1、DS4002MD、數(shù)字視頻矩陣方案目錄：DS4002MD、數(shù)字視頻矩陣方案 . 1目錄：. 1一、 基本性能參數(shù) . 11. 解碼功能 . 12. 視頻矩陣功能 . 2二、 數(shù)字視頻矩陣簡(jiǎn)介 . 31. 基于HC卡和MD卡的數(shù)字視頻矩陣構(gòu)成 . 32. 海康威視數(shù)字視頻矩陣方案的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn) . 33. 應(yīng)用舉例 . 4三、 MD卡開(kāi)發(fā)注意事項(xiàng) . 51. 音頻輸出、音頻預(yù)覽部分和DS4004D的差異 . 52. 視頻輸出部分和DS4004D的差異 . 63. HC卡、MD卡與H卡、D卡在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的差異 . 64. HC卡、MD卡的系統(tǒng)坐標(biāo)與H卡的差異 . 75. 視頻矩陣對(duì)窗口大小的要求 .

2、 86. 總線帶寬對(duì)矩陣輸出的限制 . 9四、 附錄 . 91. MD卡SDK中暫時(shí)無(wú)效或功能發(fā)生變動(dòng)的API . 92. 視頻矩陣的實(shí)現(xiàn)過(guò)程 . 93. MD卡支持的幾種典型的畫面分割方式. 10一、 基本性能參數(shù)基于海康威視DS4002MD可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻矩陣和硬件解碼兩大功能：1. 解碼功能 每塊DS4002MD可做4路解碼。 支持的碼流格式：海康威視H、HC系列板卡；海康威視M、ME、ATM、HC、DVS系列嵌入式設(shè)備。 音、視頻輸出：a) 音頻輸出：2路，可在4個(gè)解碼通道中任選2路輸出。b) 視頻輸出：2路，每路視頻輸出最多可以劃分為16個(gè)窗口。視頻輸出功能請(qǐng)參考“視頻矩陣部分”的說(shuō)

3、明。c) 音頻預(yù)覽：每塊DS4002MD支持1路音頻預(yù)覽輸出。 軟件：從海康威視3.0版SDK開(kāi)始提供對(duì)DS4002MD的支持。a) 支持H卡、HC卡和MD卡在1臺(tái)PC內(nèi)混插。b) 在一個(gè)SDK內(nèi)同時(shí)支持H卡、HC卡和MD卡。c) 解碼部分的API，絕大部分和原海康威視DS4004D解碼卡的SDK完全兼容（功能發(fā)生變動(dòng)的API詳見(jiàn)“附錄”）。 目前1臺(tái)PC最多支持16塊DS4002MD卡，即最多支持64路解碼，32路視頻輸出。 基本解碼性能（值為每解碼1路視頻大約要占用的DSP資源）：a) CIF：12（512Kb）；16（2Mb）b) 2CIF：30（1Mb）c) DCIF：28（768Kb

4、）d) 4CIF：50（1.5Mb）；60（3Mb）上述測(cè)試文件為定碼率下的穩(wěn)定圖像。目前對(duì)解碼器的進(jìn)一步優(yōu)化正在進(jìn)行中，其性能在以后的版本中會(huì)不斷的得到提升。2. 視頻矩陣功能視頻矩陣功可以概括為：視頻輸入端：由HC卡實(shí)時(shí)采集的視頻、MD卡解碼后視頻（本地文件或網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)流）。視頻輸出端：MD的視頻輸出通道。視頻輸出支持畫面分割，每路視頻輸出最多可劃分為16窗口，視頻矩陣以窗口為單位進(jìn)行圖像切換。矩陣控制：對(duì)于1臺(tái)PC中的所有HC卡和MD卡，HC卡的每個(gè)編碼通道和MD卡的每個(gè)解碼通道，都可以把本通道的視頻輸出到任意一塊MD卡的任意一路顯示通道中的任意一個(gè)窗口進(jìn)行顯示。矩陣的基本參數(shù)： 每塊DS

5、4002MD支持2路矩陣輸出，每路輸出為4CIF分辨率。 HC卡的每個(gè)編碼通道可以同時(shí)支持1路顯卡預(yù)覽和1路矩陣輸出。 MD卡的每個(gè)解碼通道可以同時(shí)支持1路顯卡輸出和2路矩陣輸出。 每路視頻輸出都支持畫中畫功能，每個(gè)窗口的位置動(dòng)態(tài)可調(diào)。 每路視頻輸出總的窗口面積之和不能超過(guò)4CIFQCIF，即最大可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)4CIF的全屏輸出1個(gè)QCIF的畫中畫輸出。二、 數(shù)字視頻矩陣簡(jiǎn)介1. 基于HC卡和MD卡的數(shù)字視頻矩陣構(gòu)成需要注意的是MD卡在視頻矩陣中可以同時(shí)作為視頻輸入源和視頻輸出端，雖然在硬件上解碼和視頻輸出在同一塊板卡上，但從用戶角度看，解碼通道和視頻輸出通道可以完全獨(dú)立的控制。在DS4004D

6、中，解碼和輸出必須為一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而在MD卡中，由于視頻矩陣的引入，使視頻的輸出更加靈活。2. 海康威視數(shù)字視頻矩陣方案的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)1) 成本優(yōu)勢(shì)：只需一臺(tái)PC和MD卡即可組成一個(gè)小型的視頻矩陣系統(tǒng)。如果增加HC卡，則可以將視頻矩陣和DVR合二為一，降低設(shè)備成本，安裝、調(diào)試方便，集成度高、穩(wěn)定型強(qiáng)，后期維護(hù)成本低。2) 性能優(yōu)勢(shì)：a) 功能強(qiáng)大、配置靈活：所有的功能都基于PC平臺(tái)，由用戶任意設(shè)定。 i. 單獨(dú)使用MD卡（基于網(wǎng)絡(luò)或文件）即可組成簡(jiǎn)單的硬件解碼平臺(tái)，或者組成多路解碼（最高64路）矩陣輸出系統(tǒng)。ii. 使用MD卡和HC卡，即可以構(gòu)成DVR視頻矩陣系統(tǒng)。iii. 可以將上述2種模式

7、混合使用，即：本地實(shí)時(shí)錄像硬件解碼視頻矩陣，3大功能可以任意組合使用。b) 使用簡(jiǎn)單：所有的操作都可以在PC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，完全由用戶的應(yīng)用程序控制。 c) 集成度高、穩(wěn)定性強(qiáng)：全新的硬件設(shè)計(jì)使系統(tǒng)的功耗大幅降低，從而提高穩(wěn)定性。3) 圖像處理功能強(qiáng)大，豐富的圖像處理功能是傳統(tǒng)的模擬矩陣無(wú)可比擬的：a) 矩陣輸出的分辨率為4CIF，圖像質(zhì)量能夠得到保證。b) 具備豐富的圖像處理功能：自定義畫面分割方式、畫中畫、自定義圖像顯示、OSD、LOGO等。c) 圖像切換速度快，顯示流暢，切換過(guò)程嚴(yán)格同步，無(wú)丟幀，無(wú)錯(cuò)位。 d) 所見(jiàn)即所得，矩陣輸出的內(nèi)容和錄像的內(nèi)容完全一致。4) 二次開(kāi)發(fā)方便、快捷：a) 在

8、同一個(gè)SDK內(nèi)支持H卡、HC卡及新的MD卡，支持H卡、HC卡、MD卡混插。b) SDK兼容（MD卡SDK的解碼部分和原D卡兼容，HC卡SDK和原H卡兼容），簡(jiǎn)化用戶的開(kāi)發(fā)、移植過(guò)程。c) 提供DEMO程序及源碼，加快客戶的開(kāi)發(fā)。3. 應(yīng)用舉例1) HC卡和MD構(gòu)成64路DVR系統(tǒng)和64×4實(shí)時(shí)視頻矩陣在該系統(tǒng)中，由HC卡構(gòu)成64路DVR系統(tǒng)，這和目前的板卡方案完全相同，另外增加了2塊DS4002MD完成4路模擬輸出，實(shí)現(xiàn)視頻矩陣功能。2) 由DS4002MD構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)矩陣該方案中由16塊DS4002MD構(gòu)成64路解碼系統(tǒng)，同時(shí)支持32路模擬視頻輸出，通過(guò)不同的畫面分割，可以組成各種靈活

9、的視頻輸出方案。網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端可以采用海康威視的H卡、HC卡構(gòu)成的PC-DVR，也可以采用海康威視的嵌入式DVR、DVS。三、 MD卡開(kāi)發(fā)注意事項(xiàng)1. 音頻輸出、音頻預(yù)覽部分和DS4004D的差異a) DS4004D為4路解碼，4路音頻輸出，每路解碼唯一對(duì)應(yīng)1路音頻輸出,同時(shí)可以任選1路做音頻預(yù)覽輸出。b) DS4002MD為4路解碼，2路音頻輸出，可以在4路解碼音頻中任選2路輸出（SetDecoderAudioOutput）。c) 每塊DS4002MD支持1路音頻預(yù)覽輸出，只有當(dāng)前正在音頻輸出的通道才能進(jìn)行音頻預(yù)覽輸出，打開(kāi)某通道的音頻預(yù)覽之前必須要先將其設(shè)置為輸出，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)覽。參見(jiàn)下圖：d

10、) 新SDK中解碼音頻的預(yù)覽輸出設(shè)置和原DS4004D也有所不同，在DS4004D的SDK中，打開(kāi)1路音頻預(yù)覽的同時(shí)會(huì)自動(dòng)把上一次打開(kāi)的關(guān)閉，即同時(shí)只能打開(kāi)1路音頻預(yù)覽輸出；在新的SDK中，如果要打開(kāi)的音頻預(yù)覽通道和當(dāng)前正在進(jìn)行的音頻預(yù)覽通道不在同一塊MD卡上，SDK 不會(huì)將正在進(jìn)行音頻預(yù)覽的通道關(guān)閉，這樣可以實(shí)現(xiàn)多塊MD卡同時(shí)進(jìn)行音頻預(yù)覽輸出。2. 視頻輸出部分和DS4004D的差異a) DS4004D為4路解碼，4路視頻輸出，解碼和輸出只能是一對(duì)一的全屏視頻輸出。 b) DS4002MD為4路解碼，2路視頻輸出。DS4002MD的優(yōu)勢(shì)在于它的矩陣功能：在DS4002MD中，解碼圖像的輸出被

11、整合到視頻矩陣之中。DS4002MD的每路視頻輸出都可以多窗口分割，同時(shí)每路解碼圖像可以輸出到系統(tǒng)中任意一塊DS4002MD卡的任意一個(gè)窗口。雖然DS4004D每路都可以進(jìn)行全屏輸出，但是由于DS4004D不支持4CIF分辨率，即使全屏輸出，也只是放大后的圖像，圖像質(zhì)量仍然較差；而隨著現(xiàn)在大屏幕顯示設(shè)備的普及，更適于做多畫面分割顯示；而在對(duì)圖像質(zhì)量要求高的應(yīng)用中，DS4002MD剛好可以解2路4CIF圖像，并進(jìn)行2路全屏輸出，而DS4004D無(wú)法解4CIF碼流。3. HC卡、MD卡與H卡、D卡在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的差異在原有H卡、D卡組成的系統(tǒng)中，由于每一個(gè)DSP只包含1個(gè)編碼通道或1個(gè)解碼通道，而1

12、個(gè)解碼通道只對(duì)應(yīng)1個(gè)顯示通道，所以系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。隨著海康威視HC卡、MD卡的發(fā)布，提出了1個(gè)DSP可以實(shí)現(xiàn)多路編碼和解碼、1路視頻輸出可以多窗口分割顯示等新的應(yīng)用模式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也因此變得更加復(fù)雜。參考下面的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖：由海康威視板卡組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為3層：板卡、DSP和通道。1) 板卡：板卡是海康威視基本的產(chǎn)品單位。板卡類型不同，所包含的DSP個(gè)數(shù)與通道個(gè)數(shù)也不同。2) DSP：系統(tǒng)的大部分功能都是由DSP實(shí)現(xiàn)的。1個(gè)DSP內(nèi)部可能包含多個(gè)通道，所有的通道共享該DSP的資源。DSP對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是透明的，系統(tǒng)的絕大多數(shù)功能都是以通道為單位實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用程序可以不必考慮DSP的存在。 3)

13、通道：通道是系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)單元。系統(tǒng)的絕大部分功能都是以通道為單位實(shí)現(xiàn)的，SDK中的絕大多數(shù)API的控制對(duì)象也是通道。目前由HC卡、MD卡組成的系統(tǒng)中共包含3種通道類型：a) 編碼通道：實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)錄像、本地預(yù)覽等功能。 b) 解碼通道：實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)回放、文件回放等功能。c) 顯示通道：實(shí)現(xiàn)視頻模擬輸出功能。顯示通道是隨著MD卡的推出而提出的通道類型，是實(shí)現(xiàn)視頻矩陣功能和多窗口輸出功能的核心。注意：在原H卡、D卡SDK中，因?yàn)楫?dāng)時(shí)DSP和編、解碼通道存在著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以可以使用GetTotalDSPs（）來(lái)取得系統(tǒng)中所有的編碼和解碼通道個(gè)數(shù)，但是在新的HC卡、MD系統(tǒng)中，DSP個(gè)數(shù)不再和通道個(gè)數(shù)

14、相等，使用GetTotalDSPs（）會(huì)帶來(lái)歧異，因此在3.0版本的SDK中做了完善，分別增加了獲取板卡個(gè)數(shù)(GetBoardCount)、DSP個(gè)數(shù)(GetDspCount)、編碼通道個(gè)數(shù)(GetEncodeChannelCount)、解碼通道個(gè)數(shù)(GetDecodeChannelCount)、顯示通道個(gè)數(shù)(GetDisplayChannelCount)的API，建議用戶使用新提供的API，同時(shí)為了保持兼容性，GetTotalDSPs仍然返回系統(tǒng)中所有的編碼通道個(gè)數(shù)，其功能和GetEncodeChannelCount相同，并不代表DSP個(gè)數(shù)，需要特別注意。板卡DSP通道對(duì)應(yīng)關(guān)系4. HC卡、

15、MD卡的系統(tǒng)坐標(biāo)與H卡的差異新的HC卡和MD的坐標(biāo)系統(tǒng)和原有H卡有所不同，請(qǐng)?zhí)貏e注意。為了保證預(yù)覽和錄像的質(zhì)量，HC卡、MD卡都是以4CIF的原始圖像分辨率為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行處理的，包括OSD、LOGO、MASK、抓圖、矩陣窗口控制等功能。由于HC和MD可提供了各種可靈活配置的編碼分辨率，原有的坐標(biāo)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足需要，同樣的坐標(biāo)參數(shù)在設(shè)置不同功能的參數(shù)時(shí)，會(huì)有不同的意義，可能產(chǎn)生歧異。因此，從HC卡的1.0版本SDK開(kāi)始，我們對(duì)所有涉及到坐標(biāo)參數(shù)的API做了調(diào)整：1. 所有涉及到坐標(biāo)的參數(shù)（以X、Y、Width、Height表示或者以Left、Right、Top、Bottom表示），都以4CIF為

16、基準(zhǔn)，即704×576（PAL）或704×480（NTSC）。 2. 坐標(biāo)參數(shù)的最大有效范圍也統(tǒng)一為4CIF，和當(dāng)前的編碼分辨率無(wú)關(guān)。3. LOGO、MASK、移動(dòng)檢測(cè)等圖像處理功能，也統(tǒng)一為以4CIF的原始圖像為基礎(chǔ)，并不受編碼分辨率影響。這樣做的好處是設(shè)置起來(lái)簡(jiǎn)單、直觀，且配置后的功能，相對(duì)于原始圖像的位置和大小始終固定，不會(huì)因?yàn)榉直媛实母淖兌l(fā)生位置變化，無(wú)需重新配置。4. 需要注意的一點(diǎn)就是，如果編碼的分辨率小于4CIF，則OSD、LOGO等信息會(huì)隨著圖像一起被縮小，因此要保證所設(shè)置參數(shù)的分辨率要足夠大，否則會(huì)因?yàn)閳D像的縮小給圖像帶來(lái)?yè)p失。關(guān)于OSD的參數(shù)設(shè)置相對(duì)要

17、復(fù)雜一下，需要另行注意，請(qǐng)參考“海康威視DS-40xxHC/MD系列板卡SDK說(shuō)明書”。系統(tǒng)坐標(biāo)（以PAL制 和CIF、2CIF錄像為例）5. 視頻矩陣對(duì)窗口大小的要求所有的窗口在水平方向（x，w）需要按16對(duì)齊，垂直方向（y，h）按8對(duì)齊。同時(shí)，如果顯示的窗口大小和圖像源的大小不等時(shí)，需要滿足一定的縮放比例，才能正確顯示，否則會(huì)出現(xiàn)圖像錯(cuò)位、甚至無(wú)法顯示圖像。對(duì)于HC卡的實(shí)時(shí)采集圖像：原始圖像大小為704×576（PAL）或704×480（NTSC）。 對(duì)于MD卡的解碼圖像：原始圖像大小為回放圖像的分辨率。 目前支持的縮放比例： 1) 水平a) 放大：4/3、2、4b)

18、縮小：3/4、2/3、1/2、1/4、1/8 2) 垂直a) 放大：3/2、2、4b) 縮小：3/4、2/3、1/2、1/4、1/8(只對(duì)HC卡有效) 放大系數(shù)4/3（水平）、3/2(垂直）適合DCIF4CIF的放大顯示 縮小系數(shù)2/3（水平）、3/4(垂直）適合DCIFCIF的縮小顯示 在下一版本的SDK中將支持水平和垂直方向的1/3縮小，可以實(shí)現(xiàn)9畫面、12畫面等更多的畫面組合。6. 總線帶寬對(duì)矩陣輸出的限制視頻矩陣所能達(dá)到的上限會(huì)受到總線帶寬的限制：目前PCI 2.2總線的理論帶寬為266MByte/s（66MHz×32bit/4）,每一路矩陣輸出所占的帶寬為704*576*2

19、5 *1.5=15M Bytes/s，8路視頻輸出就是120M Bytes/s，已經(jīng)接近上限的50%，而PCI的實(shí)際工作帶寬要小于266M，還要考慮系統(tǒng)中其它因素對(duì)帶寬的影響，比如網(wǎng)絡(luò)、硬盤等，如果在總線帶寬上受到了限制，會(huì)影響矩陣輸出的效果，產(chǎn)生圖像抖動(dòng)、丟幀等現(xiàn)象。在顯卡上的圖像顯示（編碼圖像的實(shí)時(shí)預(yù)覽和解碼圖像的回放）也會(huì)給矩陣的性能帶來(lái)很大影響，在HC卡和MD構(gòu)成的矩陣中，圖像數(shù)據(jù)在HC卡MD卡或MD卡MD卡之間會(huì)以很高效的方式傳輸，然而當(dāng)在顯卡上顯示時(shí)，由于受到顯卡性能的限制，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蕰?huì)顯著降低，也間接的影響了矩陣的性能。因此，在矩陣系統(tǒng)中，建議只把顯示器作為一個(gè)控制平臺(tái)，在矩

20、陣輸出時(shí)，停掉顯示器上的圖像顯示，這樣會(huì)大大提高矩陣的性能。 如果HC卡或MD卡在進(jìn)行矩陣輸出的同時(shí)，還在進(jìn)行比較復(fù)雜的編解碼工作，或者向矩陣輸出圖像的路數(shù)和分辨率過(guò)高，也可能會(huì)造成矩陣輸出的丟幀，比如：讓一塊HC卡的4路同時(shí)做4CIF的矩陣輸出，或者進(jìn)行4CIF等高分辨率或復(fù)雜圖像的編碼。此時(shí)，建議將類似這些復(fù)雜的工作分散到多塊板卡上執(zhí)行，盡量使系統(tǒng)中各個(gè)板卡的工作量保持平衡。 雖然MD卡的解碼圖像可以輸出到任意的MD卡上顯示，但還是建議：在可能的情況下，盡量?jī)?yōu)先考慮將MD卡的解碼圖像向當(dāng)前的MD卡輸出（此時(shí)可以使用SetDecoderVideoOutput，而不是SetDecoderVid

21、eoExtOutput），由于此時(shí)只是在MD卡內(nèi)部進(jìn)行圖像顯示，即可以提高回放的效率和流程性，也避免了對(duì)總線帶寬的占用。四、 附錄1. MD卡SDK中暫時(shí)無(wú)效或功能發(fā)生變動(dòng)的API 1)2)3)4)5)6)7)8) HW_GetYV12Image：將在后續(xù)版本中實(shí)現(xiàn)。 HW_ConvertToBmpFile：將在后續(xù)版本中實(shí)現(xiàn)。 HW_GetChannelNum：請(qǐng)使用GetBoardDetail。 HW_GetDeviceSerialNo：請(qǐng)使用GetBoardDetail。 HW_SetVideoOutStandard：請(qǐng)使用SetDisplayStandard或SetDefaultVideoStandard。 HW_SetDspDeadlockMsg：暫無(wú)。 HW_ResetDsp：暫無(wú)。 HW_SetDisplayPara：DISPLAY_PARA結(jié)構(gòu)中bToVideoOut無(wú)效，MD卡模擬視頻輸出功能已經(jīng)整合到視頻矩陣之中，請(qǐng)參考下面的“數(shù)字視頻矩陣的實(shí)現(xiàn)過(guò)程”。2. 視頻矩陣的實(shí)現(xiàn)過(guò)程1) 初始化系統(tǒng)，得到系統(tǒng)中包含的編碼通道（GetEncodeChannelCount）、解碼通道（GetDecodeChannelCount）、視頻輸出通道（GetDispl