................................4-4 图 4-4 Add Files 窗口 .......................................................................................................................................4-5 图 4-5 已添加文件的 flash_easy_prj 工程窗口..............................................................................................4-6 图 4-6 Debug 下拉组合框 ................................................................................................................................4-7 图 4-7 Debug 设置窗口 ....................................................................................................................................4-8 图 4-8 各种语言编译器设置...........................................................................................................................4-9 图 4-9 程序代码和数据代码地址设置窗口 .................................................................................................4-10 图 4-10 AXD Debugger 窗口.......................................................................................................................... 4-11 图 4-11 Command Line Interface 窗口...........................................................................................................4-12 图 4-12 Top 堆栈地址设置窗口.....................................................................................................................4-13 图 4-13 运行后的映象文件窗口...................................................................................................................4-14 图 4-14 再次运行后的命令窗口...................................................................................................................4-15 图 4-15 已指定 HiBoot 文件和 Flash 起始地址的命令窗口.......................................................................4-16 图 4-16 烧写 HiBoot 成功后的窗口 .............................................................................................................4-17 图 5-1 Magic-ICE 与主机连接示意图.............................................................................................................5-2 图 5-2 Multi-ICE Server 窗口...........................................................................................................................5-3 图 5-3 查找 ARM 芯片窗口............................................................................................................................5-4 图 5-4 AXD Debugger 窗口..............................................................................................................................5-5 图 5-5 Choose Target 窗口................................................................................................................................5-6 图 5-6 Mutil-ICE 配置信息提示框 ..................................................................................................................5-7 图 5-7 Target 配置窗口.....................................................................................................................................5-8

H264编码原理详解

H264编码原理详解前言•在日常生活中我们知道，电脑中的视频文件先要通过视频采集设备对物体进行采集，然后通过编码核心部件得到mp4,rmvb等格式进行保存。

有没有可能不经过上述核心编码部件采集之后直接进行显示呢？答案是可以的。

那为什么还要进行编码呢？答案是原始采集到的视频数据为YUV格式，这种格式不经过处理的话特别大，对于网络传输和永久保存非常不利，为了解决这个问题，就需要对原原始的视频数据进行压缩处理。

而H264则是目前一种流传广泛，成熟的视频压缩算法。

•先来看一个例子在学习H.264编码之前，我们先了解一下在手机相机拍摄视频的过程，如果Camera采集的YUV图像不做任何处理进行传输，那么每秒钟需要传输的数据量是多少？Camera采集的YUV图像通常为YUV420，根据YUV420的采样结构，YUV图像中的一个像素中Y、U、V分量所占比例为1：1/4：1/4，而一个Y分量占1个字节，也就是说对于YUV图像，它的一个像素的大小为(1+1/4+1/4)Y=3/2个字节。

如果直播时的帧率设置为30fps，当分辨率为1280x720，那么每秒需要传输的数据量为1280720(像素)30(帧)3/2(字节)=39.5MB；当分辨率为1920x720，那么每秒需要传输的数据量接近60MB，这对于手机的存储空间有很大考验，因此，我们就必须在拍摄形成视频文件保存在本地之前对采集的视频数据进行压缩编码。

H26X简介H261•目前国际上制定视频编解码技术的组织有两个，一个是“国际电联（ITU-T）”，它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等，另一个是“国际标准化组织（ISO）”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。

•H.261是1990年ITU-T制定的一个视频编码标准，属于视频编解码器。

设计的目的是能够在带宽为64kbps的倍数的综合业务数字网(ISDN forIntegrated Services Digital Network)上质量可接受的视频信号。

浅析H.264的原理及在监控领域的应用

浅析H.264的原理及在监控领域的应用摘要：目前，我国视频监控市场正在快速发展中，各种监控需求正在逐年增多，监控设备也越来越丰富，随着国家“十一五”规划的实施，预防各类犯罪案件成为国家发展的重中之重，而一旦犯罪案件发生，确凿而有力的证据是制裁各类犯罪案件的最有效的工具。

对于视频监控而言，图像清晰度是一个至关重要的指标。

只有图像清晰度上去了，才能使用户体验更好，智能应用等业务准确性更高。

近年来，视频压缩技术的发展(以H.264为代表)和网络带宽的不断提升为高清在视频监控领域的普及提供了契机。

H.264规定了一个编了码的视频比特流的句法，和该比特流的解码方法，各个不同的厂家可以都可以连接使用。

采用H.264视频压缩标准，对采集的数字视频信号进行压缩传输，并通过远程监控对视频信息进行管理，取得了很好的效果。

关键词：H.264 视频监控1.H.264技术1.1H.264简介H.264是一种视频高压缩技术，全称是MPEG-4 A VC，用中文说是。

活动图像专家组-4的高等视频编码。

，或称为MPEG-4 Part10。

它是由国际电信标准化部门ITU-T和规定MPEG的国际标准化组织ISO/国际电工协会IEC共同制订的一种活动图像编码方式的国际标准格式，这是我们叫惯了的MPEG中的一种。

1.2H.264标准的主要特点H.264标准的主要特点如下：1）更高的编码效率：同H.263等标准的特率效率相比，能够平均节省大于50%的码率。

2）高质量的视频画面：H.264能够在低码率情况下提供高质量的视频图像，在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。

3）提高网络适应能力：H.264可以工作在实时通信应用（如视频会议）低延时模式下，也可以工作在没有延时的视频存储或视频流服务器中。

4）采用混合编码结构：同H.263相同，H.264也使用采用DCT变换编码加DPCM的差分编码的混合编码结构，还增加了如多模式运动估计、帧内预测、多帧预测、基于内容的变长编码、4x4二维整数变换等新的编码方式，提高了编码效率。

基于Hi3511的H.264编解码器的设计与实现

基于Hi3511的H.264编解码器的设计与实现随着人们对视频质量的要求越来越高，视频处理技术也得到了前所未有的重视。

H.264视频压缩标准凭借其高压缩比和良好的图像质量得到了广泛的应用。

一些高性能视频编解码芯片的出现使实时的H.264编解码器得到高速发展，并因为其超高的性价比逐渐应用于视频监控等领域。

本文基于海思公司Hi3511芯片设计并实现了一套H.264视频编解码器系统，本文主要从系统硬件设计和软件程序开发两个方面对所设计的系统进行介绍。

硬件设计方面，作者首先基于Hi3511芯片，提出了H.264编解码器系统的实现方案，随后对几个关键模块原理图设计进行了说明，然后根据设计好的原理图进行高速电路的PCB板设计。

在高速电路设计时，作者基于cadence软件重点对高速电路模块进行了仿真。

通过布线前仿真，得出高速电路模块的布线规则，根据设计好的布线规则，绘制完PCB后，接着又对高速电路模块进行布线后仿真，通过布线后仿真对高速模块布线进行调整，最终使信号质量达到系统要求。

由于时间的关系，作者设计的PCB板没有进行最后的制板，而是买的成板进行软件程序开发。

在软件程序开发部分，作者首先搭建嵌入式开发环境，并在开发板上移植Hi3511内核和根文件系统，基于Hi3511提供的媒体处理接口进行音视频编解码器处理程序的开发，并对编码后的H.264码流进行了码流分析。

最终实现了基于设备端编码，设备端和PC端分别进行解码的两种编解码器设计。

其中基于PC端解码采用客户端/服务器模式，两者通过socket进行通信，并在最后给出了解码后的图像。

基于Hi3510的可视化水环境监测系统

基于Hi3510的可视化水环境监测系统程智宾袁陈岳林(福建信息职业技术学院电子工程系,福建福州350003)摘要:为满足可视化监测水环境的需求,设计了1种可视化水环境监测系统.该系统基于Hi3510嵌入式Linux 平台,结合摄像机和水环境监测传感器,完成实时数据的采集,视频和水文数据可通过无线和有线网络2种方式传输.此外,从硬件设计和软件设计两方面介绍了视频采集、水环境数据采集、网络传输等模块,并通过实例验证了系统的可行性.关键词:水环境;监测系统;可视化;Hi3510;4G中图分类号:X84;TP277文献标识码:A 文章编号:2095-2481(2019)03-0263-05收稿日期:2018-10-24作者简介:程智宾(1980-),男,讲师.E-mail:109276604@基金项目:福建省教育厅中青年教师教育科研项目(JAT160723).第31卷第3期2019年9月Vol.31No.3Sept.2019宁德师范学院学报(自然科学版)Journal of Ningde Normal University(Natural Science)随着全球工业化的深入,人类生活和生产所产生的污染物越来越多,人类生存环境日益受到危害,日趋严重的江河湖泊水污染问题,已经成为我国水环境面临的主要问题.随着图像处理和编解码技术的进一步发展和4G 网络带宽资源的不断拓宽,应用移动、手持智能终端进行水环境监测和视频监控成为可能并具有无可比拟的优越性,是环境监控行业的方向.目前市场上的水环境监测系统大部分没有视频监控功能,只是采用传感器进行数据采集并进行远距离的传输,无法进行实时确认[1],有些系统虽然具有水质数据采集及视频监控功能,但数据采集和视频监控是2套独立的系统[2],系统较复杂.本系统将视频监控系统和水环境监测系统进行有效地融合,通过网络传给监控中心,可以随时随地远程监视现场的水环境,同时在图像画面上实时显示相关的环境参数,并可以进行统计分析和调度处理,有些布线不方便的地方可以利用4G 无线网络进行视频数据和水文数据传输,不受有线传输资源限制,部署方便,费用低廉,有着巨大的使用优势.1总体设计本系统基于海思的Hi3510平台方案进行二次开发,较为方便.Hi3510是一款高性能的通信媒体处理器,内部包含1个频率可达240MHz 的ARM926EJ-S 处理器、1个DSP 处理器和1个H.264/263/261硬件视频编解码加速器,具备强大的视频处理功能.另外,处理器Hi3510集成了丰富的外围接口,包括用于支持以太网的RMII 接口、用于存储的DDR 接口和FLASH 接口、UART、USB 等.同时内部集成了安全引擎,硬件上实现了AES/DES/3DES 多种加密算法和数字水印技术.Hi3510处理器被广泛用于实时视频通信、数字图像监控等领域.可视化水环境监测系统对水位、流量以及现场视频等信息进行采集,然后将采集到的数据通过以太网或4G 无线网络传送到监控中心,监控中心可实时显示水环境的参数及现场视频.系统框图如图1所示.图1系统框图2硬件设计具有水环境监测功能的网络摄像机是监测系统的重要部分,主要包含3部分:(1)高清视频信号的实时采集和处理;(2)在没有有线网络的情况下可以应用4G 网络进行视频和数据传输;(3)具备现场总线数据采集控制的硬件电路与软件设计.硬件系统实物是1个数据监测网络摄像机,如图2所示,对外接口包括无线、有线以及RS485等.图2数据监测网络摄像机为了在任何时候都能够采集到现场的实际图像,系统采用室外型的红外摄像机.TW2834是1个视频控制器,主要将模拟视频信号转换成数字视频信号,用于视频监控系统.摄像头采集到的模拟视频信号输入给TW2834,由TW2834转换成数字信号后通过BT656视频接口输入给Hi3510处理器[3].Hi3510内部包含视频输入和视频输出处理单元,加上DSP 硬件加速,视频处理能力强,可实现实时编码,在各种网络环境下,视频画面的清晰度和实时性均可得到保证.Hi3510收到视频数据,经过图像处理后,进行H.264编码,然后封装成IP 流,通过以太网络传送到IP 网络上,还可通过内部集成的DES/3DES 加解密硬件引擎确保数据网络传输的安全.2.2水环境监测传感器水环境监测传感器主要有水位、流量等传感器,通过串行通信口接入Hi3510芯片.Modbus 串行通信协议是工业领域通信协议的业界标准,并且是工业电子设备之间常用的连接方式,广泛应用于各类工业电子控制器.通过此通信协议,控制器和其他设备之间可以经由网络进行通信,构成工业网络,进行集中监控,包括ASCII、RTU、TCP 等通信方式.在水环境监测系统中,前端采集仪器或变送器均遵循Mod⁃bus 协议,因此通过标准型的Modbus 通信即可获得采集到的数据.2.3数据传送本系统设计了有线和无线两种数据传输通道.对于有线数据传输通道,由于Hi3510片内已集成MII 接口的MAC 控制器,因此,只需设计时加1个支持MII 接口的PHY 芯片即可.RTL8201F 是单端口的百兆以太网物理层收发器,支持MII 接口,与Hi3510简单互连即可实现100Mbps 的以太网口,从而连接到以太网络,将采集到数据传给远程视频监控系统.水环境监测很多地方并没有覆盖有线网络,所以系统设计为支持GPRS 模块,可以插入4G 移动网络手机卡,采用租用流量方式对视频信号和数据采集信号进行无线传输,解决布线困难的问题,也可以图3视频处理模块硬件图2.1视频处理模块视频处理模块硬件框图如图3所示.宁德师范学院学报(自然科学版)2019年9月264--应用于移动监测.本系统采用CLM920LTE 系列模块,CLM920系列模块是一个PCI Express Mini Card 1.2标准的模块,基带芯片采用高通的MDM9X15,用户接口支持USB2.0和UART 接口.3系统软件设计3.1操作系统及开发环境本系统的相关软件开发基于Hi3510SDK,SDK 包括Hiboot 和嵌入式Linux-2.6.14内核.开发前可以安装Ubuntu 虚拟机,在虚拟机里安装SDK,设置交叉编译器路径,完成开发环境的搭建.Hiboot 是系统上电或复位后运行的第1段软件代码,属于系统引导加载程序.Hiboot 一般存储在Nor Flash 里,因为Nor Flash 支持芯片内执行.系统启动后首先对硬件设备进行初始化,包括串口初始化,内存初始化等,然后是映射内存空间,最后将代码从Nor Flash 拷贝到内存继续执行.Hiboot 初始化的串口作为调试接口,可将调试信息输出到PC 机上,另外还会初始化一个网口,用于下载程序到Flash 或内存.内核包括各种驱动,直接编译出来的文件会比较大,占用Flash 空间,一般根据系统要求进行相应的裁剪,只留下系统有用的部分驱动,达到缩小内核目的,最后使用Mkimage 工具将编译好的内核映像文件进一步压缩,通过网口下载到内存进行内核调试,最终调试完成的内核可下载到Flash 里.3.2视频处理软件设计视频处理部分主要包括视频采集、视频编码.原始图像通过摄像头设备获取,原始视频数据量非常大,不适合直接传输,本系统采用H.264高性能视频压缩标准进行视频数据压缩.编码压缩后的视频数据可以通过以太网进行网络传输,以满足实时视频输出传输的要求.视频采集模块主要是设置摄像头参数并采集原始图像.Video4Linux 是Linux 中视频设备的内核驱动程序[4].它是一组支持内核中的图像设备的API,使用视频采集驱动程序调用API 可以实现图像采集和其他功能.在程序中,打开设备后,通过ioctl 函数中的控制命令设置摄像头各个参数的值来初始化摄像头.设置完所有参数后,可以直接读取设备获取图像数据,使用read()函数即可实现,非常方便.视频编码部分主要是对采集过来的视频数据进行H.264压缩,我们采用海思提供的媒体处理平台进行开发.该平台对应用软件屏蔽了复杂的芯片底层处理,并对应用软件直接提供对应的接口来完成相应功能.编码中涉及的参数需调用SDK 提供的API 进行配置.然后将压缩过的数据流,封装成IP 数据,发送给以太网,或者是发送到USB 端口,通过4G 模块进行发送.视频处理过程如图4所示.3.3网络传输软件设计Hi3510支持100Mbps 的以太网MAC 控制器,通过MII 接口实现网络数据的收发.通过MDIO 接口可以对PHY 芯片进行寄存器配置,从而实现对网络数据的发送和接收.SDK 已经包括PHY 芯片RTL8201F 的驱动,在裁减内核时把对应的驱动添加上即可.对于4G 模块,需要进行4G 模块的驱动移植、拨号上网程序加载等[5].(1)配置内核时,选中USB driver for GSM and CDMA modems 组件并添加.(devices driver ->usb support ->usb series converter support).(2)配置内核时,添加对PPP 的支持.图4视频处理过程第3期程智宾等:基于Hi3510的可视化水环境监测系统265--(3)对内核目录drivers/usb/serial 下的option.c 进行修改,添加USB 驱动设备.{USB_DEVICE(QUAL⁃COMM_VENDOR_ID,0x9025},/*YUGE 4G device*/.(4)对于4G 模块的拨号连接,主要是对PPP 进行移植并编译实现.编译完成后,进入pppdchat 目录,将生成的pppd 和chat 可执行文件拷贝到目标板文件系统的/usr/sbin 目录下,然后加载拨号脚本并测试网络.数据传输采用“终端-服务器”模式[6],分成数据流通道和控制命令通道,数据通道基于UDP 协议,控制通道基于TCP 协议.本系统(终端)响应监控中心(服务器)的命令,将数据流返回给监控中心.4系统测试本系统主要用于水利、水库、江河、养殖池等需要水位无线监测领域.图5是将乐龙井电站实测图,在监控视频上可以直接查看水位情况,流量情况,可以直观地观察现场环境,系统运行良好.图5将乐龙井电站实测图5结语本系统采用Hi3510平台方案,自带H.264硬件编解码和SDK 开发环境,使得系统开发难度降低.整个系统可对各个水环境监测点进行可视化的远程监控,直观方便,并能实现报警、自动控制等物联网应用功能,各个环节均采用工业级设备,确保系统的稳定性.设备实际运行测试结果表明:后台监控中心可实时观测到现场环境视频和水文参数值.本系统可以使环境监管部门对水环境进行有效的监督和管理,提高环境监督管理能力和污染事故应急处理能力,同时可以推广到其他自然环境的监控,具有非常高的应用价值.宁德师范学院学报(自然科学版)2019年9月266--A method to improve the performance of Turbo polar codesCHEN Guo-tai 1,2,LIAO Yan-chu 2,LI jin-ci 2,ZHANG Sai-nan 2,WU Hong-xia 2,LI Juan-juan 2,ZHANG Hong 1,2(1.Key Laboratory of Nondestructive Testing (Fuqing Branch of Fujian Normal University),Fujian Provincial Universities,Fuzhou,Fujian 350300,China;2.The School of Electronic and Information Engineering,Fuqing Branch of Fujian Normal University,Fuzhou,Fujian350300,China)Abstract:Since some bits do not have two sets obtained from the candidate codeword set to estimate their ex⁃ternal soft information in the decoders of Turbo polar decoding with successive cancellation list (SCL)decoding,a method is presented to improve the decoding performance in comparison with the work of Liu Z et al.In this method,the mean of absolute values of external soft information that can be estimated is used as the absolute value of external soft information for those bits whose external soft information cannot be estimated in each half-iteration.Besides this,the external soft information is tuned by multiplier factors to control the effect of external soft information before being input as the a priori soft information to the next half-iteration.The simulation re⁃sults show that the performance with the proposed method can be improved more than 0.2dB at the block error rate of 10-3in comparison with Liu’s work.Key words:Turbo codes;systematic polar codes;successive cancellation algorithm;list decoding 参考文献:[1]郜如明.多传感器水质数据采集与远程监控系统的设计与实现[D].天津:天津大学,2016.[2]卢亚楠.水环境智慧监测服务系统设计与实现[D].南京:南京邮电大学,2014.[3]王绍磊,程永强,王鹏.基于Hi3510和无线发送模块的视频传输设计[J].电子设计工程.2010,8(10):148-151.[4]郭小玄.基于Hi3510的Linux 嵌入式视频服务器的设计[D].西安:西安科技大学,2010.[5]钟俊文.基于H_265的无线视频监控系统设计与实现[D].西安:西安科技大学,2017.[6]陈瑾,叶桦.基于Hi3512的3G 视频监控终端的设计与实现[J].东南大学学报,2011,41(增刊):116-119.The visual monitoring system of water environment based on Hi3510CHENG Zhi-bin,CHEN Yue-lin(Department of Electronic Engineering,Fujian Polytechnic of Information Technology,Fuzhou,Fujian 350003,China)Abstract:A visual monitoring system of water environment is designed to meet the requirements of visual mon⁃itoring.The system is based on the Hi3510embedded Linux platform and combines camera and water environ⁃ment monitoring sensor to complete a real-time data acquisition of the system.Video and hydrological data can be transmitted through wireless and wired networks.The modules of video acquisition,water environment data acquisition and network transmission are introduced from two aspects of hardware design and software design.Acase study of setup planning was presented to verify the feasibility of the system.Key words:water environment;monitoring system;visual;Hi3510;4G (上接第256页)第3期程智宾等:基于Hi3510的可视化水环境监测系统[编辑:杨慧玲][责任编辑郭涓]267--。

基于Hi3510和无线发送模块的视频传输设计

基于Hi3510和无线发送模块的视频传输设计近几年，嵌入式无线联网领域发送数据大都基于802．x 或WI-FI 技术，并用无线网卡或无线路由器实现。

目前也出现了基于手机无线发送数据的嵌入式相关设计，但大都是基于2．5G 技术的短信方式的监控设计。

在此基础上设计了一个嵌入式Linux 系统下基于3G 无线发送模块的视频图像传输系统。

采用SOC 高性能视频编解码器Hi3510，具备强大的视频处理功能，实现D1 画质的实时编码及传输。

因此，该系统设计实现了在3G 移动网络上传输视频。

1系统总体设计选用Hi3510 作为对视频数据的编码处理，选用DTM6211 无线模块对视频数据进行发送处理。

图l 为系统工作原理框图，其整体工作原理是：摄像头采集的数据通过PAL 制的CVBS 信号输入工作在主模式TW2834 芯片中，经A／D 转换后，由BT．656 接口接收转换为CIF 格式的信号，并通过AHB 总线把接收到的图像数据存入到外存SDROM；Hi3510 读取外存中视频数据，进行H．264 编码，包括帧内预测、帧间预测、DCT 变换、量化、熵编码等，得到编码后裸码流存储到外设中；将外设中视频数据通过USB 端口经测试板发送到无线模块中，其中关于无线模块的UDP 数据传输设置控制工作是通过Hi3510 的RS232 接口经测试板发送AT 指令控制，而后无线模块将数据封装成符合UDP 格式的IP 数据包，最后利用PS 业务发送到网络上。

2 系统硬件设计2．1 视频处理模块视频处理模块远端摄像头采集视频信号，模拟视频信号通过CVBS 信号格式输入TW2834，TW2834 是一个视频控制器，内嵌PAL／NTSC 视频解码器，彩色控制器和PAL／NTSC 视频编码器，主要完成模拟信号到数字信号的转变。

解码后，转换成的数字信号通过BT656 接口输入到Hi3510 处理器进行H．264 编码。

视频处理模块采用Hi3510，该器件。

基于Hi3510的多媒体V2oIP的研究与应用的开题报告

基于Hi3510的多媒体V2oIP的研究与应用的开题报告1.选题的背景和意义随着网络技术的不断发展，视频通信在各个领域中的应用越来越广泛，例如视频监控、远程教育、在线医疗等。

因此，实时视频传输技术也变得越来越重要。

目前，在实时视频传输技术中，V2oIP技术广泛应用于各种应用场景中，例如在线会议、视频监控等。

基于Hi3510芯片的多媒体V2oIP开发，可以满足多种应用的需求。

2.研究内容和研究目标本项目将基于Hi3510芯片进行多媒体V2oIP开发的研究。

具体的研究内容包括：Hi3510芯片的分析和应用、实时视频传输技术的研究、多媒体V2oIP应用的开发。

研究目标包括：完成基于Hi3510芯片的多媒体V2oIP应用的开发，实现实时视频传输、音频传输和交互式控制等功能。

3.研究方法和技术路线研究方法将包括文献研究、实验研究、数据分析等。

技术路线将包括Hi3510芯片的开发环境搭建、多媒体V2oIP应用的设计和开发、网络传输协议的选择和优化等。

4.预期成果和应用预期成果包括：基于Hi3510芯片的多媒体V2oIP应用的开发和测试、实时视频传输技术的应用研究成果。

应用方面包括：在线会议、视频监控、在线教育等多种应用场景。

5.研究的难点和解决方法研究难点主要包括：Hi3510芯片的应用和调试、V2oIP应用中音视频传输的同步、网络传输协议的优化等。

为了解决这些难题，我们将采取一系列有效的方法，例如：文献研究、实验分析、数据测试等。

6.研究的进展和计划研究进展将按照以下计划进行：第一阶段，进行Hi3510芯片的应用研究和实验搭建；第二阶段，进行多媒体V2oIP应用的设计和开发；第三阶段，进行应用测试和优化调试。

7.研究的意义和社会贡献此次研究将有助于提高实时视频传输技术的应用水平，推动V2oIP 技术在各个领域中的应用，满足多种场景下音视频交互的需求，具有重要的意义和社会贡献。

基于Hi3510设计与实现视音频编解码器

基于Hi3510设计与实现视音频编解码器
王晓东
【期刊名称】《《微计算机信息》》
【年(卷),期】2011(027)009
【摘要】针对数字视频监控领域的需求,研究开发了一种基于Hi3510的嵌入式视音频编解码器。

提出了编解码系统的总体设计方案。

给出基于Hi3510的系统硬件设计方案,包括:CPU、D/A、实时时钟、以太网接口和电源等5个模块。

给出基于嵌入式操作系统的应用软件设计方案,重点是采集、编码、传输和控制等4个类的设计。

基于上述方案实现了视音频编解码器系统。

测试结果表明,这种编解码器用于数字视频监控,提高了系统的稳定性和可靠性,可以满足远程多用户网络视频监控的需要。

【总页数】3页(P92-94)
【作者】王晓东
【作者单位】100048 北京公安部第一研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP37
【相关文献】
1.Cirrus Logic推出全集成数字电视音频编解码器 [J],
2.多用途视音频编解码器的设计及应用 [J], 吴敏萍
3.基于Hi3510设计与实现视音频编解码器 [J], 王晓东
4.Cirrus Logic公司推出全新数字电视音频编解码器芯片CS42324和CS42325 [J],
5.CS42324：数字电视音频编解码器 [J],
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