基于VW2010的視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　引言

　　常見的視頻壓縮技術(shù)有JPEG/2000、M-JPEG, MPEG1/2/4、H.263及H.264，其中MPEG4是基于第二代壓縮編碼技術(shù)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具有高壓縮比、可擴(kuò)展性和可交互性等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)視頻流壓縮倍數(shù)可達(dá)450倍，分辨率輸入可從320×240到1280×1024。與MPEG4和MPEG以往的版本相比，最大不同之處在于MPEG4使用“圖層”(layer)方式，能夠智能化選擇影像的不同之處，在壓縮編輯畫面時(shí)，使圖文件容量大幅縮減，從而加速音/視頻的傳輸，適合于嵌入式視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)體積小，存儲(chǔ)容量適中的特性。

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　視頻編解碼芯片VW2010

　　VW2010是VWEB公司開發(fā)的實(shí)時(shí)MPEG-4音視頻壓縮/解壓芯片，可以把未經(jīng)壓縮的符合ITU-R.BT-656標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)，包括29.97幀/秒的NSTC制式和25幀/秒的PAL制式的電視信號(hào)壓縮為MPEG-1/2/4或H.263格式，把I2C的音頻信號(hào)壓縮為MPEG-1、MP3、AAC或AC3格式。VW2010芯片結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖中給出了芯片的內(nèi)部視頻處理模塊以及外部接口模塊。

　　VW2010的編碼部分有視頻輸入和音頻輸入兩個(gè)輸入模塊，一個(gè)輸出模塊MUX，壓縮數(shù)據(jù)輸出CDO端口和Hot/PCI端口。內(nèi)部的視頻編碼視頻輸入單元(VIU)將視頻信號(hào)讀入，利用水平方向的8通道濾波器和垂直方向的4信道濾波器將視頻信號(hào)進(jìn)行縮放，把視頻圖像調(diào)整為從sub-QCIF到全Dl的格式，并可以對(duì)圖像進(jìn)行亮度色度變換、視頻輸入解碼和提取時(shí)間信息等操作。VW2010的解碼部分有兩個(gè)輸入模塊：DEMUX和HIU;兩個(gè)輸出模塊：視頻輸出單元(VOU)和音頻輸出單元(AOU);兩個(gè)輸入端口：CDI和Host/PCI，系統(tǒng)host可直接通過(guò)主機(jī)接口對(duì)VW2010進(jìn)行控制，MPEG數(shù)據(jù)流采用DMA方式傳輸。

　　基于VW2010的視頻壓縮系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)集成一片VW2010芯片對(duì)一路音視頻流進(jìn)行編解碼，F(xiàn)PGA采用Altera公司的EP3C16Q240C8N, 用來(lái)設(shè)計(jì)各種接口連接各芯片，DSP采用TI的TMS320C2812，用來(lái)存儲(chǔ)和加載各芯片初始化程序和配置信息。具體的系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。