TI达芬奇视频方案

达芬奇(DaVinci™)技术是一种专门针对数字视频应用、基于信号处理的解决方案，能为视频设备制造商提供集成处理器、软件、工具和支持，以简化设计进程，加速产品创新。

目录∙达芬奇技术产品系列∙达芬奇技术开发工具∙达芬奇技术简化数字视频设计∙面向数字视频的达芬奇技术达芬奇技术产品系列∙TMS320DM644x 数字媒体处理器——基于ARM926 处理器与TMS320C64x+DSP内核的高集成度。

TMS320DM6446、TMS320DM6443 和TMS320DM6441 处理器适用于视频电话、车载信息娱乐以及IP机顶盒(STB)等应用和终端设备。

TMS320DM643x 数字媒体处理器——基于C64x+TM DSP 内核TMS320DM6437、TMS320DM6435、TMS320DM6433 和TMS320DM6431 处理器是低成本应用领域的最佳解决方案，适用于车道偏离、防碰撞系统等车载市场应用、机器视觉系统、机器人技术和视频安全监控系统等。

TMS320DM647/TMS320DM648 数字媒体处理器——专门针对多通道视频安全监控与基础局端应用进行了优化，这些应用包括数码摄像机(DVR)、IP 视频服务器、机器视觉系统以及高性能影像应用等。

DM647 和DM648 数字媒体处理器具有全面可编程性，能够为要求极严格的流媒体应用提供业界领先的性能。

TMS320DM6467 数字媒体处理器——一款基于DSP 的SoC，专为实时多格式高清晰度(HD) 视频代码转换精心打造，能在前代基础上以仅十分之一的价格实现10倍的性能提升。

DM6467 集成了ARM926EJ-S 内核、C64x+ DSP内核，并采用高清视频/影像协处理器(HD-VICP)、视频数据转换引擎与目标视频端口接口。

DM6467 可充分满足HD 转码方面的市场要求，非常适用于企业及个人市场的媒体网关、多点控制单元、数字媒体适配器、数字视频服务器以及安全监控市场记录器与IP 机顶盒等应用。

网络摄像机目前的主流解决方案核心的网络摄像机解决方案一般都是采用一个芯片来完成视频压缩和网络服务器的核心功能，目前，网络摄像机的主要解决方案有DSP和ASIC两大阵营，DSP方面，主要有TI、ADI等，而ASIC解决方案中，近期比较成功的有映佳和海思的方案，下面我们就这些核心方案进行一个分析。

美国德州仪器(TI)TI公司是世界上最知名的 DSP芯片生产厂商，其产品也应用最广泛，TI生产的TMS320系列DSP 芯片广泛应用于各个领域，DM642是TMS320系列中性能应用最广泛、专为视频应用而优化的高速数字信号处理器(DSP)，由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，已经逐渐成为目前最有影响、最为成功的DSP处理器。

DM64X系列DSP以其多样的视频接口与丰富的板上资源被广泛应用在网络摄像机、高清视频、视频服务器等行业中。

日前，TI又推出四款基于DSP的新型数字媒体处理器：达芬奇处理器(DaVinci)。

这四款新型TMS320DM643X 处理器是达芬奇技术中首批仅基于DSP的产品，结合了增强型DSP内核与最新视频处理子系统(VPSS)，DM643X处理器能够提高视频性能，以D1解析度实现高达H.264的视频解码。

而且与前代DSP数字媒体处理器相比，成本降低了50%。

达芬奇平台的开发又使网络摄像机监控解决方案在各行各业中的广泛应用向前迈出了重要一步。

美国模拟器件公司(ADI)ADI公司在DSP芯片市场上也占有一定的份额，先后推出具有自己特点的DSP芯片，其Blackfin 系列的DSP具有功耗小，运算能力强的特点。

其中的BF531具有非常好的性价比，批量价格只有5美元，比较合适在低端的网络摄像机的方案中采用，不过现在BF531只能处理到CIF的MPEG4编码，在很多对于图像清晰度要求高的场合无法满足。

另外ADI还有一款BF561也是比较合适的产品，这是一个双核的DSP，能够处理到D1的分辨率。

基于达芬奇技术的视频采集系统设计近年来，随着建筑工地安全事故的频发，建筑工地安全监控管理越来越受到人们的重视。

建筑工地由于地形复杂、疏于人员管理、环境更迭快等原因，存在很多安全隐患，所以需要在建筑工地中安装视频监控设备进行安全管理监控，以防止事故的发生。

但是，现在市面上的视频监控系统普遍由一个摄像头搭配一套视频监控设备组成，而建筑工地往往需要安装很多视频监控设备，成本代价会很高。

本文为节约建筑工地成本，设计了多个摄像头搭配一套视频监控设备的多路视频监控系统。

论文根据建筑工地对视频监控系统的需求，在研究视频监控系统结构和功能的基础上，对几种视频采集方案进行对比，设计基于TMS320DM6437+TVP5158的多路视频采集系统。

具体工作主要有四部分。

首先，分析建筑工地视频监控系统的应用需求，设计系统的总体方案，并对方案进行分析。

其次，对视频监控系统硬件进行设计，硬件设计主要包括核心板模块、电源模块、时钟模块、以太网模块以及视频采集模块，给出设计方案和部分原理图。

再次，对视频监控系统软件进行设计，基于德州仪器(Texas Instruments, TI)公司提供的DSP/BIOS操作系统进行视频采集、视频编码和网络传输的设计，其中，视频采集部分包括视频前端驱动以及视频解码器驱动的设计；视频编码部分采用达芬奇平台提供的编解码引擎(Codec Engine)算法库对视频进行编码压缩；网络传输部分利用网络开发工具包设计视频的网络传输。

最后，搭建测试环境，对系统方案进行测试验证，主要包括系统硬件平台测试、系统功能以及性能测试。

测试结果表明：基于达芬奇技术的视频采集系统能够正常采集视频并在计算机上显示，性能整体达到设计之初提出的应用需求。

关键词：建筑工地，DM6437，多路采集，DSP/BIOSI第1章绪论1.1 课题研究背景与意义近年来，我国正处于经济高速发展的重要时期，建筑市场规模越来越大，但是存在很多因素使得安全管理越来越难，比如工作流程复杂、人员流动大、工作环境差、工程质量要求高等，这对建筑安全造成了严峻的挑战[1]。

TI基于达芬奇技术的首款数字视频产品问世
佚名
【期刊名称】《世界电子元器件》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】过去提起达芬奇，也许人们很快就会想到意大利文艺复新时期那位最负
盛名的艺术大师；然而今天再次提到达芬奇，人们可能还会想到别的，特别是在半导体行业，那就是TI的达芬奇技术。

达芬奇技术是一款集成了DSP处理器、软件、工具以及技术支持的综合性解决方案系列，用于开发各种优化的数字视频终端设备，使OEM厂商以低成本快速地开发各具特色的创新型数字视频产品，它为客户提供了更多的设计创意空间，想必这也是TI将该技术命名为达芬奇的初衷吧。

【总页数】1页(P76)
【正文语种】中文
【中图分类】F270.7
【相关文献】
1.德州仪器全新达芬奇技术开发平台加速数字视频产品开发 [J],
2.基于TI达芬奇技术的KVM over IP设计 [J], 马千里;张弓
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4.TI携手联合信源推出基于达芬奇技术支持AVS的IPTV机顶盒单芯片解决方案[J],
5.创维选择德州仪器的数字电视解决方案——TI与创维共同为中国市场打造首款
数模一体高清晰数字电视 [J],
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摘要摘要H.264是新一代视频压缩编解码标准，它使得运动图像压缩技术上升到一个更高的阶段，目前已经开始得到广泛应用。

为了实现H.264编解码，一般采用嵌入式平台来实现算法。

高性能DSP的快速数据处理能力决定其为H.264的理想实现平台。

Tl公司最新推出的基于DaVinci技术的TMS320DM6446处理器是一款为数字多媒体应用设计开发的芯片，在音视频处理方面具有巨大的优势。

本文即是对H.264视频编解码标准的关键技术和DaVinci技术进行研究，并利用DaVinci进行H.264视频编码算法的移植与优化。

本文首先对数字视频技术相关背景以及视频压缩编码国际标准作了简要介绍，然后详细介绍了视频编码的原理，特别是H.264采用的关键技术，分析了帧内预测、帧间预测，整数变换，量化，熵编码等内容。

在硬件平台部分，先对嵌入式系统的发展现状及其在数字视频领域的应用进行概括性论述，然后详细阐述了DaVinci处理器的整体架构,存储结构,汇编指令特点和开发环境等。

针对DVEVM对系统的各个组成部分的功能及特点作了详细的介绍，特别是主要模块如FLASH，DDR2等的硬件设计过程、调试步骤和注意事项等。

软件部分，首先介绍了TMS320DSP算法标准xDAIS和xDM，然后介绍DaVinci技术内部的Codec Engine框架，描述如何利用Codec Engine框架和xDM对H.264算法进行封装，并结合DaVinci平台的硬件特性对H.264算法进行移植并进行了代码的汇编优化。

本文最后研究了DaVinci嵌入式视频系统Bootloader和Linux 操作系统的引导启动过程并探讨了如何在操作系统之上运行H.264视频编解码算法。

关键词：H.264；DaVinci；视频压缩；算法优化ABSTRACTH.264 is the new generation of video compression coding standard, which greatly has enhanced compressing performance and has begun to receive extensive application in many fields. In order to realize the H.264 CODEC standard, the CODEC algorithm is generally achieved by using embedded platform. So the fast data processing ability and inherent flexibility of DSP show the suitability for implementing H.264. The TMS320DM6446 based on the DaVinci technology is one of the most powerful DSP of TI and it is designed for the digital multimedia applications. This dissertation presents the major techniques of H.264 video standard and DaVinci technology，then the dissertation implements the H.264 encoder based on DaVinci．Firstly, the dissertation birefly presents the background of digital video technology, its standardization., the details of the principle of video coding, especially the H.264 key coding tools and analyses the intra-frame prediction, inter-frame prediction, quant and entropy encoder, etc. In the part of the hardware, firstly the dissertation presents the development of the embsoft system and its application in the digital video.Then introduces the characteristics of DaVinci processor, such as the memory system, the assembly instruction set and the development tools. Especially, the dissertation presents the DVEVM and the importment modules such as the FLASH, DDR2, etc. It introduces the hardware designing，debuging, procedures and pointes out some key notes in realizing a hardware system. In the part of the software, firstly it introduces the TMS320DSP algorithm standard xDAIS and xDM, then the framework of Codec Engine in DaVinci technology. Secondly it presents the method of how to package the H.264 algorithm with the Codec Engine and xDM. Then it introduces the details of optimizing H.264 algorithm combining with DaVinci platform, especially the linear assembly. In the last of the dissertation, it presents the Bootloader, how to boot the Linux operating system, At last，it discusses about the design of Video codec algorithm runing on Linux operating system.Key words：H.264；DaVinci；video compression；algorithm optimization目录摘要 (i)ABSTRACT ................................................................................................................... i i 目录............................................................................................................................. i v 第一章绪论.. (1)1.1 引言 (1)1.2 视频编解码技术的发展与现状 (1)1.3 DSP与DaVinci技术概述 (3)第二章 H.264标准与技术 (5)2.1 视频编解码原理 (5)2.2 H.264 编码器体系 (6)2.2.1 编码器结构 (6)2.2.2 名词解释 (7)2.2.3 档次和级 (8)2.2.4 编码格式 (8)2.3 帧内预测 (9)2.4 帧间预测 (12)2.5 变换 (13)2.6 量化 (14)2.7 熵编码 (14)第三章 DaVinci技术 (15)3.1 嵌入式系统概述 (15)3.2 DaVinci技术概述 (16)3.2.1 DaVinci技术的组成 (16)3.2.2 DaVinci技术的优势 (16)3.3 TMS320DM6446处理器 (17)3.3.1 ARM子系统 (18)3.3.3 ARM与DSP的协作与集成 (22)3.3.4 VPSS视频处理子系统 (24)3.3.5 主要外设概述 (24)第四章 DVEVM的硬件架构 (25)4.1 DVEVM概述 (25)4.2 视频输入与输出模块 (26)4.3 DDR2 SDRAM模块 (27)4.4 NOR FLASH模块 (28)4.6 其它模块 (29)第五章 DaVinci软件开发——DSP端 (31)5.1 Codec Engine概述 (31)5.2 DSP端算法开发 (32)5.3 Codec Server (35)5.4 xDM标准 (36)5.4.1 xDAIS算法标准 (36)5.4.2 xDM标准 (38)5.5 算法的移植概述 (40)5.5.1 针对DSP平台的移植 (40)5.5.2 算法的接口封装 (41)5.5.3 封装接口的数据结构 (43)5.6 算法的优化 (44)5.6.1 算法优化的层次 (44)5.6.2 线性汇编 (45)第六章 DaVinci软件开发——ARM端 (51)6.1 开发工具链的建立 (51)6.1.1 交叉编译概述 (51)6.1.2 配置TFTP服务器 (52)6.1.3 配置NFS服务器 (52)6.2 U-BOOT (53)6.2.2 U-BOOT的两个阶段 (54)6.2.3 U-BOOT的移植和烧写 (55)6.2.4 内核的编译和烧写 (56)6.3 DSP算法端的编译 (57)6.3.1 DSP算法端工具链的建立 (57)6.3.2 算法的编译 (57)6.4 ARM端应用程序的开发 (58)第七章总结与展望 (60)7.1 总结 (60)7.2 展望 (60)参考文献 (61)致谢 (65)攻读学位期间发表的学术论文 (66)第一章绪论第一章绪论1.1 引言在过去的近二十年中，数字视频改变了我们在生产，制造、通信等各个领域的技术方式，视频的应用方式涉及到卫星电视、数字视频制作、视频点播、高清晰电视、实时会议，安防监控等等各行业。

本解决方案基于局域网,主要解决专网或局域网内多接入、大容量、高转发的需求，如上图所示，前端采用了高清D1的网络摄像机和130万网络高速球，分辨率最高为720p。

通过局域网内部的核心交换机（这里选择了一个1000M的交换机）进行传输，在中心配置了一台平台管理服务器，多台客户端PC，多台网络存储录像机。

上墙显示采用嵌入式解码服务器NVD，NVD通过高清接口HDMI分别输出到液晶监视器上。

高清半球型网络摄像机:DH-IPC—DBW665P高清枪型网络摄像机：DH—IPC—F665P130万网络高速球：DH—SD6681-HN嵌入式解码服务器：DH—NVS0104DH存储录像机：DH—SVR3016L3、数据流向图蓝色实线表示实时视频流，红色虚线表示控制信令。

五、系统组成1、高清视频采集(1)大华130万网络高速球项目规格图像传感器1/3 Inch Sony Progressive Scan CCD视频压缩标H.264/MPEG4，支持JPEG格式抓图准视频分辨率1。

3M(1280*960)，720P（1280＊720)，D1，HD1，CIF，QCIF,VGA，QVGA视频帧率25fps（1280＊720），12。

5fps（1280＊960）最低照度0.1Lux/F1.6(彩色) 0。

01Lux/F1。

6（黑白)焦距f=4.7（wide）～84。

6mm(tele), 18X Zoom视场角55。

2度（广角）3。

2度(望远)光圈值F1。

6～F2.8图像分辨率15帧（1280×960）/25帧（1280×720) /D1/HD1/ CIF/QCIF/VGA/QQVGA(2)高清网络摄像机项目规格主处理器TI达芬奇系列高性能DSP图像传感器 1/3英寸CCD视频压缩标准H。

264/MPEG4，支持JPEG格式抓图视频分辨率 D1，HD1，CIF，QCIF，VGA，QVGA视频帧率PAL：25帧/秒，NTSC:30帧/秒，帧率可调视频码率32k～2Mbps码率可调，也可自定义有线网络1路10/100M以太网,RJ45接口无线网络1路802。

Revision HistoryDraft Date Revision No. Description 2018/04/16 V1.3 1.更新附录A开发例程。

2017/03/28 V1.2 1.添加附录A开发例程。

2016/03/18 V1.1 1.排版修改。

2015/11/30 V1.0 1.初始版本。

目录1 开发板简介 (4)2 典型运用领域 (7)3 软硬件参数 (8)4 开发资料 (11)5 电气特性 (12)6 机械尺寸图 (12)7 产品订购型号 (13)8 开发板套件清单 (14)9 技术支持 (15)10 增值服务 (15)更多帮助 (16)附录A开发例程 (17)1开发板简介基于TI达芬奇系列TMS320DM8148浮点DSP C674x + ARM Cortex-A8高性能视频处理器；独立视频协处理器，支持3路720P30或1路1080P60视频编解码；支持1路HDMI输入，最大分辨率1080P60 FHD；支持1路HDMI/VOUT输出，最大分辨率1080P60，支持HDMI 1.3输出；GPU：SGX530 3D图形引擎，支持OpenGLES 1.1/2.0、OpenVG 1.0和OpenMax API； 外设接口丰富，集成千兆网、GPMC、USB 2.0 OTG、UART、MMC、SDIO、DCAN、SATA 等接口；满足高低温和振动要求，适合各种恶劣的工作环境；核心板体积极小，大小仅86mm*60mm；工业级精密B2B连接器，0.5mm间距，稳定，易插拔，防反插，所有大数据接口使用高速连接器，保证信号完整性。

图 1 开发板正面图1图 2 开发板正面图2图 3 开发板斜视图图 4 开发板侧视图1图 5 开发板侧视图2图 6 开发板侧视图3图7 开发板侧视图4TL8148-EasyEVM是一款广州创龙基于TI TMS320DM8148（浮点DSP C674x + ARM Cortex-A8）SOM-TL8148核心板设计的开发板，它为用户提供了SOM-TL8148核心板的测试平台，用于快速评估SOM-TL8148核心板的整体性能。

TI“达芬奇”面向新一代数字视频方案
佚名
【期刊名称】《电子产品世界》
【年(卷),期】2005(000)10A
【摘要】2005年9月9日，德州仪器（TI）分别在美国西岸、洛杉矶、荷兰阿姆斯特丹以及中国北京同时宣布推出达芬奇（Da Vinci），即全球最先进的面向新一代数字视频产品的半导体技术。

达芬奇技术是一款针对数字视频应用而精心定制的DSP解决方案，可为视频设备厂商简化设计并加速产品创新提供集成的处理器，软件与工具。

【总页数】1页(P129)
【正文语种】中文
【中图分类】TN3
【相关文献】
1.达芬奇之旅——TI数字视频巡回研讨会的技术核心 [J], 郑小龙
2.TI"达芬奇"面向新一代数字视频方案 [J], 王莹;高威
3.面向数字视频应用 TI达芬奇平台横空出世 [J], 无
4.面向数字视频应用TI达芬奇平台横空出世 [J], 电子测试编辑部
5.德州仪器发布面向新一代数字视频应用的DSP解决方案 [J],
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张小只智能机械工业网张小只机械知识库TI DaVinci视频处理器在低照下实现逼真影像TI进一步壮大达芬奇产品阵营，充分满足视频安全IP摄像机与录制系统的需求 支持高级低照技术的达芬奇DM385视频处理器有助于将摄像机安放在特别黑暗的环境中，比如在停车场内也可获得清晰锐利的影像； TI低成本解决方案的DM8107可为多通道录制系统(DVR/NVR)实现高效视频压缩； TI可扩展达芬奇产品系列可通过业界领先的高灵活编解码及影像信号处理器技术提供定制解决方案。

北京2012年12月4日电/美通社/--日前，德州仪器(TI)宣布推出最新达芬奇(DaVinci )视频处理器，进一步应证公司对实现创新、打造更安全世界的一贯承诺。

在我国国际公共安全博览会(CPSE)上推出的达芬奇DM385与DM8107视频处理器可通过使用独特的低照技术与高效率压缩功能，为客户提供高质量视频解决方案。

有了TI可扩展达芬奇产品系列，开发人员可获得实现“逼真”影像质量的优化解决方案，使用业界最高性能的视频处理器平台之一加速产品上市进程。

Hikvision首席执行官YangzhongHu表示：“在当今社会，安全摄像机采用一流技术非常重要。

使用TI提供的达芬奇产品，Hikvision可定制解决方案，无论客户需要的是高级低照性能，还是高视频效率，均可满足其需求。

TIDM385噪声滤波器技术可帮助我们在光照条件比同类竞争技术要求低一半的条件下，实现业界一流的视频质量。

” 在低照条件下实现高质量视频 DM385视频处理器提供高级低照性能，尤其适合停车库或者有大量阴影存在的建筑物门口等弱光环境。

该视频处理器能够使用H.264或SVC-T高级编解码器压缩四百万像素的视频流，从而可实现这一水平的性能。

此外，DM385还集成3D降噪与WDR处理技术。

这两大特性的完美整合，可为安全行业打造业界一流的低照技术。

TI帮助安全产品制造商通过以下高灵活特性为其产品实现差异化： 4Kx2K或更高分辨率视频； 同步多类型(基本／主流／高端)压缩； 面部检测、视频稳定以及变焦失真校正等影像信号处理技术。

基于达芬奇平台的H.264视频流加密终端的设计
李丹;王健;季晓勇
【期刊名称】《电视技术》
【年(卷),期】2009(033)004
【摘要】设计了基于TI公司达芬奇芯片TMS320DM6446的H.264视频流选择加密终端.针对H.264视频编码结构的特点,提出一种基于数据分割模式的视频流选择加密策略,详细描述了终端的硬件系统和软件设计.实验结果表明,待加密的数据量大为减少,能够对CIF格式H.264视频流进行实时加密.
【总页数】3页(P33-35)
【作者】李丹;王健;季晓勇
【作者单位】南京大学,电子科学与工程系,江苏,南京,210093;南京大学,电子科学与工程系,江苏,南京,210093;南京大学,电子科学与工程系,江苏,南京,210093
【正文语种】中文
【中图分类】TP309.7
【相关文献】
1.基于达芬奇平台的视频混沌加密系统的设计 [J], 余攀;李文勋;张宝强
2.H.264滤波器在达芬奇平台下的优化设计 [J], 沈道宁;陈耀武
3.基于达芬奇平台的H.264视频编码器设计 [J], 韩文俊;任国强;吴钦章
4.基于达芬奇平台的H.264关键模块的优化 [J], 周凤;吴云;赵勇
5.基于DM6446达芬奇平台H.264编码的软件设计 [J], 费重程
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Davinci技术帮助TI开启未来通信与娱乐市场
徐俊毅
【期刊名称】《电子与电脑》
【年(卷),期】2005(000)010
【摘要】蓬勃发展的消费电子市场为半导体业注入生机,越来越多的厂商开始将战略指针指向这一领域,在日前举行的全球性盛会上,德州仪器（TI）总裁兼首席执行官理查德·谭普顿（Rich Templeton）宣布推出达芬奇（DaVinci）,即全球最先进的面向新一代数字视频产品的半导体技术.
【总页数】3页(P113-115)
【作者】徐俊毅
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】F6
【相关文献】
1.帮助贫困大学生以科技开启未来——PHE-HP计算机学习中心案例分析 [J],
2.模拟技术在通信和娱乐市场大有可为 [J], 李乾
3.宽带开启未来融合推进发展--从2005国际通信展看宽带无线技术热点及走势[J], 易龙
4.帮助贫困大学生以科技开启未来——PHE-HP计算机学习中心案例分析 [J], 无
5.大联大控股友尚推出基于TI达芬奇(DaVinci?)系列DSP的DVR方案 [J],
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