1 前言
視頻監(jiān)控產品經歷了模擬時代、數(shù)字時代、網絡時代的發(fā)展后,現(xiàn)在已經逐步走入了高清時代。高清視頻和傳統(tǒng)標清視頻相比在視頻質量上有了質的飛躍。以往由于芯片編碼能力、網絡帶寬和存儲技術等眾多因素限制,高清視頻一直沒能得到廣泛應用,但隨著視頻編碼、IC設計、寬帶網絡及大容量存儲等技術的飛速發(fā)展,高清視頻應用的主要障礙都已被掃清。H.264/AVC視頻編碼標準由于具有優(yōu)異的編碼效率,能極大降低高清視頻傳輸?shù)木W絡帶寬和存儲容量需求,得到廣泛應用,成為了高清視頻編碼的必然選擇。
目前,高清視頻監(jiān)控已被越來越多的行業(yè)所關注和應用。這些行業(yè)用戶的普遍特點都是需要更高清晰度的視頻圖像。上海富瀚微電子有限公司2008年9月推出了FH8735 H.264編碼專用集成電路以及相應的解決方案。其具有單芯片1路 1080p@30fps或兩路720p@30fps的高清視頻實時編碼能力,是目前市場上最具競爭力的高性能視頻編碼芯片,能極大滿足高清視頻的發(fā)展需求。
富瀚微電子基于FH8735芯片推出了一系列高清視頻產品解決方案,如高清網絡攝像機方案,高清網絡視頻服務器方案和PCI高清視頻壓縮卡等。
經過一年多的市場檢驗,F(xiàn)H8735已被廣泛應用于視頻安防監(jiān)控、視頻會議、遠程教育、遠程醫(yī)療、高清屏幕錄制和個人消費電子等各個領域。
2 FH8735高清編碼芯片簡介
FH8735是一款高性能的音視頻編碼芯片,支持H.264 Main profile和Baseline profile視頻編碼標準,可對一路1080i、2路720p的高清信號進行實時編碼和控制。在編碼視頻數(shù)據的同時,也對相關的多路音頻數(shù)據編碼,并完成音視頻同步,輸出ES/PES/PS/TS等格式壓縮碼流。FH8735的各內部功能模塊如圖1所示。
FH8735主要技術特點如下:
1)超強編碼性能
FH8735的H.264編碼由純硬件完成,具有高編碼能力,高編碼質量和低功耗等特點。FH8735支持最大分辨率2048x1024的視頻輸入,支持1路1920x1080@30fps或者2路1280x720(1280x720@60fps)實時編碼。對典型視頻編碼的對比結果表明,在相同的碼率下,F(xiàn)H8735接近JM12.0的視頻編碼質量。
2)豐富的外設接口
FH8735支持多種高清視頻輸入模式,高清視頻的數(shù)據格式和同步方式均可配置,可以接收來自CMOS/CCD 模組、視頻解碼器等輸出的數(shù)字視頻:
支持ITU-R BT.709/SMPTE 274M(24Bit 4:4:4 YCbCr、16Bit 4:2:2 YCbCr, RGB 24(8:8:8));
支持SMPTE296M-2001(24Bit 4:4:4 YCbCr, 16Bit 4:2:2 YCbCr, RGB 24(8:8:8))
支持8bit 4:2:2 YCbCr;
支持內同步和外同步方式;
另外,F(xiàn)H8735還具有SPI/PCI/SD/UART/I2S/GPIO/I2C/MAC等多種外設接口。
3)專利碼率控制技術
FH8735提供四種碼率控制策略:固定量化系數(shù)(QP:quantisation parameter),恒定比特率(CBR:Constant Bit Rate),可變比特率(VBR:Variable Bit Rate)和平均比特率(ABR:Average Bit Rate)。每種算法都經過精心優(yōu)化,能自適應對視頻場景進行預先檢測和判斷,從而在保證視頻主觀質量的同時,又使得編碼器輸出的碼率平滑和穩(wěn)定,保證網絡傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性。
4)靈活的功能設置
除具有高性能的視頻編碼能力外,F(xiàn)H8735提供了豐富的視頻預處理功能和靈活的視頻編碼選項。編碼器的搜索范圍、Intra預測類型、GOP長度、參考幀個數(shù)、編碼碼率和碼率控制方式、編碼Profile和Level等都根據需要進行靈活設定,這樣就能保證和不同解碼能力的解碼器進行無縫對接。另外,F(xiàn)H8735支持對輸入視頻進行去隔行、去噪聲、多個文本和圖形OSD疊加、圖像畫面縮小、移動偵測等多種圖像處理功能,還支持抓取無損的原始視頻信號,供主機端進行一些智能化分析和處理如車牌識別,人臉識別等。
FH8735內部有兩組獨立的DDR控制器,可以接兩組外部DDR SDRAM。根據實際系統(tǒng)對編碼器性能的需求配置一組或者兩組外部DDR SDRAM。比如編碼一路720p視頻時,就只需配置一組DDR,從而降低系統(tǒng)BOM成本。
5)優(yōu)化設計的超低延時實時編碼技術
在高清視頻系統(tǒng)中,系統(tǒng)延時也是一個重要的考量要點。FH8735通過支持靈活的圖像分片編碼方式來降低整個視頻編碼的內部延時。如編碼720P格式的高清視頻時,每幀數(shù)據輸入系統(tǒng)緩沖的時間約16.7ms。從圖像的第一個有效行數(shù)據開始輸入系統(tǒng)緩沖開始計時至編碼器輸出整幀壓縮碼流的時間可以控制在20ms內。這種超低延時實時編碼技術可極大降低整個系統(tǒng)的端到端延時,從而改善和提高用戶主觀體驗。
2 基于FH8735的多路高清視頻編碼板
為滿足FH8735在高清編碼應用中的前期評估和開發(fā)需要,富瀚提供了基于FH8735的多路高清視頻編碼卡參考設計。該高清編碼卡支持DVI/HDMI和YPbPr接口的高清視頻輸入和PCI主機接口,可以完成高清視頻的采集,編碼,并通過PCI接口發(fā)送到主機。該參考設計支持Windows XP和Linux,富瀚提供相應的驅動程序和評估軟件,并可以根據用戶具體的應用來修改固件滿足定制化功能。
該多路高清視頻編碼卡的系統(tǒng)示意圖如下:
?
3結語
FH8735具有單芯片1路1920x1080@30fps的高清視頻實時編碼能力,是目前市場上最具競爭力的新一代高性能視頻編碼芯片。
FH8735的高性能和易用性為高清或者多通道視頻壓縮應用提供了全新的選擇和空間,能顯著地提高客戶產品性能,并減少開發(fā)時間。
FH8735在多路H.264高清視頻編碼系統(tǒng)中的應用
- 高清(59794)
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43基于MPI的H.264并行編碼代碼移植與優(yōu)化
H.264 獲得出色壓縮效果和質量的代價是壓縮編碼算法復雜度的增加。為了尋求更高的編碼速度,集群并行計算被運用到H.264的視頻編碼計算中。分析H.264可實現(xiàn)并行計算的任務單元選擇;
2011-07-27 15:56:16
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0網視云通針對H.264高清視頻發(fā)布Net Display評估套件
網視云通針對H.264高清視頻發(fā)布一套完整的評估套件Net Display,包括編碼解碼模塊NDM2000和各種接口電路模塊, 實現(xiàn)全高清低延時H.264編碼和解碼功能
2011-08-03 11:18:12
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2516FH8735在音視頻壓縮卡上的應用設計
隨著視頻監(jiān)控產品的規(guī)格化,ASIC 方案在成本和穩(wěn)定性方面逐漸顯露出優(yōu)勢,針對音視頻壓縮卡市場適時推出了FH8735 芯片。
2011-08-24 14:12:52
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基于Blackfin533的H.264編碼
H.264/AVC是ITU-T視頻編碼專家組和ISO/IEC運動圖像專家組聯(lián)合提出的最新一代的視頻編碼標準。筆者使用600MHz時鐘的Blackfin533,對于低、中運動復雜度的圖像序列,能夠實現(xiàn)25幀/秒的實時編碼
2011-09-12 12:52:21
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解析H.264視頻編解碼DSP實現(xiàn)與優(yōu)化
數(shù)字視頻壓縮編碼技術是解決這一問題的關鍵技術。H.264以其良好的網絡適應性和高編碼壓縮效率,靈活的語法配置,在視頻處理領域比以往的視頻編碼標準更加適合視頻處理的發(fā)展方向
2011-09-20 16:16:39
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基于FH8735的高分辨率圖形圖像壓縮技術
本文提出了一種基于FH8735視音頻編碼器的高分辨率圖形圖像壓縮方案,可完成視頻的采集、壓縮,及將壓縮后的視頻數(shù)據通過PCI總線發(fā)送到主機存儲,或通過以太網絡接口輸出以實現(xiàn)遠
2012-05-16 11:28:55
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在FPGA上實現(xiàn)H.264/AVC視頻編碼標準
盡管H.264/AVC承諾將此已有視頻編碼標準具有更高的編碼效率,它仍為系統(tǒng)架構師、DSP 工程師和硬件設計人員帶來了巨大的工程設計挑戰(zhàn)。H.264/AVC 標準引入了自 1990 年推出 H.261 之后視頻
2012-07-09 13:54:06
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h.264編碼技術
H.264是由ITU-T(ITU Telecommunication Standardization Sector,國際電信聯(lián)盟遠程通信標準化組)視頻編碼專家組(VCEG)和ISO/IEC動態(tài)圖像專家組(MPEG)聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組(JVT,Joint Video Team)提
2012-08-24 10:22:56
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探究在FPGA上實現(xiàn)H.264/AVC 視頻編碼的標準
盡管H.264/AVC承諾將此已有視頻編碼標準具有更高的編碼效率,它仍為系統(tǒng)架構師、DSP 工程師和硬件設計人員帶來了巨大的工程設計挑戰(zhàn)。H.264/AVC 標準引入了自 1990 年推出
2017-11-06 11:27:50
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0視頻技術之超高清(UHD)H.264視頻編解碼IP設計
,能夠實現(xiàn)UHD 4K@60fps視頻流的操作,如下圖所示: Artia Logic公司開發(fā)的H.264編解碼IP設計模塊圖 Artia Logic設計的AL-H264E-4KI422-HW 編碼IP
2017-11-16 13:35:20
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H.264視頻編碼算法的認識與理解
H.264,同時也是MPEG-4第十部分,是由ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)和ISO/IEC動態(tài)圖像專家組(MPEG)聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組(JVT,Joint Video Team)提出
2017-12-01 14:08:13
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基于H.264編碼視頻的網絡傳輸跟蹤評價方法
隨著編碼視頻在網絡流量中占比的不斷增長,視頻傳輸機制的性能評估變得越來越重要。論文提出來一個基于H.264視頻編碼標準機制的視頻傳輸網絡跟蹤綜合評價方法,對視頻網絡傳輸?shù)男阅茉u估主要從兩方面提出,即
2017-12-21 15:30:24
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0利用FPGA的并行設計結構實現(xiàn)低碼率實時應用H.264標準編碼系統(tǒng)設計
H.264標準作為新一代視頻編碼標準,是面向多比特率的視頻編碼標準,也稱JVT/AVC標準,既可用于高碼率的HDTV和數(shù)字存儲系統(tǒng),也可用于低碼率的實時通信系統(tǒng)。在相同的圖像質量情況下,H.264比H.263和MPEG一4可以節(jié)省20%~50%的碼率。
2018-11-19 09:40:00
3205
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針對DSP、ASIC與FPGA三種產品平臺的H.264編碼器方案
目前的視頻監(jiān)控行業(yè),基于DSP的H.264編碼器解決方案占有絕對優(yōu)勢的市場份額,這是由DSP方案開發(fā)周期相對較短的特性決定的。在ASIC或FPGA方案仍處于研發(fā)階段時,DSP方案已捷足先登,并較好地解決了視頻監(jiān)控行業(yè)中H.264編碼器方案從無到有的過程,為H.264在監(jiān)控應用中走向成熟立下了汗馬功勞。
2018-10-29 08:21:00
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13576超高清(UHD)H.264視頻編解碼IP移植到Zynq Z-7045 SoC上
,能夠實現(xiàn)UHD 4K@60fps視頻流的操作,如下圖所示: Atria Logic公司UHD H.264編碼器IP模塊圖 幀內編碼讓H.264編碼器實現(xiàn)幀頻延遲,宏模塊流水線架構設計則進一步降低延遲
2018-10-02 09:04:01
1810
1810FH8735 在H.264 音視頻壓縮卡上的應用
關鍵詞:FH8735 , 壓縮卡 , 音視頻 1 前言 音視頻壓縮卡是數(shù)字視頻監(jiān)控的重要產品,主要有軟壓縮卡和硬壓縮卡。軟壓縮卡,由于PCI 總線數(shù)據吞吐量太大,而且主要由CPU 進行H.264
2018-10-22 22:06:02
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615支持H.264高清編解碼器的片上系統(tǒng)MG3500
關鍵詞:MG3500 , 編解碼器 , 高清 , 片上系統(tǒng) 1 引言 針對消費類和工業(yè)H.264編碼器要求,即使在有限存儲容量或有限寬帶的情況,必須提供最佳的視頻質量。因此,這里給出一種支持
2018-12-25 12:49:01
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1069什么是AVC編碼? 簡述H.264概念和發(fā)展
關鍵詞:AVC , 編碼 頻編解碼技術有兩套標準,國際電聯(lián)(ITU-T)的標準H.261、H.263、H.263+等;還有ISO 的MPEG標準Mpeg1、Mpeg2、Mpeg4等等。H.264
2018-12-25 14:22:02
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2889FH8735在多路H.264高清視頻編碼系統(tǒng)中的應用
關鍵詞:FH8735 , 視頻編碼 高清視頻應用已成為市場熱點,為滿足越來越多的高清視頻采集和編碼的實際需求,富瀚微電子發(fā)布了FH8735和FH8736高性能視頻編碼芯片和一系列最具競爭力的高清視頻
2019-02-24 12:58:01
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基于NiosII的低碼率實時H.264視頻編碼器
系統(tǒng)。在相同的圖像質量情況下,H.264比H.263和MPEG一4可以節(jié)省20%~50%的碼率。就其基本檔次而言,編碼器的復雜度是 H.263的10倍左右。H.264良好的網絡親和性和優(yōu)異的壓縮性能使其成為視頻應用的首選,但其巨大的運算量成為許多應用的瓶頸。筆者基于 NiosII設
2019-02-27 07:04:01
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H.264與H.265視頻編解碼器的區(qū)別
H.264編解碼和H.265編解碼都是視頻編碼的格式。相比H.264,H.265能在有限帶寬下傳輸更高質量的網絡視頻,也就是說只需原先H.264編碼的一半帶寬即可傳輸相同質量的視頻。
2020-01-16 17:30:00
16179
16179H.264編碼和H.265編碼的區(qū)別
目前很多攝像機采用了H.265的編碼標準,H.264編碼的攝像機逐漸減少,為什么H.265會流行?H.264和H.265有何不同?
2020-03-14 15:53:43
31231
31231【轉】為什么H.265編碼優(yōu)于H.264編碼?
我司最近的新產品都能支持H.265,越來越多的輸入視頻信號都采用了H.265的編碼標準,H.264編碼的逐漸減少,為什么H.265會流行?H.264和H.265有何不同?今天我們就來給各種施工
2020-05-21 14:56:33
2828
2828如何使用低成本FPGA實現(xiàn)高清低碼流H.264編碼器
目前高清H.264 攝像機的核心SoC基本上都是ASIC,而FPGA作為近年來發(fā)展迅速的可編程器件,在高清H.264 攝像機的SoC領域如何能有一席之地?這是我們的設計需要實現(xiàn)的目標。
2020-07-27 10:50:01
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12H.264視頻編碼解碼的技術詳解
H.264 的基本流(elementary stream,ES)的結構分為兩層,包括視頻編碼層(VCL)和網絡適配層(NAL)。VCL 負責高效的視頻內容表示,而NAL 負責以網絡所要求的恰當?shù)姆绞綄?shù)據進行打包和傳送。
2021-01-05 08:00:00
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4視頻監(jiān)控廠商:上海富瀚微電子有限公司簡介
1、用于安防監(jiān)控攝像機的ISP芯片; 2、用于安防監(jiān)控DVR錄播設備的SoC編解碼芯片; 3、H.264解碼IP及芯片FH8601 4、H264偏解碼芯片FH8735 5、H264偏解碼SOC芯片FH
2021-04-16 16:08:53
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2243H.264編碼原理
H.264,同時也是 MPEG-4第十部分,是由 ITU-T 視頻編碼專家組(VCEG)和 ISO/IEC
動態(tài)圖像專家組(MPEG)聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組(JVT,Joint Video Team
2022-08-31 15:39:24
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2高清模擬視頻采集與H.264編碼?體化采集卡LCC261數(shù)據手冊
LCC261是靈卡技術研發(fā)的?款高清模擬視頻采集與H.264編碼?體化的采集卡。輸入接口采用BNC接頭,支持AHD/TVI/CVI/ CVBS多種格式標準,最高支持1920x1080p@60fps
2024-04-12 14:40:17
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