21AP10 Ultra HD интелигентен мрежов видеорекордер SoC

General Introduction

• 21AP10 is a professional ultra-high-definition smart network video recorder SoC launched for the market. Чипът поддържа до четири входа на сензора, 4K60 ISP image processing capabilities, 3F WDR, многостепенно намаляване на шума, Шест оси анти-шейк, hardware splicing, and other image enhancement and processing algorithms, providing users with excellent images. Processing power.
• 21AP10 has a built-in quad-core A55, providing efficient, rich, and flexible CPU resources to meet customer computing and control needs—integrated single-core MCU to meet certain scenarios with high low-latency requirements.
• 21AP10 integrates an efficient image analysis tools inference unit, up to 10.4Tops INT8, and supports the industry mainstream image analysis tools frame. It also has a built-in dual-core Vision DSP to meet some of the customers’ differentiated CV calculation needs.
• 21AP10 adopts an advanced 12nm low-power process and 0.65pitch package, and supports LPDDR4/LPDDR4x/DDR4 particles to meet the product miniaturization design and rapid mass production of customer applications.
• The stable and easy-to-use SDK design provided by 21AP10 can support customers’ rapid product mass production.

Основни функции

• Intelligent acceleration:
  • 10.4Tops INT8 dual NN acceleration engine
  • DSP обработка на двуядрен Vision Q6
• 4K60 кодек:
  • Поддържа 4K60 H.265/H.264 кодиране
  • – Поддържа 10 канали на 1080p30 H.265/H.264 декодиране.
• Поддържа 4-посочно 4M снаждане в реално време: Поддържа 4-канален 4Mp30 вграден в камерата втвърдяващ снаждане в реално време.
• Високоскоростен интерфейс: Поддържа USB3.0 и PCIe2.0 високоскоростни интерфейси.
• Малка опаковка: Приема 23 mm x 23 mm FC-BGA пакет.

Основна характеристика

processor core

• Четириядрен ARM Cortex A55@1.4GHz
  • − 32KB I-Cache，32KB D-Cache /512KB L3 кеш
  • − Поддържа Neon ускорение и интегрира FPU процесор ● Вграден 32-битов MCU@500MHz
  • − 32KB I-Cache，32KB D-Cache /64KB TCM
  • Поддръжка на доверена зона

Intelligent video analysis

• Анализ на изображението Двигател за ускорение, до 10.4Tops@INT8 изчислителна мощност
  • Двуядрен хетерогенен двигател
  • двигател 1: поддържа 4.8Tops изчислителна мощност, поддържа INT4/INT8/FP16
  • двигател 2: поддържа 5.6Tops изчислителна мощност и INT8/INT16−
  • Поддържа пълен API и верига от инструменти, easy for customer development
• Dual-core Vision Q6 DSP
  • 32K I-Cache /32K D-Cache /32K
  • IRAM/320K DRAM
• Built-in intelligent computing acceleration engine
• Built-in binocular depth acceleration unit
• Built-in matrix calculation acceleration unit

Видео кодек

• H.264 BP/MP/HP
• H.265 Main Profile
• H.264/H.265 codec maximum resolution is 8192 х 8192
• H.264/H.265 encoding supports I/P frames
• H.264/H.265 multi-stream encoding capabilities:
  • 3840 x 2160@60fps + 1280×720@30 кадъра в секунда
  • 7680 x 4320@15fps
• H.264/H.265/MPEG-4 multi-stream decoding capability:
  • 3840 x 2160@60fps + 1920×1080@60fps
• Supports pre-encoding OSD overlays for up to 8 regions
• Supports multiple rate control modes such as CBR/VBR/AVBR/FIXQP/QPMAP
• Maximum output bit rate 160Mbps
• Поддържа 8 Regions of Interest (ROI) кодиране
• Support JPEG Baseline codec
• JPEG codec maximum resolution 16384×16384
• JPEG maximum performance
  • Encoding: 3840 x 2160@60fps (YUV420)
  • Decoding: 3840 x 2160@75fps (YUV420)

Видео вход интерфейс

• Support 8-Lane image sensor serial input, support MIPI/LVDS/Sub-LVDS/HiSPi multiple interfaces
• Supports various combinations such as 2×4-Lane or 4×2-Лейн, and supports up to 4 sensor serial inputs
• Maximum resolution 8192 х 8192
• Поддържа 8/10/12/14 Bit RGB Bayer DC timing video input, clock frequency up to 150MHz
• Support BT.601, BT.656, BT.1120 video input interface
• Supports mainstream CMOS-level thermal imaging sensors

Digital Image Processing (ISP)

• ISP supports time-division multiplexing to process multiple sensor input videos
• Supports 3A (AE/AWB/AF) функция, 3A control is user-adjustable
• Supports fixed pattern noise (FPN) removal
• Supports dead pixel correction and lens shadow correction;
• Supports up to three frames of WDR and Advanced Local Tone Mapping
• Supports multi-level 3D denoising, image edge enhancement, defogging, dynamic contrast enhancement and other processing functions
• Support 3D-LUT color adjustment
• Support lens distortion correction and fisheye correction
• Поддържа 6-DoF цифрова стабилизация на изображението и Rolling-Shutter корекция
• Поддръжка на огледално изображение, Flip, 90 степен/270 градуса ротация
• Осигурете инструменти за настройка на ISP от страна на компютъра
• Поддържа свръхчувствително намаляване на шума (HNR)

Video and graphics processing

• Поддържа графики и изображения 1/15,5~16x функция за увеличение
• Поддържа до 4-канално видео панорамно съчетаване
  • Вход 2 канали 3840×2160, изход 4320×3840
  • Вход 4 канали 2688×1520, изход 6080×2688
• Поддържа наслагване на видео слой и графичен слой
• Поддържа преобразуване на цветовото пространство

видео изход

• Поддържа HDMI2.0 изходен интерфейс
• Поддържа 4-лентов Mipi DSI/CSI изходен интерфейс, до 2.5Gbps/лента
• Вграден аналогов SD CVBS изход
• поддържа 8/16/24 малко RGB, BT.656, BT.1120 и други цифрови интерфейси
• Поддържа 2 независими HD видео изходи едновременно
  • − Поддържа изход без източник на всеки два интерфейса
  • − Един от каналите може да поддържа PIP (Картина в картината)
• Максимален изходен капацитет 4096×2160@60fps + 1920×1080@60fps

Audio interface and processing

• Вграден аудио кодек, supports 16bit voice input and output
• Support I2S interface
• Supports multi-channel time division multiplexing transmission mode (TDM)
• Support HDMI Audio output
• Multi-protocol voice encoding and decoding through software
• Support audio 3A (AEC/ANR/ALC) обработване
• Support G.711/G.726/AAC/etc. audio encoding formats

Safe Isolation and Engine

• Support secure boot
• Supports Trust Zone-based REE/TEE hardware isolation solution
• Hardware implementation of AES symmetric encryption algorithm
• Hardware implementation of RSA2048/3072/4096 signature verification algorithm
• Hardware implements HASH-based SHA/256/384/512 and HMAC_SHA256/384/512 algorithms
• Hardware implementation of random number generator
• Integrated 30Kbit OTP storage space for customer use

Мрежов интерфейс

• 2 Gigabit Ethernet interfaces
  • Supports RGMII and RMII interface modes
  • Supports TSO, UFO, COE, and other acceleration units
  • Support Jumbo Frame

Peripheral interface

• Supports power-on reset (POR) and external input reset
• Integrated 4-channel LSADC
• Multiple UART, аз²° С, SPI, GPIO интерфейс
• 2 SDIO3.0 interfaces
  • SDIO0 supports SDXC card, maximum capacity 2TB
  • SDIO1 supports the docking wifi module
• 2 USB3.0/USB2.0 interfaces
  • USB0 Host interface only
  • USB1 Host/Device switchable
• 2-Lane PCIe2.0 high-speed interface
  • Support RC/EP mode
  • Configurable as 2-Lane PCIe2.0
  • Configurable as 1-Lane PCIe2.0 + USB3.0

External memory interface

• ● DDR4/LPDDR4/LPDDR4x interface
  • поддържа 4 x 16bit DDR4
  • поддържа 2 x 32bit LPDDR4/LPDDR4x
  • DDR4 maximum speed 3200Mbps
  • LPDDR4/LPDDR4x maximum rate 3733Mbps
  • Maximum capacity 8GB
• SPI Nor/SPI Nand Flash interface
  • поддържа 1, 2, 4-wire mode
  • SPI Nor Flash supports 3Byte and 4Byte address modes
• NAND Flash interface
  • Support SLC, MLC asynchronous interface devices
  • Supports 2/4/8/16KB page size
  • Support 8/16/24/28/40/64bit ECC (in 1KB units)
• eMMC5.1 interface, maximum capacity 2TB
• Choose from eMMC, SPI Nor/SPI Nand Flash,
• NAND Flash или PCIe зареждане от чип

SDK

• Arm CPU поддържа Linux SMP
• DSP/MCU поддържа LiteOS

Chip physical specifications

• Консумация на енергия
  • 5.2W типична консумация на енергия (4К30 + 4Горнища)
• Работно напрежение
  • Напрежението на ядрото е 0.8V
  • IO напрежението е 1.8/3.3V
  • Напрежението на интерфейса DDR4/LPDDR4/LPDDR4x е съответно 1,2/1,1/0,6V
• Форма за пакет
  • RoHS, FC-BGA 23mm x 23mm опаковка
  • Разстояние между щифтовете: 0.65мм

Функционална блокова схема

Acronyms and Abbreviations

3DNR триизмерно намаляване на шума
AAC разширено аудио кодиране
AE автоматична експозиция
AEC контрол на акустично ехо
AES разширен стандарт за криптиране
AF автоматичен фокус
ALC автоматичен контрол на нивото
ANR адаптивно намаляване на шума
Интерфейс за приложно програмиране на API
AVBR адаптивен променлив битрейт
AVS всякакъв вид шевове
AWB автоматичен баланс на бялото
CAC корекция на хроматична аберация
CBR постоянен битрейт
CMOS допълнителен метал-оксид-полупроводник
CV компютърно зрение
кодек кодер/декодер
Сериен интерфейс на CSI камера
DC цифров фотоапарат
DCI подобрение на динамичния контраст
DDR двойна скорост на данни
DDRC контролер с двойна скорост на предаване на данни
DIS цифрова стабилизация на изображението
DPU единица за дълбочинна обработка
DSI дисплей сериен интерфейс
DSP цифров сигнален процесор
ECC код за коригиране на грешки
eMMC вградена мултимедийна карта
крайна точка на ЕР
FCCSP флип-чип чип мащаб пакет
Шум с фиксиран модел на FPN
FPU единица с плаваща запетая
GE гигабитов Ethernet
GMAC Gigabit Ethernet Media Access Controller
GPIO вход/изход с общо предназначение
GUI графичен потребителски интерфейс
HD висока разделителна способност
HiSPI високоскоростен сериен пикселен интерфейс
аз 2 C интегрална схема
аз 2 S inter-IC звук
ISP сигнален процесор за изображения
IVE интелигентен видео двигател
LCD дисплей с течни кристали
Корекция на геометричните изкривявания на обектива LGDC
LPDDR двойна скорост на данни с ниска мощност
LSADC нискоскоростен аналогово-цифров преобразувател
Таблица за търсене на LUT
LVDS диференциална сигнализация за ниско напрежение
MAU матрична аритметична единица
MCU микроконтролер
MIC микрофон
MIPI мобилен индустриален процесорен интерфейс
NR намаляване на шума
OSD екранен дисплей
OTP еднократно програмиране
Експресно свързване на периферни компоненти PCIe
PIP картина в картина
Нулиране на POR при включване
Широчинно-импулсна модулация на ШИМ
RAM памет с произволен достъп
RC коренов комплекс
RGB червено-зелено-синьо
RGMII намален гигабитов независим от медии интерфейс
RMII намален независим от медии интерфейс
RoHS ограничение за опасни вещества
Интересен регион за ROI
RSA Rivest-Shamir-Adleman
RNG генератор на случайни числа
SD защитен цифров
SDIO защитен цифров вход/изход
Комплект за разработка на софтуер SDK
SDRAM синхронна динамична памет с произволен достъп
SDXC защитен цифров разширен капацитет
SMP симетрична мултипроцесорна обработка
SoC система върху чип
SPI сериен периферен интерфейс
TDM мултиплексиране с разделяне по време
TOPS Tera операции в секунда
Разтоварване на TSO TCP сегментиране
TX предаване
UART универсален асинхронен приемник предавател
USB универсална серийна шина
VBR променлив битрейт
VI видео вход
VO видео изход
VQE подобрение на качеството на гласа
WDR широк динамичен диапазон