21SoC đầu ghi video mạng thông minh AP10 Ultra HD

Giới thiệu chung

• 21AP10 là SoC đầu ghi video mạng thông minh độ phân giải cực cao chuyên nghiệp được ra mắt thị trường. Chip hỗ trợ tối đa bốn đầu vào cảm biến, 4Khả năng xử lý hình ảnh K60 ISP, 3WDR, giảm tiếng ồn đa cấp, chống lắc sáu trục, nối phần cứng, và các thuật toán xử lý và nâng cao hình ảnh khác, mang đến cho người dùng những hình ảnh tuyệt vời. Sức mạnh xử lý.
• 21AP10 được tích hợp A55 lõi tứ, cung cấp hiệu quả, giàu có, và tài nguyên CPU linh hoạt để đáp ứng nhu cầu tính toán và điều khiển của khách hàng—MCU lõi đơn tích hợp để đáp ứng các tình huống nhất định với yêu cầu độ trễ thấp cao.
• 21AP10 tích hợp một đơn vị suy luận công cụ phân tích hình ảnh hiệu quả, lên tới 10,4Top INT8, và hỗ trợ khung công cụ phân tích hình ảnh chính thống của ngành. Nó cũng có Vision DSP lõi kép tích hợp để đáp ứng một số nhu cầu tính toán CV khác nhau của khách hàng.
• 21AP10 áp dụng quy trình năng lượng thấp 12nm tiên tiến và gói 0,65 bước, và hỗ trợ các hạt LPDDR4/LPDDR4x/DDR4 để đáp ứng thiết kế thu nhỏ sản phẩm và sản xuất hàng loạt nhanh chóng cho các ứng dụng của khách hàng.
• Thiết kế SDK ổn định và dễ sử dụng do 21AP10 cung cấp có thể hỗ trợ khách hàng’ sản xuất hàng loạt sản phẩm nhanh chóng.

Các tính năng chính

• Tăng tốc thông minh:
  • 10.4Động cơ tăng tốc NN kép INT8 đỉnh cao
  • Xử lý DSP của Vision Q6 lõi kép
• 4Bộ giải mã K60:
  • Hỗ trợ mã hóa 4K60 H.265/H.264
  • – hỗ trợ 10 kênh giải mã 1080p30 H.265/H.264.
• Hỗ trợ ghép nối thời gian thực 4 chiều 4M: Hỗ trợ ghép nối cứng theo thời gian thực 4 kênh 4Mp30 trong máy ảnh.
• Giao diện tốc độ cao: Supports USB3.0 and PCIe2.0 high-speed interfaces.
• Small package: Adopts 23mm x 23mm FC-BGA package.

Tính năng chính

lõi xử lý

• Quad-core ARM Cortex A55@1.4GHz
  • − 32KB I-Cache，32KB D-Cache /512KB L3 cache
  • − Supports Neon acceleration and integrates FPU processing unit● Built-in 32bit MCU@500MHz
  • − 32KB I-Cache，32KB D-Cache /64KB TCM
  • Support Trust Zone

Phân tích video thông minh

• Image analysis Acceleration engine, up to 10.4Tops@INT8 computing power
  • Dual-core heterogeneous engine
  • Động cơ 1: supports 4.8Tops computing power, supports INT4/INT8/FP16
  • Động cơ 2: supports 5.6Tops computing power and INT8/INT16−
  • Supports complete API and tool chain, 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

Codec video

• H.264 BP/MP/HP
• Hồ sơ chính H.265
• Độ phân giải tối đa của codec H.264/H.265 là 8192 x 8192
• Mã hóa H.264/H.265 hỗ trợ khung I/P
• Khả năng mã hóa đa luồng H.264/H.265:
  • 3840 x 2160@60fps + 1280×720@30 khung hình/giây
  • 7680 x 4320@15fps
• Khả năng giải mã đa luồng H.264/H.265/MPEG-4:
  • 3840 x 2160@60fps + 1920×1080@60 khung hình/giây
• Hỗ trợ lớp phủ OSD được mã hóa trước cho tối đa 8 khu vực
• Hỗ trợ nhiều chế độ kiểm soát tốc độ như CBR/VBR/AVBR/FIXQP/QPMAP
• Tốc độ bit đầu ra tối đa 160Mbps
• hỗ trợ 8 Khu vực quan tâm (ROI) mã hóa
• Hỗ trợ codec đường cơ sở JPEG
• Độ phân giải tối đa của codec JPEG 16384×16384
• Hiệu suất tối đa của JPEG
  • Encoding: 3840 x 2160@60fps (YUV420)
  • Giải mã: 3840 x 2160@75fps (YUV420)

Giao diện đầu vào video

• Hỗ trợ đầu vào nối tiếp cảm biến hình ảnh 8 làn, hỗ trợ nhiều giao diện MIPI/LVDS/Sub-LVDS/HiSPi
• Hỗ trợ nhiều sự kết hợp khác nhau như 2×4-Ngõ hoặc 4×2-Làn đường, và hỗ trợ lên tới 4 đầu vào nối tiếp cảm biến
• Độ phân giải tối đa 8192 x 8192
• hỗ trợ 8/10/12/14 Đầu vào video định thời Bit RGB Bayer DC, tần số xung nhịp lên tới 150 MHz
• Hỗ trợ BT.601, BT.656, Giao diện đầu vào video BT.1120
• Hỗ trợ các cảm biến hình ảnh nhiệt cấp độ CMOS chính thống

Xử lý ảnh kỹ thuật số (ISP)

• ISP hỗ trợ ghép kênh phân chia thời gian để xử lý nhiều video đầu vào cảm biến
• Hỗ trợ 3A (AE/AWB/AF) chức năng, 3Một điều khiển có thể điều chỉnh được bởi người dùng
• Hỗ trợ tiếng ồn mẫu cố định (FPN) loại bỏ
• Hỗ trợ hiệu chỉnh điểm ảnh chết và hiệu chỉnh bóng ống kính;
• Hỗ trợ tối đa ba khung WDR và ​​Bản đồ giai điệu cục bộ nâng cao
• Hỗ trợ khử nhiễu 3D đa cấp, tăng cường cạnh hình ảnh, làm mờ sương, tăng cường độ tương phản động và các chức năng xử lý khác
• Hỗ trợ điều chỉnh màu 3D-LUT
• Hỗ trợ chỉnh sửa méo ống kính và hiệu chỉnh mắt cá
• Hỗ trợ ổn định hình ảnh kỹ thuật số 6-DoF và hiệu chỉnh Rolling-Shutter
• Hỗ trợ hình ảnh Gương, Lật, 90 độ/xoay 270 độ
• Cung cấp công cụ điều chỉnh ISP phía PC
• Hỗ trợ giảm tiếng ồn siêu nhạy (HNR)

Xử lý video và đồ họa

• Hỗ trợ chức năng thu phóng đồ họa và hình ảnh 1/15,5 ~ 16x
• Hỗ trợ ghép video toàn cảnh lên đến 4 kênh
  • Đầu vào 2 kênh 3840×2160, đầu ra 4320×3840
  • Đầu vào 4 kênh 2688×1520, đầu ra 6080×2688
• Hỗ trợ lớp phủ video và lớp đồ họa
• Hỗ trợ chuyển đổi không gian màu

đầu ra video

• Hỗ trợ đầu ra giao diện HDMI2.0
• Hỗ trợ đầu ra giao diện 4 làn Mipi DSI/CSI, lên tới 2,5Gbps/làn
• Đầu ra SD CVBS tương tự tích hợp
• Ủng hộ 8/16/24 bit RGB, BT.656, BT.1120 và các giao diện kỹ thuật số khác
• hỗ trợ 2 đầu ra video HD độc lập đồng thời
  • − Hỗ trợ đầu ra không nguồn của hai giao diện bất kỳ
  • − Một trong các kênh có thể hỗ trợ PIP (Hình Trong Hình)
• Công suất đầu ra tối đa 4096×2160@60 khung hình/giây + 1920×1080@60 khung hình/giây

Giao diện và xử lý âm thanh

• Bộ giải mã âm thanh tích hợp, hỗ trợ đầu vào và đầu ra giọng nói 16bit
• Hỗ trợ giao diện I2S
• Hỗ trợ chế độ truyền ghép kênh phân chia thời gian đa kênh (TDM)
• Hỗ trợ đầu ra âm thanh HDMI
• Mã hóa và giải mã giọng nói đa giao thức thông qua phần mềm
• Hỗ trợ âm thanh 3A (AEC/ANR/ALC) Chế biến
• Hỗ trợ G.711/G.726/AAC/vv. định dạng mã hóa âm thanh

Động cơ và cách ly an toàn

• Hỗ trợ khởi động an toàn
• Hỗ trợ giải pháp cách ly phần cứng REE/TEE dựa trên Trust Zone
• Triển khai phần cứng thuật toán mã hóa đối xứng AES
• Triển khai phần cứng thuật toán xác minh chữ ký RSA2048/3072/4096
• Phần cứng triển khai thuật toán SHA/256/384/512 và HMAC_SHA256/384/512 dựa trên HASH
• Triển khai phần cứng của trình tạo số ngẫu nhiên
• Tích hợp dung lượng lưu trữ OTP 30Kbit để khách hàng sử dụng

Giao diện mạng

• 2 Giao diện Gigabit Ethernet
  • Hỗ trợ chế độ giao diện RGMII và RMII
  • Hỗ trợ TSO, UFO, COE, và các đơn vị tăng tốc khác
  • Hỗ trợ khung Jumbo

Giao diện ngoại vi

• Hỗ trợ thiết lập lại khi bật nguồn (QUA) và thiết lập lại đầu vào bên ngoài
• LSADC 4 kênh tích hợp
• Nhiều UART, tôi²C, SPI, Giao diện GPIO
• 2 Giao diện SDIO3.0
  • SDIO0 hỗ trợ thẻ SDXC, dung lượng tối đa 2TB
  • SDIO1 hỗ trợ mô-đun wifi gắn đế
• 2 Giao diện USB3.0/USB2.0
  • Chỉ giao diện máy chủ USB0
  • Máy chủ/Thiết bị USB1 có thể chuyển đổi
• 2-Giao diện tốc độ cao Lane PCIe2.0
  • Hỗ trợ chế độ RC/EP
  • Có thể định cấu hình là PCIe2.0 2 làn
  • Có thể định cấu hình là PCIe2.0 1 làn + USB3.0

Giao diện bộ nhớ ngoài

• ● Giao diện DDR4/LPDDR4/LPDDR4x
  • Ủng hộ 4 x16bit DDR4
  • Ủng hộ 2 x 32bit LPDDR4/LPDDR4x
  • DDR4 tốc độ tối đa 3200Mbps
  • Tốc độ tối đa LPDDR4/LPDDR4x 3733Mbps
  • Dung lượng tối đa 8GB
• Giao diện SPI Nor/SPI Nand Flash
  • Ủng hộ 1, 2, 4-chế độ dây
  • SPI Nor Flash hỗ trợ chế độ địa chỉ 3Byte và 4Byte
• Giao diện NAND Flash
  • Hỗ trợ SLC, Thiết bị giao diện không đồng bộ MLC
  • Hỗ trợ kích thước trang 2/4/8/16KB
  • Hỗ trợ ECC 8/16/24/28/40/64bit (tính bằng đơn vị 1KB)
• giao diện eMMC5.1, dung lượng tối đa 2TB
• Chọn từ eMMC, SPI Nor/SPI Nand Flash,
• Khởi động NAND Flash hoặc PCIe từ chip

SDK

• CPU cánh tay hỗ trợ Linux SMP
• DSP/MCU hỗ trợ LiteOS

Thông số vật lý của chip

• Công suất tiêu thụ
  • 5.2W mức tiêu thụ điện năng điển hình (4K30 + 4ngọn)
• Điện áp hoạt động
  • Điện áp lõi là 0,8V
  • Điện áp IO là 1,8/3,3V
  • Điện áp giao diện DDR4/LPDDR4/LPDDR4x lần lượt là 1,2/1,1/0,6V
• Hình thức đóng gói
  • Chiều dài nhựa của cáp video, Gói FC-BGA 23mm x 23mm
  • Khoảng cách ghim: 0.65mm

Sơ đồ khối chức năng

Từ viết tắt và viết tắt

3Giảm nhiễu ba chiều DNR
Mã hóa âm thanh nâng cao AAC
Phơi sáng tự động AE
Kiểm soát tiếng vang âm thanh AEC
Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao AES
Lấy nét tự động AF
Kiểm soát mức độ tự động ALC
Giảm tiếng ồn thích ứng ANR
Giao diện lập trình ứng dụng API
Tốc độ bit biến đổi thích ứng AVBR
AVS bất kỳ khâu xem nào
Cân bằng trắng tự động AWB
Hiệu chỉnh quang sai màu CAC
Tốc độ bit không đổi CBR
Chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung CMOS
CV thị giác máy tính
bộ mã hóa/giải mã codec
Giao diện nối tiếp máy ảnh CSI
máy ảnh kỹ thuật số DC
Cải thiện độ tương phản động DCI
Tốc độ dữ liệu gấp đôi DDR
Bộ điều khiển tốc độ dữ liệu kép DDRC
Ổn định hình ảnh kỹ thuật số DIS
Bộ xử lý độ sâu DPU
Giao diện nối tiếp hiển thị DSI
Bộ xử lý tín hiệu số DSP
Mã sửa lỗi ECC
Thẻ đa phương tiện nhúng eMMC
Điểm cuối EP
Gói cân chip lật FCCSP
FPN fixed pattern noise
FPU floating-point unit
GE gigabit Ethernet
GMAC Gigabit Ethernet Media Access Controller
GPIO general-purpose input/output
GUI graphical user interface
HD high definition
HiSPI high-speed serial pixel interface
tôi 2 C inter-integrated circuit
tôi 2 S inter-IC sound
ISP image signal processor
IVE intelligent video engine
LCD liquid crystal display
LGDC lens geometric distortion correction
LPDDR low-power double data rate
LSADC low-speed analog-to-digital converter
LUT lookup table
LVDS low-voltage differential signaling
MAU matrix arithmetic unit
MCU microcontroller unit
MIC microphone
MIPI mobile industry processor interface
NR noise reduction
OSD on-screen display
OTP one-time programming
PCIe peripheral component interconnect express
PIP picture-in-picture
POR power-on reset
PWM pulse-width modulation
RAM random access memory
RC root complex
RGB red-green-blue
RGMII reduced gigabit media-independent interface
RMII reduced media-independent interface
RoHS restriction of hazardous substances
ROI region of interest
RSA Rivest-Shamir-Adleman
RNG random number generator
SD secure digital
SDIO secure digital input/output
Bộ công cụ phát triển phần mềm SDK
SDRAM synchronous dynamic random access memory
SDXC secure digital extended capacity
SMP symmetric multiprocessing
SoC system-on-chip
SPI serial peripheral interface
TDM time division multiplexing
TOPS Tera Operations Per Second
TSO TCP segmentation offload
TX transmit
UART universal asynchronous receiver transmitter
USB Universal Serial Bus
VBR variable bit rate
VI video input
VO video output
VQE voice quality enhancement
WDR wide dynamic range