文章内容来自朱有鹏的《朱老师物联网大讲堂》的嵌入式企业级项目–海思HI3518E方案视频编解码传输深度学习,转载请注明出处
目录
- 一,视频设备开发的技术流
- 二,HI3518E方案系统整体架构介绍
- 三,海思SDK编译及问题解决
- 四,flash分区和系统镜像(uboot,kernel,rootfs)的烧写
- 1.裸机烧录uboot
- 2.kernel和rootfs烧录与启动系统
- 五,mpp的部署研究和实战
- 六,sample的编译和测试
一,视频设备开发的技术流
1、视频从产生到被消费的整个流程
(1)基本认知:视频是由单帧图像以每秒x帧的速率连续组成的,单帧图像类似位图。
(2)原始视频产生:镜头和sensor(镜头把光线都聚集到sensor上,sensor把光信号转换成模拟电信号,由内部集成的AD转换器转换成二进制数列)
(3)图像处理:ISP(image signal processing)
(4)视频编码压缩:h.264/h.265压缩算法,运算,内置DSP进行压缩运算的。
(5)视频流传输:网络传输、http/rtsp等
(6)视频存储:打包成MP4等格式存储,等待调阅
(7)视频回放:解码+播放
2、视频行业的商业角度分段
(1)主芯片商、sensor、镜头等分立原件厂商
(2)模组厂商:买来芯片,sensor和镜头等原件进行基础开发,让设备能够采集视频并处理后,通过视频编码压缩,最终能进行传输
(3)视频服务器厂商,类似大拿这种
(4)面向解决方案的方案开发商:买来模组厂商的模组和视频服务器厂商的服务,在应用层进行各种满足解决方案需求的开发
(5)工程商或销售商
3、几个疑问点
(1)视频为什么要编码和解码?
原始的视频太大了,通过网络传输,因为网络也有一定的带宽,把视频进行编码是为了更好地通过网络进行传输
(2)HI3518E主要解决什么问题?
视频的编解码算法
(3)为什么使用linux而不是其他os?
Linux里面的网络协议栈和各种网络的资源最多。
二,HI3518E方案系统整体架构介绍
1、硬件上
(1)HI3518E单芯片提供:CPU+DSP+内置64MB DDR + ETHERNET MAC
(2)外置16MB的SPIFlash用来存放程序(uboot、kernel、rootfs、app)
(3)SDcard扩展提供用户数据区
(4)板载ethernet PHY和USB HOST扩展WIFI提供联网能力
(5)sensor接口(并行数据通道+I2C控制通道)提供主板和sensor链接
(6)串口作为调试口和linux系统控制台
2、软件上
(1)SPIFlash分区烧录uboot.bin、zImage、rootfs,并设置合理的环境变量使系统启动。
(2)sensor、ethernet等硬件均需要驱动支持
(3)app实现视频采集、编码压缩、网络传输等核心工作
(4)各种专业工作(譬如利用内置DSP实现h.264编码压缩)都由海思开发好并以ko的形式提供,有API文档参考,app编写者在sample的帮助下逐步实现自定义的功能。
三,海思SDK编译及问题解决
海思的SDK编译问题解决1
海思的SDK编译问题解决2
四,flash分区和系统镜像(uboot,kernel,rootfs)的烧写
1、flash分区
(1)因为嵌入式系统为了简化,没有使用分区表来自动管理flash,所以都是事先定死的。所以在部署一个嵌入式系统前都要人为的定下一个分区
(2)原则1:每个分区要足够放镜像;原则2:尽量留一点扩展余地。原则3:在满足1和2情况下你随便分区。
(3)经过上个阶段我们编译完SDK就可以得到uboot,kernel,rootfs(_64K.jffs2)三种镜像,所以按照以下分区进行烧录即可
分区名 | 分区大小 | 起始地址 | 截至地址 |
---|
bootloader: | 1M | 0x00000000 | 0x00100000 |
kernel: | 3M | 0x00100000 | 0x00400000 |
rootfs: | 12M | 0x00400000 | 0x01000000 |
1.裸机烧录uboot
(1)什么叫裸机烧录?设备是空白的,未经烧录的,就叫裸机。
(2)裸机烧录一个设备有2种方案:
运行海思官方的烧录软件Hi_tool来烧录uboot
扩展:各种常见flash的简单讲解
(1)买到的flash芯片,其实是内部的flash存储颗粒+外部封装的控制器来构成的。
(2)像EMMC、SD、MMC、SPIFLASH、NANDFLASH等差异都在于控制器。
(3)SPIFLASh的优势就是接口简单,主芯片只需要支持SPI接口就可以外接。很多MCU或者CPU在需要外扩一个8M/16M/32M/64M这么大级别的外部存储器时,选择SPIFLASH是很好的。
(4)NANDFLASH其实控制器是最老的,像EMMC、SD等都比NANDFlash要更新一些,更好一些。
2.kernel和rootfs烧录与启动系统
1、烧录kernel
(1)SDRAM地址范围:80000000-83FFFFFF
(2)前提是tftp得能ping通,能下载,才能烧录。 网络地址:ipaddr 192.168.1.10, serverip 192.168.1.141
2、烧录rootfs
烧录命令如下
tftp更新并重新烧写uboot的命令序列:
mw.b 0x82000000 ff 0x100000 //memory write .byte (从起始地址0x82000000写全ff,长度为0x100000,即1MB)
tftp 0x82000000 u-boot-hi3518ev200.bin //tftp把uboot镜像下载到0x82000000
sf probe 0 //选中spiflash 0
sf erase 0x0 0x100000 //从SPIFLASH的0x0起始地址开始擦除长度为0x100000的内容,即1MB
sf write 0x82000000 0x0 0x100000 //把SDRAM地址0x82000000长度为长度为0x100000的内容,即1MB的内容写到SPIFLASH的0x0起始地址
tftp更新并重新烧写kernel的命令序列:
mw.b 0x82000000 ff 0x300000
tftp 0x82000000 uImage_hi3518ev200
sf probe 0
sf erase 0x100000 0x300000
sf write 0x82000000 0x100000 0x300000
tftp更新并重新烧写rootfs的命令序列:
mw.b 0x82000000 ff 0xc00000
tftp 0x82000000 rootfs_hi3518ev200_64k.jffs2
sf probe 0
sf erase 0x400000 0xc00000
sf write 0x82000000 0x400000 0xc00000
3、uboot的各环境变量介绍和设置
附2:正确的bootcmd和bootargs对应的设置命令:(设置完成记得save命令保存)
set bootcmd 'sf probe 0;sf read 0x82000000 0x100000 0x300000;bootm 0x82000000'
//选中SPIFLASH 从SPIFLASH的0x100000地址读取长度为0x300000,即3MB(内核的大小)到SDRAM的地址0x82000000,然后启动
set bootargs mem=32M console=ttyAMA0,115200 root=/dev/mtdblock2 rootfstype=jffs2mtdparts=hi_sfc:1024K(boot),3072K(kernel),12288K(rootfs)
参数解析:
mem=32M : 给内核空间分配32MB的DDR空间,剩下的32MB留给mmp
console=ttyAMA0,115200: 选中串口0,波特率115200
root=/dev/mtdblock2: 文件系统在分区表第三分区(0,1,2)
rootfstype=jffs2mtdparts: 手动传参分区表,覆盖内核默认分区表1024K(boot),3072K(kernel),12288K(rootfs)
参考博客:分析rootfs启动后做了什么
五,mpp的部署研究和实战
1、mpp的文件结构详解
(1)ko
(2)lib
(3)sample
(4)其他几个
参考博客:mpp的文件分析
2、部署ko文件和lib文件
SDRAM范围:80000000-83FFFFFF
烧录到板子的linux系统内存: 0x80000000-0x81FFFFFF
MMZ内存(mpp所需的内存):0x82000000-0x83FFFFFF
3、开发板启动自动挂载主机
(1)在/etc/profile中添加设置网卡IP地址
(2)在/etc/profile中添加自动挂载主机nfs服务器
(3)开机自动安装mpp的各种模块驱动
六,sample的编译和测试
1、sample的编译
(1)sample结构简单浏览:sample程序在osdrv同级目录下的mmp文件夹中
(2)Makefile研究:首先先看一下Makefile.param,发现里面的两个需要修改的地方
1、默认选中的事HI3516C,所以我们屏蔽掉默认的,打开我们的HI3518E_V200;
2、镜头默认选中的是SONY的镜头,同样,我们屏蔽默认的,打开AR130之后就没有什么需要改动的了。
(3)编译得到sample_venc
2、sample的部署和测试
(1)nfs方式运行sample
(2)得到录像文件xx.h264
(3)导出xx.h264到windows下用vlc播放器播放验证
3、镜像重新制作
(1)在编译目录的osdev/pub/下找到rootfs_uclibc.tgz,解压开
(2)按照上节和本节验证成功的部署步骤部署整个rootfs
(3)手工制作rootfs.jffs2镜像,再烧录测试即可
osdrv/pub/bin/pc/mkfs.jffs2 -d osdrv/pub/rootfs_uclibc -l -e 0x10000 -o osdrv/pub/rootfs_uclibc_64k.jffs2
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