视频编码器产品技术方案.docx

视频编码器产品技术方案.docx

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视频编码器产品技术方案

1.技术目标：

采用TI高性能DSP多核处理器、专用的音视频硬件编码芯片，以及Linux操作系统，完成视频编码器产品技术方案。

本产品要求集音视频编码压缩和数据传输为一体，主要为远程视频监控设计，适用于监视远端实时图像、监听远端现场声音的场合，可以广泛应用于安防、交通、电力及其它实时监控环境。

其主要功能是进行实时音视频信号的编码压缩，并封装为IP数据包，通过IP网络传送到指定的目的地址。

要求支持H.264、MJPEG、MPEG4、MPEG2等多种图像压缩格式。

支持最大4路视频输入。

图像分辨率最高可达720×576（配置为单路D1编码时），能够为用户提供高清晰图像。

同时要求采用全IP网络传输，支持点对点的单播和点对多点的组播传输方式，组网灵活，拓展性强。

并且集成iSCSI和NAS客户端模块，可通过iSCSI或NFS协议在网络上传输音视频数据并保存至IP网络存储系统（IPSAN或NAS存储）中，从而实现音视频数据的集中存储和管理。

本产品要求提供以太网电口、SFP（SmallFormFactorPluggable，小型可插拔器件）接口、RS485串口、RS232串口等多种接口，用来适应多种组网环境。

2.技术内容

2.1多种编码模式

要求支持以下三种编码模式：

4×CIF（可接入4路图像）、2×2CIF（可接入2路图像）、1×D1（接入1路图像）。

2.2高品质图像

要求支持H.264、MJPEG、MPEG4、MPEG2图像压缩格式；支持PAL和NTSC图像制式；当编码器配置为4路CIF时，图像最大分辨率为352×288（PAL制），支持CIF、QCIF分辨率。

当编码器配置为2路2CIF时，图像最大分辨率为704×288（PAL制），支持2CIF、CIF、QCIF分辨率。

当编码器配置为1路D1时，图像最大分辨率为720×576（PAL制），支持D1、4CIF、2CIF、CIF、QCIF分辨率；高码率是图像清晰的保障，对于H.264，编码器支持最高4Mbps码流编码，对于MPEG4，编码器支持最高8Mbps码流编码，对于MPEG2，编码器支持最高16Mbps码流编码。

传输码率可按实际需求调节；视频编码参数可调节，支持视频亮度、对比度、色调和饱和度等参数调节。

2.3高清晰音质

要求具备单声道语音传输功能；支持双向语音对讲；音频编码速率为64kbps；音频采样速率为8kHz。

2.4双流/三流输出

要求：

一路模拟信号输入，两条视频编码流输出。

采用不同的编码格式（如一条编码流采用H.264、另一条编码流采用MJPEG）和视频参数；双流模式：

一条编码流作为实况流（如H.264），另一条编码流作为存储流（如MJPEG）；复制双流模式：

实况流和存储流可以通过相同的一条编码流复制产生（都是H.264或都是MPEG4）；三流模式：

两条不同的视频编码流都作为实况输出，同时选择其中一条码流作为存储流。

满足网络中不同接入带宽的用户对实况的需求。

2.5全IP网络传输

要求支持固定IP、PPPoE方式接入网络；支持多种网络协议：

TCP/IP、RTP、UDP、HTTP、IGMP、Telnet、ICMP、ARP；支持IP协议的单播（Unicast）、组播（Multicast）传输方式；实况流可以采用TCP方式进行传输，也可以采用UDP方式进行传输，可灵活配置；可同时发送实时音视频数据流和基于iSCSI或NFS协议的存储音视频数据流。

2.6iSCSI存储

要求支持标准的iSCSI协议；根据预先定制的存储计划，系统自动将视频流封装在IP报文中，直接写入IPSAN存储系统，简化系统框架，节省用户投资。

2.7NAS存储

要求支持标准的NFS协议；根据预先定制的存储计划，系统自动将视频流封装在IP报文中，直接写入NAS存储系统，简化系统框架，节省用户投资。

2.8本地缓存

编码器要求支持本地缓存功能，可以通过USB接口外接USB存储设备；在网络或网络存储设备（IPSAN或NAS）发生故障的情况下，编码器能将音视频数据临时保存在本地缓存设备（USB存储设备）中。

在故障恢复后，可以通过手动的方式将编码器缓存中的数据下载到客户端本地，进行播放。

2.9低传输延迟

要求采用专用的音视频硬件编码芯片；端到端传输时延小于300ms，适合交通监控等实时性要求较高的交互性场合。

2.10便捷的维护管理

要求支持HTTPWeb配置和服务器配置两种模式；可灵活配置编码器网络参数以及编码图像分辨率、编码格式等参数，以适应各种应用场合；支持本地升级，远程Telnet和Web升级；支持用户名密码方式的Telnet登录。

2.11丰富的告警支持

要求具备如下告警功能：

视频丢失告警；开关量输入告警，支持2路开关量输入；运动检测告警，每个通道可灵活配置4个运动检测区域；设备温度告警。

2.12报警联动

要求支持灵活丰富的报警联动策略配置；支持报警信息上报中心平台、报警录像存储、开关量输出、云台预置位等报警联动动作。

2.13丰富的接口

要求提供四个模拟视频输入接口（BNC）、一个MIC接口、四个凤凰箝位电路音频输入接口以及一个凤凰箝位电路音频输出接口，最大程度满足用户的音视频使用需求；并提供多种网络接口，包括以太网电口、SFP接口，适应多种组网环境，节省用户线路投资；提供RS232串口用于调试维护设备；提供RS485串口作为编码器与外挂设备交互控制命令的接口，可外接云台摄像机和道路口交通信号控制器等设备；提供USB接口，可以外接USB存储设备作为本地缓存。

2.14OSD显示

OSD（OnScreenDisplay，屏幕显示）要求提供灵活的屏幕显示方式，可选显示内容包括：

日期、时间、自定义OSD信息等等。

2.15高可靠性

要求采用嵌入式Linux操作系统，支持7×24小时稳定运行，并且不易受到黑客、病毒的入侵和攻击采用屏蔽电磁辐射的机箱，有效屏蔽各种电磁干扰，工作性能更加稳定可靠。

附：

方案技术规格：

遵循标准

描述

视频编码标准

4通道-CIF

ISO/IEC13818-2MPEG-2 SP@LL     

ISO/IEC14496-2MPEG-4ASP@L3

ITU-TRec.H.264|ISO/IEC14496-10H.264MP@L2

ITU-TRec.T.81|ISO/IEC10918-1,MJPEG

单通道-D1

ISO/IEC13818-2MPEG-2 SP@ML   

ISO/IEC14496-2MPEG-4ASP@L5    

ITU-TRec.H.264|ISO/IEC14496-10H.264MP@L3   

ITU-TRec.T.81|ISO/IEC10918-1,MJPEG

音频编码标准

G.711μ

视频质量参数

描述

视频编码制式

PAL、NTSC

视频图像分辨率

D1、4CIF、2CIF、CIF、QCIF

视频编码帧率

最高25帧/秒（PAL）、30帧/秒（NTSC）

视频编码速率

H.264：

64kbps～4Mbps连续可调

MPEG4：

64kbps～8Mbps连续可调

MPEG2：

64kbps～16Mbps连续可调

MJPEG：

2千字节/帧～100千字节/帧，每帧可调

分辨率

PAL

NTSC

D1

720×576

720×480

4CIF

704×576

704×480

2CIF

704×288

704×240

CIF

352×288

352×240

QCIF

176×144

176×120

音频质量参数

描述

音频编码速率

64kbps

音频采样速率

8kHz

声道设置

单声道

静音

可选择是否静音

网络特性

描述

网络接入方式

支持固定IP、PPPoE方式接入

支持网络协议

TCP/IP、RTP、UDP、HTTP、IGMP、Telnet、ICMP、ARP

存储标准

iSCSI、NAS

传输方式

单播、组播，每通道支持传输1路组播实时流的同时传输4路单播实时流

支持UDP方式的实况流和支持TCP方式的存储流传输

最大端到端延迟

300ms

接口特性

描述

视频输入

4路模拟复合视频（PAL/NTSC），BNC接口75Ω，1V（P-P）

音频输入

4路凤凰箝位接口，1V～1.6V（P-P）

1路φ6.3mmMIC接口（定向），输入阻抗>3000Ω

音频输出

1路凤凰箝位接口，1V～1.6V（P-P）

报警输入

2路凤凰箝位接口，内部光耦隔离

报警输出

2路凤凰箝位接口，内部继电器延迟开关输出

串口

1个RS232串口

1个RS485串口

USB接口

1个USB 2.0外部接口

以太网电口

1个10M/100M/自协商，半双工/全双工/自协商，RJ45接口

SFP接口

1个100M，全双工，SFP接口

 WEB配置

描述

网络设置

设置编码器网络参数和管理模式等

业务设置

设置媒体流、串口、告警和透明通道参数等

编码设置

设置视频编码、音频编码和OSD信息

日志管理

查看设备日志、查询和导出日志信息

系统维护

显示设备当前状态、修改密码、恢复默认配置、重启系统和升级软件

维护管理

描述

调试模式

Telnet远程登录和RS232串口调试两种模式

配置模式

HTTPWeb配置和中心平台配置两种模式

升级

支持本地升级，远程Telnet和Web升级

环境特性

描述

尺寸（高X宽X深）

40mm×189mm×270mm

重量

<1.5kg

工作环境温度

0℃～65℃

工作环境湿度

10%～95%（无冷凝）

贮存环境温度

-40℃～+70℃

贮存环境湿度

5%～95%（无冷凝）

海拔高度

-60m～+4000m

输入直流电压

12VDC

最大功耗

8W

认证

GB4943-2001，YDT993，GB9254-1998，GB17625.1-2003