一、本硬盘录像机主要参数: 音视频输入 4路视频输入,2路音频输入; 音视频输出 复合视频输出,VGA输出,一路音频输出; 录像功能 视频压缩算法:H.264 Main Profile,分辨率 CIF:25 (NTSC 30)帧/秒,支持双码流; 音频压缩:压缩算法G.711,音频采样率8K或16K采样/秒,16bit/采样点; 语音对讲 存储功能 录像检索 报警功能 网络接口 操作方式: USB鼠标,串口控制键盘 安全保障 日志功能:支持报警日志、移动侦测、远程登陆、录像参数、升级、回放、系统启动等操作的记录和查询 授权验证:支持系统锁定、口令检验、多级用户授权 供电电源 外接直流电源适配器12V/2A
二、本硬盘录像机外观:
前面板:
由于是经济型,省略了功能,面板上有空位:
机器后背:
12V外接电源插孔、电源总开关、网线插口、USB插口、VGA接口:
音视频输入输出端子:
机器底部:
机箱侧面,有风扇孔,但此款型号工作时发热量不大,未装风扇:
三、嵌入式数字硬盘录像机原理
嵌入式数字硬盘录像机最小系统:通常由ARM(微处理器)+SDRAM+NOR FLASH+RTC+JTAG+复位电路 组成。
由于厂家不提供芯片方案资料,以功能相似的海思Hi3512V100媒体处理芯片开发的Hi3512 Demo(四路)单板为例,作简要说明(摘自《Hi3512Demo单板用户指南》),下面是框图:
海思公司的Hi3512芯片内部集成ARM9微处理器和H.264硬件编解码内核,能达到编码Dl 30帧.其应用架构图如下:
ARM9微处理器是英国ARM公司设计的主流嵌入式处理器,主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列,结构如下:
海思Hi3512V100的CPU内核特点:
ARM926EJ-S,16KB指令Cache和16KB数据Cache
内嵌2KB指令紧耦合存储器 哈佛结构的32位RISC处理器
内置MMU,支持多种开放式操作系统 工作频率可达到264MHz
主板存储器选用DDR2 64M*16bit的SDRAM,使用两片并联,构成数据位宽32bit的64M DDR2 SDRAM。NOR FLASH选用8bit 16M。
外围电路主要由音视频解码电路,以太网电路,SATA硬盘电路,USB接口电路,UART总线,485总线等组成。
音视频编解码采用TW2865,它不仅集成四路视频解码和音频编码,还包含一路视频编码和音频编码。以太网电路部分,由于ARM集成了MAC控制器和MⅡ接口,因此只需实现物理层收发器RTL8201和网络隔离变压器即可。
SATA硬盘电路使用Sil3512,ARM通过PCI总线对硬盘进行控制。UART总线,Hi3512有3个UART串口资源,一个用于Debug(调试程序),一个用于通过MAX485转换成485总线用于控制云台,还有一个备用其他用途。
该方案视音频数据流处理过程如下:
步骤1 4只远端摄像头采集视频信号,以CVBS信号格式输入TW2865解码器。
步骤2 1片TW2865可以采集4路PAL或NTSC视频信号,把4路视频合成2路2D1 BT.656,转换成数字信号通过BT.656接口输入到Hi3512。
步骤3 Hi3512收到视频数据,经过图像处理后,进行H.264编码。
步骤4 经Hi3512编码后的视频流通过PCI-SATA电路,存储在硬盘上。LV320AIC23采集音频信号,音频信号进行模数转换后,Hi3512将其编码成相应的音频码流,存储在硬盘上。Hi3512 4CIF Demo最多实现4路语音编码,同时支持一路双向语音对讲。
步骤5 Hi3512业务层软件把视音频复合流(或独立的视频/音频流)封装成IP流,通过以太网络传送到IP网络上。
步骤6 PC或解码端接收网络传送过来的视音频码流,进行视音频解码后播放。或者Hi3512本身可以解码,再经过TW2865的数模转换后直接输出。
四、本硬盘录像机主要元器件
机器内部结构:
打开机器外壳,内部非常简洁,一块电路主板、一只硬盘:
机箱内很空,有第二硬盘的位置:
希捷500G串口硬盘是另外配的:
主板结构:根据电路板结构分析,似采用海思Hi3512芯片方案。
主芯片被粘得很牢的散热器遮盖,应该是Hi3512V100媒体处理芯片或相似功能芯片:
Techwell公司的TW2867,音视频解码芯片:
W2867功能:与4路VI及2路AI接口连接,完成4通道视频和2通道音频数模转换。包括四个高质量的NTSC/PAL 视频解码器,它们能将模拟复合视频信号转换成数字组成的YCbCr数据。它还包含一路把数字信号转换成模拟信号的DAC,支持S-video/CVBS;该设备包含四个10比特的ADC和专利钳位电路以及增益控制器,它利用自适应4H梳状滤波器来分离亮度和色度,以减少交叉噪声非自然信号。新的IC采用诸如IF补偿滤波器、CTI和可编程序的峰化等图像增强技术。TW2867还包括一个音频编解码器,该音频编解码器有四个音频ADC和一个音频DAC.一个内置式音频控制器可以为记录/混频生成数字输出,为重放接收数字输入。TW2867耗电极低(通常为480mW~500 mW)。此外,TW2867提供BT.656 YUV 4:2:2格式的视频信号编码成符合标准AL/NTSC制式的电视信号输出,与主芯片的VO接口连接,以供录制输出和回放输入。 两片K4T51163QJ-BCF是三星公司同步动态随机存储器 DDR2 32M*16bit SDRAM PC800;右边的BM1117是输出为1A的三端稳压器:
RTL8201CP是网络芯片,HST﹣0041SAR是网络隔离变压器,下方THS7316是TI公司(德州仪器)的三通道集成视频缓冲器IC(6db增益):