1.1
概述
Hi3559AV100
是专业的
8K Ultra HD Mobile Camera SOC
,它提供了
8K30/4K120
广播级图像质量的数字视频录制,支持多路
Sensor
输入,支持
H.265
编码输出或影视
级的
RAW
数据输出,并集成高性能
ISP
处理,同时采用先进低功耗工艺和低功耗架构
设计,为用户提供了卓越的图像处理能力。
Hi3559AV100
支持业界领先的多路
4K Sensor
输入,多路
ISP
图像处理,支持
HDR10
高动态范围技术标准,并支持多路全景硬件拼接。在支持
8K30/4K120
视频录
制下,
Hi3559AV100
提供硬化的
6-Dof
数字防抖,减少了对机械云台的依赖。
Hi3559AV100
提供了高效且丰富的计算资源,支撑客户消费类应用和行业类应用。
Hi3559AV100
集成了双核
A73
和双核
A53
,大小核架构和双操作系统,使得功耗和启
动时间达到均衡。
采用先进的
12nm
低功耗工艺和小型化封装,同时支持
DDR4/LPDDR4
,使得
Hi3559AV100
可支撑产品小型化设计。
Hi3559AV100
配套上海海思提供的稳定、易用的
SDK
设计,能够支撑客户快速产品
量产。
1.2
应用场景
1.2.1 Hi3559AV100 运动相机和专业摄像机解决方案
支持先进的
8K30
视频
6-Dof
支持
10bit
视频,支持
HDR10
。
2xlane PCIe2.0
接口速率高达
10Gbps
,支持
4KP30
的
RAW
视频输出。
支持
DDR4/LPDDR4
颗粒。
支持两个
SDIO3.0
接口,扩展低功耗
wifi
模块和外接
SDXC
卡。
支持双
mic
,并可提供先进的双
mic
降噪算法。
1.2.2 Hi3559AV100 3D/VR 相机解决方案
支持双路
4K60fps
输入、
4
路
3K*3K
输入或
8
路
1080P
输入,支持多路硬件拼接。
支持
10bit
视频,支持
HDR10
。
支持
DDR4/LPDDR4
颗粒。
支持两个
SDIO3.0
接口,扩展低功耗
wifi
模块和外接
SDXC
卡。
支持双
Mic
,并可提供先进的双
Mic
降噪算法。
1.2.3 Hi3559AV100 Flying Camera 解决方案
支持
Gyro
辅助信息的
6-Dof 4KP60
视频防抖。
支持
10bit
视频,支持
HDR10
。
支持
4KP30
的
RAW
视频输出。
支持
DDR4/LPDDR4
颗粒。
支持双路
sensor
的输入,用于双方向的视觉悬停和避障。
支持丰富的
UART/I2C/SPI
接口对接
Gyro\GPS\
气压计等,在
Hi3559AV100
上实现飞控算
法。
支持
4
路
PWM
信号输出到电调。
支持
HDMI
实时输出视频,用于图传。
1.3
架构
1.3.1 概述
1.3.2
处理器内核
双核
ARM Cortex [email protected]
,
32KB I-Cache
,
64KB D-Cache /512KB L2
cache
(
Hi3559AV100
)
双核
ARM Cortex [email protected]
,
32KB I-Cache
,
64KB D-Cache /512KB L2
cache
(
Hi3559CV100
)
双核
ARM Cortex [email protected]
,
32KB I-Cache
,
32KB D-Cache /256KB L2
cache
单核
ARM Cortex [email protected]
,
32KB I-Cache
,
32KB D-Cache /128KB L2
cache
支持
Neon
加速,集成
FPU
处理单元
1.3.3 GPU
双核
ARM Mali G71@900MHz
,256KB cache
支持
OpenCL 1.1/1.2/2.0
支持
OpenGL ES 3.0/3.1/3.2
1.3.4 Sensor Hub
集成
ARM Cortex M7@192MHz
集成
PMC
电源控制单元,
PMC
只支持外部复位
支持内部
POR
支持通用外设
IP
(
UART/SPI/I2C/PWM/GPIO/LSADC
)
支持
2
通道
LSADC
,
7
个
UART
接口,
8
个
PWM
接口
1.3.5
视频编码
H.264 BP/MP/HP
H.265 Main Profile/Main 10 Profile
H.264/H.265
支持
I/P/B
帧
支持
MJPEG/JPEG Baseline
H.264
编码可支持最大分辨率为
8192 x 8640 Pixel
H.265
编码可支持最大分辨率为
16384 x 8640Pixel
H.264/H.265
多码流实时编码能力:
7680 x 4320@30fps+1080P@30fps+7680 x
4320@2fps
抓拍
支持最大
JPEG
抓拍性能
7680 x 4320@15fps
支持
CBR/VBR/AVBR/FIXQP/QPMAP
五种码率控制模式
输出码率最大值到
200Mbps
支持
8
个感兴趣区域(
ROI
)编码
1.3.6
视频解码
支持
H.264 BP/MP/HP
支持
H.265 Main Profile/Main 10 Profile
支持
JPEG/MJPEG Baseline
最高支持到
H264/H.265 7680 x 4320@30fps
或
H.264/H.265 3840 x
2160@120fps
最高支持到
7680 x 4320@15fps JPEG 解码
1.3.7
智能视频分析
提供视觉计算处理能力
四核
DSP@700MHz
,
32K I-Cache /32K IRAM/512KB DRAM
双核
NNIE@840MHz
神经网络加速引擎
内置双目深度检测单元
1.3.8
视频与图形处理
支持视频、图形输出抗闪烁处理
支持视频
1/15.5
~
16x
缩放功能
支持多达
6
路视频
360
°
/720
°全景拼接
支持图形
1/15.5~16x
缩放功能
8
个区域的编码前处理
OSD
叠加
2
层(视频层、图形层)视频图形叠加
1.3.9 ISP
支持两路独立
ISP
处理,
ISP
支持时分处理多路
sensor
输入视频
支持
3A
(
AE/AWB/AF
)功能,
3A
的控制用户可调节
支持去固定模式噪声(
FPN
)
支持强光抑制、背光补偿、
Gamma
、色彩增强
支持坏点校正、去噪、
6-Dof
数字防抖
支持
3D
去噪、图像增强、动态对比度增强处理功能
支持去雾
支持镜头畸变校正,支持鱼眼矫正
支持图像
90
度
/270
度旋转
支持图像
Mirror
、
Flip
支持
HDR10
支持
BT.2020
广色域
支持
Sensor Built-In WDR
、
4F/3F/2F - Frame base/Line base WDR
和
Local
Tone Mapping
。
提供
PC
端 ISP tuning tools
1.3.10
音频编解码
通过软件实现多协议语音编解码
支持
G.711/G.726/AAC/
等音频编码格式
支持音频
3A
(
AEC/ANR/ALC
)处理
1.3.11
安全引擎
硬件实现
AES/DES/3DES
三种加解密算法
硬件实现
RSA1024/2048/3072/4096
签名校验算法
硬件实现
HASH
防篡改算法,支持
HASH
的
SHA1/224//256/384/512
、
HMAC_SHA1/224/256/384/512
算法
内部集成
32KBit OTP
存储空间和硬件随机数发生器
1.3.12
视频接口
输入
−
支持
8
路
sensor
输入
−
最大分辨率支持到
32M(7680 x 4320)
或者
36M(6000 x 6000)
。
−
支持
8/10/12/14 Bit RGB Bayer DC
时序视频输入,时钟频率最高
150MHz
−
支持
BT.601
、
BT.656
、
BT.1120
视频输入接口
−
Sensor
串行输入最大支持到
16xLane MIPI/LVDS/Sub-LVDS/HiSPi/ SLVS-EC
接口
−
Sensor
串行输入支持最大
8
路视频输入,支持
1x16Lane/2x8Lane/4x4Lane/2x4Lane+4x2Lane/8x2Lane
等多种工作模式
−
兼容多种
Sensor
并行
/
差分接口电气特性
−
提供可编程
Sensor
时钟输出
输出
−
支持
HDMI2.0
显示输出
−
HDMI
最大支持
8K(7680x4320)@30fps
输出分辨率(
Hi3559AV100
)
−
HDMI
最大支持
4K(4096x2160)@60fps
输出分辨率(
Hi3559CV100
)
−
支持
6/8/16/24bit RGB
数字
LCD
输出,最高分辨率支持到
1920 x
1080@60fps
输出
−
支持
4xLane MIPI DSI
输出,最高频率支持到 2.5Gbps/Lane
1.3.13
音频接口
集成
Audio codec
,支持
16bit
语音输入和输出
支持
I2S
接口,支持对接外部
Audio codec
支持双声道
Mic
差分输入,降低底噪
1.3.14
外围接口
支持
POR
支持外部复位输入
支持内部
RTC
集成
2
通道
LSADC
5
个
UART
接口
IR
接口、
I
2
C
接口、
SSP
主接口、
GPIO
接口
集成
2
个
GMAC
,支持
RGMII/RMII
接口
2
个
PWM
接口
2
个
SD3.0/SDIO3.0
接口,
1
个
SD2.0
2
个
USB3.0/USB2.0 Host/Device
接口
2xlane PCIe2.0 RC/EP
模式
1.3.15
外部存储器接口
DDR4/LPDDR4
接口
−
支持
64bit DDR4
−
支持
2 x 32bit LPDDR4
−
最大容量支持
8GB
SPI Nor Flash
接口
−
支持
1
、
2
、
4
线模式
−
支持
3Byte
、
4Byte
地址模式
−
最大容量支持
64 MB
SPI Nand Flash
接口
最大容量支持
512 MB
NAND Flash 接口
−
8bit
数据位宽
−
支持
SLC
、
MLC
−
4
、
8
、
16
、
24
、
40
、
64 Bit ECC
支持
eMMC5.1
接口
最大容量支持
2TB
支持
UFS2.1
接口
最大容量支持
512 GB
可选择从
SPI Nor Flash
、
SPI Nand Flash
或
NAND Flash
启动
支持从
eMMC
、
UFS
启动
1.3.16 SDK
支持
Linux SMP
支持
Linux + Huawei LiteOS
双系统
AMP
提供高性能的
H.265
解码库
1.3.17
芯片物理规格
功耗
−
3W
典型功耗
−
支持多级省电模式
工作电压
−
内核电压为
0.8V
−
IO
电压为
1.8V
−
DDR4 SDRAM
接口电压为
1.2V
−
LPDDR4
接口电压为
1.1V
封装形式(
Hi3559AV100
)
−
RoHS
,
FC-BGA
−
25mm x 25mm
封装大小
−
管脚间距:
0.65mm
封装形式(
Hi3559CV100
)
−
RoHS
,
FC-CSP
−
15mm x 15mm 封装大小
−
管脚间距:
0.4mm
1.4
启动和升级模式
1.4.1
概述
Hi3559AV100
中内置启动
ROM
(
BOOTROM
),芯片复位撤销后由
BOOTROM
开始
执行启动引导程序。
启动
CPU
选择
Hi3559AV100
中包含有
A53MP Dual Core/A73MP Dual Core/A53UP
多个处理器核
心,可以选择从
A53MP Core0
或
A53UP
来启动,由
BOOT_SEL3
的值来确定由哪个
CPU
来启动。
启动介质选择
Hi3559AV100
中包含多种外设接口可用于启动介质接口:
SPI Nand/Nor Flash
存储接口。
并行
Nand Flash
存储接口。
eMMC
存储接口。
UFS
存储接口。
启动介质的选择由
BOOT_SEL1/BOOT_SEL0
信号决定。
PCIe
从启动模式
Hi3559AV100
还支持
PCIe
从片启动模式,此时
Hi3559AV100
作为从片,通过
PCIe
接口与主片连接,主片可以通过
PCIe
接口将启动程序加载至从片并引导从片启动。
PCIe
从片启动模式由
BOOT_SEL4
信号的值决定。
烧写(升级)模式
Hi3559AV100
芯片还可以通过
SD
卡
/USB/
串口来对启动介质进行烧写
(
升级
)
。
SD
卡、
USB
升级模式由
UPDATE_MODE
信号决定,
UART
烧写由
BOOT_SEL2
信号的值
决定。
1.4.2
启动模式和对应的信号锁存值对应关系
启动
/
升级模式由
BOOT_SEL4/BOOT_SEL3/BOOT_SEL2/BOOT_SEL1/BOOT_SEL0
和
UPDATE_MODE_N
信号来确定。
BOOT_SEL4
信号为
SENSOR_VS3
管脚的上电锁存值;
BOOT_SEL3
信号为
SENSOR_VSOUT0
管脚的上电锁存值
;
BOOT_SEL2
信号为
SENSOR_VSOUT1
管脚的上电锁存值
;
BOOT_SEL1
信号为
SENSOR_VSOUT2
管脚的上电锁存值
;
BOOT_SEL0
信号为
SENSOR_VSOUT3
管脚的上电锁存值
;
UPDATE_MODE_N
信号为系统启动时
GPIO0_0
的状态,通常
GPIO0_0
可设计成按键,按
下时状态为
0
,表示升级模式;未按下时状态为
1
,表示非升级模式
;
BOOT_SEL1 & BOOT_SEL0
决定了启动或者烧写的目标介质。
BOOT_SEL2
用于选择是否进入串口烧写模式。
BOOT_SEL3
用于选择启动的
CPU
核。
BOOT_SEL4
用于是否进入
PCIe
从片启动模式。
UPDATE_MODE_N
用于选择是否进入
SD/USB
升级模式。
通过系统控制寄存器
SYSSTAT[8:4]
可以获取当前的
BOOT_SEL4
、
BOOT_SEL3
、
BOOT_SEL
、
BOOT_SEL1
、
BOOT_SEL0
的状态,在芯片启动时通过查询
GPIO0_0
电
平状态可以获取
UPDATE_MODE_N
的值。请参考“系统”章节的
PERISTAT
和
SYSSTAT
寄存器中的描述。
启动模式和这些信号的关系如
表
1-1
所示: