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M9-SDHC工业视频采集器

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一、   产品概述

M9是以(TI)TMS320DM365为主处理器,配置了DD2与NAND flash存储器,板载USB OTG,Key,DB9,Boot模式选择及扩展接口的专业硬件套件,软件功能包含:现场视频、视频录像、即时拍照、回放资料、字符叠加、文档管理、串口通讯等功能模块,以通用SD卡为存储介质,具备高清晰视频编码(达720P 30fps),高速处理能力(处理器300 MHz,1G DDR2),高稳定性(linux2.6.18及SEOC软件架构)等优点。

该模块板尺寸仅为:80mm*105mm;本模块是专门针对管道探测、地下开挖等视频处理应用,即时进行数据采集并存档管理。解决当前应用中视频质量差、稳定性能差、兼容性差、用户体验性差、无管理性等问题。

二、   产品外观

 

三、   产品指标

编号

指标名称

要求

1

编码和播放图像分辨率

720P  D1 30fps

2

视频输入/输出

PAL或者NTSC制式

3

音频输入/输出

单声道,64k采样率,PCM格式

4

文件格式

AVI

5

编码格式

视频:H.264  MPGE4可选  音频:G.711

6

视频输入输出

AV视频音频

7

键盘接口

USB2.0 / 通用USB键盘

8

串口接口

RS232 (与外部设备的数据通讯)  

9

GUI/OSD

可对其进行制定和修改

10

存储介质

SD卡/2张

11

实时拍照

截取单个图片(JPEG)

12

视频字符叠加

录制时,通过外接USB键盘实现字符输入并存储

13

文件名重命名

通过外接键盘实现文件名重命名

14

支持触摸屏

预留触摸屏接口

15

操作界面语言

简体中文、英文,可扩展

16

尺寸

80mm*105mm*14mm

17

重量

90g

 四、   产品功能

1.     M9功能

  • 现场视频

直接显示当前视频输入图像画面,不经过编码转换,最大减少图像延迟时间(小于1/2s),反应更灵敏,改进了以往版本需要经过处理后再显示的弊端。

  • 视频录制

录制当前视频信号到SD卡中,采用30fps的720pH.264或MPEG-4可选格式,SD卡提供主卡和备卡为存储更多文件使用。

  • 视频回放

回放已经录制的存档视频文件,文件夹按月归类存档,文件按时间顺序排序,也可进行文件重命名、文件删除等操作。

  • 即时拍照

抓取当前视频画面图像,并保存为JPEG格式;注意:提供三种状态下的视频画面抓取:现场视频时;视频回放时;视频录制时。

  • 图片预览

回放已经抓取的图像文档,操作同“视频回放”。

  • 字符叠加

在视频录制的时候,可通过通用USB键盘,使用热键呼出编辑层画面,并在焦点处输入用户想输入的字符,给当前视频添加备注,并一起录像存档,目前除提供英文输入法,根据用户需要可以扩展其他输入法。

  • 视频备注信息

在上一功能中,用户通过通用USB键盘输入备注信息可存档,可存储12种备注信息,并在下一次使用的时候使用热键直接呼出,每一种备注存档以最后一次编辑内容为存储点。

  • 串口通信

与其他通讯设备交互信息,可以解析指定格式数据,可通过通用USB键盘上的热键决定是否在屏幕上指定位置显示出来,以此完成更丰富的视频画面内容。

2.     M9优势

  • 高清晰视频编码

30 fps 的 720P的H.264 与 MPEG-4 或24 fps 的 1080p MPEG-4;

  • 高性能处理核心

采用TI推出基于技术的新一代ARM+DSP架构的高速数字媒体处理器TMS320DM365 ;ARM926EJ-S™内核实现高达 300 MHz速率;集成高清视频加速器;高清视频支持 H.264、MPEG-4;自动智能化影像增强技术等优势。

  • 字符叠加特性

在很多情况下,需要进行视频备注信息的添加,我们产品为此专门开发此功能,用户可直接通过通用USB键盘进行字符输入,并显示在屏幕上,采用12种备注存档方式,热键呼出或隐藏编辑层操作等,同时一并进行录像存档,方便日后对视频的管理。

  • 特有调度算法

将调度划分为事务优先级调度算法、综合调度系统体系、运动目标检测与跟踪的光流算法等几大部分。我们设计出调度程序的主导思路为根据实时时情况动态的分配不同的任务到各个处理块上,以求尽量降低总运行时间,同时减少调度程序本身带来的负担。如此,DSP数据处理的吞吐量成倍增状态,对应用中的的一些二次编码问题迎刃而解。

  • 硬件稳定性能

我们的芯片均采用工业级别器件,主要功能子模块(如电源模块、视频转换模块、输入输出模块等)都进行了高强度环境测试;

  • 软件稳定性能

我们的系统采用LINUX2.6.18内核,采用先进的SEOC软件设计框架,同时对所有代码经过严格测试,保证了其稳定性;

  • 电源稳定性

充分考虑了在各种环节下的供电需求,保证在各种可能情况下,系统电源的稳定性。

  • 强力抗干扰性

除了全程考虑输出阻抗的匹配问题外,尤其在干扰问题的增加总线的抗干扰能力、提高系统控制信号抗干扰能力、抑制数字信号的串模干扰三大方向做了充分考虑。

五、   产品应用

  • 工业应用

地下管道状况监测现场录制;地下线路故障探测现场录制;煤矿安全现场移动录影;物流现场移动监控等

  • 医疗应用

医疗内窥设备录制应用;移动手术现场录制平台;耳鼻喉内窥镜设备系统等

  • 安监应用

车载安全监控便携录制;公安巡逻随身现场录制等

 

六、   按键操作

  • 功能按键操作
    录制键:即刻录制;
    返回键:停止当前操作或返回上一级
    左选键:上一记录;
    右选键:下一记录;
    确认键:确认当前操作;
    拍照/菜单键:截取当前图像,如果在文件列表下表示打开操作子菜单
     
  • 通用USB键盘操作
    除包含功能按键的所有操作外,特别增加编辑层的键盘操作:
    1.         在视频画面的时候,按F1——F12都可以调出该叠加层。
    2.         按ESC键,则隐藏该叠加层。
    3.         F1——F12表示有12种默认格式。F1 的编辑区为空文档,F2——F12的编辑区为最后一次提交保留的信息。4.         当调出来后,光标默认在编辑区,此时可以输入用户信息,需要按回车才能提交。
    5.         提交后才开始同步录制进视频文档中,并且存档编辑区(F1例外,即F1的编辑区永远为空白)。
    6.         编辑区可以随意输入字符串,编辑区满屏为止。
七、   设计框架

八、   芯片介绍

TMS320DM365 是TI推出基于达芬奇技术 (DaVinci technology) 的新一代ARM+DSP架构的高速数字媒体处理器,高度集成了众多组件,可在数字视频设计中实现超高像素影像,能够以更高的压缩效率提供高质量视频。具备以下特性与优势:

  • ARM926EJ-S™内核在实现高达 300 MHz速率的同时,还可将视频编码/解码任务交由集成高清视频加速器来执行,从而显著优化系统性能;
  • 多格式、多速率高清视频支持 H.264、MPEG-4、MPEG-2、MJPEG 以及 VC1 等编解码器,可实现高度的视频灵活性,并确保与传统视频解码器的高度互操作性,同时还可在同一平台上扩展出一个产品系列;
  • 片上 ISP 支持噪声过滤、视频稳定、面部检测、自动白平衡、自动对焦、自动曝光以及边缘增强等影像增强技术,并可提高升视频处理的智能化水平;
  • 有了 ISP,客户无需内部创建定制算法,也无需购买昂贵的光学器件,便可实现高质量影像;
  • 集成外设(EMAC、USB 2.0 Phy、16 位 DDR2、语音编解码器、实时时钟以及三个 10 位 DAC)可缩减电路板尺寸,并可将系统成本降低达 25%;
  • 可直接投入生产的免专利费编解码器捆绑(MP3、G.711、H.264、MPEG-4 以及 JPEG)以及高级音频视频捆绑(AAC、WMA 与 AEC、MPEG-2 以及 VC1/WMV9)可降低开发复杂性,并加速产品上市进程。

九、   技术服务

1、用户UI可根据客户要求作相应修改,如替换logo、背景图片、模块图片及变换交互画面等。

2、部分功能模块可作相应变动,如模块顺序更改,[文件浏览]、[设置]隐藏等。

3、可对特殊操作的业务进行进行模块定制,以满足不同场合下的要求。

4、系统语言定制,输入法语言定制等。

十、   产品品质

本模块专门在第三方单位浙江科正电子信息产品检验有限公司进行了产品检测,对其性能、高温工作、低温工作、跌落实验、抗电强度、接触电流、静电放电抗扰度实验等指标的检测结果完全达到了设计要求。

1、软件性能测试(Benchmark Test)
2、系统兼容测试(OS Compatibility Test)
3、高温(50℃)、高湿80%、低温(-20℃) 运行测试
4、高温(60℃)、高湿80% 24小时以上放置, 低温時:-30℃ 24小时以上放置
5、抗震测试
6、8个角、12边、6面方向落下测试
7、防静电测试
8、DC电流测试
9、温度上升测试
10、高温、低温启动试验。高温(60℃、湿度80%)、低温(-30℃

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