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基于MPC82xx处理器和专用编解码芯片的DVR设计
技术分类:人机界面 发表时间:2008-05-22
发平台:可以支持标准PCI接口PCI-IDE阵列卡、视频卡、USB接口卡、WLAN无线网卡、MiniPCI接口的WLAN无线网卡等等,开发商可以基于基本开发平台自由扩展、集成各种不同的应用。该系列处理器中可供选择的还有MPC8241/8245、MPC8260等。

       编解码芯片选择  

       原始的视频数据量很大,需要占用非常高的带宽。如果需要进行时间的录像、存储,必须在保证在一定图像质量的前提下通过压缩技术尽量降低视频资料的码率,减少需要存储的数据量,以满足更长时间的存储要求和减少成本,同时也可以更好的满足网络监控的要求。目前在网络监控、视频点播等产品应用中,MPEG-4格式的视频压缩算法较为流行,其码率一般在数百Kbps到1Mbps左右。  

       视频压缩算法的效率决定了监控产品的图像质量和应用前景。要实现成熟的编解码算法,

需要投入大量的研发资源,而采用相应的编解码ASIC芯片则可以避免软件算法方面的投入。  

       VW2010是实时MPEG-1、-2和-4音视频系统编解码芯片(同时压缩、解压或编码、解码),完全兼容ISO/IEC-11172-2、ISO/IEC-13818-2、ISO/IEC-14496-2和ITU-T H.263(基线)。视频编码部分接收未压缩的ITU-R.BT.656数字视频信号。它将输入和压缩的视频转换为MPEG-1、-2、-4或H.263格式。  

       其音频编码部分接收双通道分立的I2S数字音频格式数据并具有输入滤波功能,它可将每路音频转换为MPEG-1、MPEG-2、MP3、AAC或AC-3音频格式。VW2010为网络应用输出传输流或为存储应用输出节目流。视频解码部分接收MPEG位流并输出ITU-R.BT.656数字视频。音频解码器接收MPEG-1、MPEG-2、MP3、AAC或AC-3位流并输出I2S、S/P-DIF或IEC-61937压缩音频。VW2010是该DVR系统中完成音视频编解码的主芯片。  

       VW2010不但可以产生MPEG-2格式的数据码流,而且可以产生MPEG-4格式的数据码流。它对压缩数据的码率可在128Kbps到6Mbps之间可调,以适应各种用户的需要。低码率的文件适合网络传播并节省存储空间,而高码率的文件具有最佳的声、视觉播放效果。而且,VW2010可以单独编码音频数据并能实现MP3的功能特性。  

       下面列出一些目前在DVR产品中应用较为广泛的音视频编解码芯片方案: 

       ASIC:IME6400、Vweb2010、Wis7007; 

       DSP:Blackfin 532加多媒体PCI Bridge SAA7146、PNX1302加画面分割芯片AQ424; 

       高端:PNX1501、DM642。  

       应用系统组成及特点  

       该系统的核心芯片只有两片(VW2010及MPC8250),并能通过标准的PCI总线完成交互控制。嵌入式CPU MPC8250集成度高,不但节省了传统的PCI桥芯片、以太网MAC,还减少了外围电路设计的难度和工作量。VW2010外围的A/D、D/A等芯片可以通过MPC8250的串行I2C接口,方便地完成相应的初始化和制式转换。整个系统对电源种类要求很低,减少了对电源部分的设计压力和成本。由于采用嵌入式Linux操作系统,并且处理器本身的指令与普通x86的处理器不同,不易被黑客及病毒攻击,保证了整个系统的安全性能。该系统架构如图1。  

   

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