1 君正IPC芯片方案介绍

专栏特色

        1、所有源码严格遵守统一的编码规范。

        2、手把手教学，让你从零开始，深入了解君正方案IPC库的方方面面。

        3、纯C++接口，接口封装严谨，接口功能丰富，应用层调用简单便捷。

        4、近二十年行业经验和技术积累打造的高质量商用级代码，架构清晰合理，便于扩展和维护。

        5、绝不空谈概念和原理，实打实地进行源码的展示和要点的讲解。

        6、根据功能模块分章节进行详细介绍，每个章节可独立阅读，让你真正吃透每一个功能模块。

        7、通过学习本专栏，你可以深入了解君正底层API、ISP使用、视频采集、音频采集、音频播放、云台电机控制、移动侦测、移动跟踪、人形检测等一系列君正芯片方案相关的专业知识。

        8、通过学习本专栏，你可以深入了解IPC开发领域的各种嵌入式知识，让你从行业小白晋升为安防监控领域的专业人才。

        9、通过学习本专栏，你可以超近距离研究行业大牛的架构设计、逻辑思维、编码风格、封装细节等大量宝贵经验，让你从菜鸟跻身技术专家。

概述

        君正在智能视频市场已经耕耘有一段时间了，取得了相当大的成绩。君正的芯片采用mips架构，功耗更低，性价比更高。IPC芯片是用于视频类产品中的主控类芯片，包括CPU、ISP、VPU和其他外围模块，目前有T31、T40、T41等型号。

T31芯片

        T31凝聚了君正多项技术精华，继承了丰富的视频应用经验，拥有超强的CPU计算性能、专业的成像能力、编码品质、丰富的差异化扩展、成本控制和低功耗基因，搭配整合好的丰富AI算法，使T31成为业内全面均衡的H.265+AI视频处理器，是“Video+AIoT+算法”的落地芯片平台。

        针对市场的不同需求，T31分为以下几个版本：

        T31L：简化版，内含512 Mbit DDR2，不具备快速启动、SIMD128等功能。同时，在主频上也只到1Ghz，主要面向对成本敏感的基本视频应用市场。

        T31N：普通版，内含512 Mbit DDR2，配备全功能。在充分发挥T31的各种能力的同时，更可提供极高算力，实现高性价比。T31N标配SIMD128加速指令及1.5 Ghz主频，由此T31具备极强的音视频算法能力，配合君正及第三方的DNN算法，T31N将为视频应用提供AI方面极大的可扩展性。

        T31X：增强版，除了拥有T31N的全部功能外，内存容量扩大至1 Gbit，以满足差异化市场需求。

        T31 ZL和T31 ZX：电池特别版，内部专为电池类摄像机进行了优化。

        T31A：AI版，拥有T31N全部功能，并具备电池方案能力，内存为1 Gbit DDR3。

        上述几个版本的具体差异，可以参看下表。

T40芯片

        扎根智能视觉领域多年后，君正专门为智能视觉物联网SVIoT（Smart Vision for the Internet of Things）设计了一款芯片T40。在AI安防领域，T40是中高端产品最佳的替代者。T40主要包括以下这些特性：

        1、XBurst2双核CPU。

        2、星光监控级双摄ISP。

        3、4K视频编码能力。

        4、最大8T算力AI-Engine。

        5、内置DDR。

        6、支持1080P屏显。

        7、最大功耗小于1.2W（含DDR）。

        针对市场的不同需求，T40分为三个版本，分别为：T40N（标准版），T40 XP（增强专家版）、T40 A（全功能版）。这三个版本的具体差异，可以参看下表。

T41芯片

        为了积极推动泛视觉行业专业AI普惠化，君正推出了全新一代12nm工艺AIPC芯片T41。T41主要包括以下这些特性：

        1、采用当前行业最先进的12nm工艺，有效解决了算力密度和功耗发热的问题，从本质上提升了芯片的性价比。

        2、内置君正最新的神经网络加速引擎，支持1.2T@int8/4.8@int4真实算力，支int16/int8/int4/int2混合量化，可有效节省算法推理的内存占用，降低功耗。

        3、支持3840*2160分辨率的成像与编码，最大性能可达2160P@30fps。不同型号之间实现pin2pin兼容，可以一套硬件设计，覆盖2MP~8MP分辨率的各种应用。

        4、在新版RISC-V、双flash、双通道LZMA等众多物理技术加成下，T41支持在标准的Linux OS情况下，150ms级别的快速启动时间。T41还创新性地设计了Zboost技术，基于此技术，可以实现小于100ms的快速启动时间，实现AI模型的零延迟加载。

        针对市场的不同需求，T41分为以下几个版本，分别为：T41L、T41N、T41ZX、T41LC、T41ZL、T41ZN、 T41A、T41LQ、T41NQ。这几个版本的具体差异，可以参看下表。

         上表中提到的封装1与封装2仅MAC/PHY部分有差异，其他部分均相同。如果不使用MAC/PHY功能，则封装1与封装2等同于pin2pin。另外，BGA封装与QFN封装的具体差异，可参看下表。

ISVP-SDK

        使用君正IPC芯片方案时，需要对其提供的ISVP-SDK进行深入了解。 ISVP-SDK集成了系统控制模块、视频源处理模块、图像信号处理单元、视频编码、视频解码、音频模块、OSD模块、CSC模块和IVS智能分析等模块，具有音视频采集编码、OSD图片叠加、CSC图片格式转换、移动侦测、人形检测、越线检测等功能。ISVP-SDK中包含的具体模块及其相关说明可参看下表：

模块英文名	模块中文名	模块简介
IMP_System	系统控制模块	包括IMP的基础功能，以及模块间绑定的相关功能。
IMP_FrameSource	视频源模块	视频源，是IMP系统的图像数据源，可设置图像的分辨率、裁减、缩放等属性。
IMP_ISP	图像信号处理单元	主要包含图像效果设置，模式切换以及Sensor的注册、添加、删除等操作。
IMP_Encode	视频编码模块	支持H264,、H265、JPEG的编码，包含编码通道管理、编码参数设置等功能。
IMP_Audio	音频模块	包含录放音、音频编解码、音量及增益设置、回声消除、自动增益等功能。
IMP_OSD	视频叠加模块	可在视频流上叠加图片、位图、直线、矩形框等。
IMP_CSC	图片格式转换模块	支持HSV、NV12、NV21、RGB32、ARGB等格式的转换。
IMP_IVS	智能分析模块	封装了智能分析算法的通用接口。

        ISVP-SDK中还提供了用于应用层开发的应用库，包括：imp库和sysutils库。imp库中常用头文件的主要功能可参看下表。

头文件	功能说明
imp_system.h	实现模块间的数据绑定和系统控制功能。
imp_framesource.h	输出经过ISP处理后的原始视频。
imp_isp.h	图像信号处理，包括WDR、3D-Denoise等功能。
imp_encoder.h	编码器，实现H264,、H265、JPEG的编码。
imp_audio.h	音频处理，包括录放音、音量调节、音频编码、回音消除等功能。
imp_osd.h	实现字符点阵叠加的功能。
imp_ivs.h	智能分析，包括IVS通道管理、移动侦测等功能。
imp_common.h	定义了一些通用的数据结构。

        sysutils库中常用头文件的主要功能可参看下表。

头文件	功能说明
su_base.h	基础功能，包括重启、获取RTC时间等功能。
su_misc.h	其他功能，包括获取按键事件等。
su_cipher.h	数据加解密模块。
su_adc.h	模数转换接口。

        关于IPC库的架构设计，可以参考博主另一个专栏“手把手教你封装跨芯片方案的IPC通用库”中的文章《1 跨芯片方案的IPC通用库的架构设计》。