基于PCI总线的MPEG

1、基于PCI总线的MPEG         摘要：随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的发展，计算机视频的应用越来越广。但视频通常由于数据量巨大，应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输，唯一途径就是对视频数据进行压缩。结合目前实际需求，给出了一种基于总线的压缩卡的软件、硬件实现方案。     关键词：总线 驱动 压缩卡随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的高速发展，人们生活水平的提高，对计算机视频的需求和应用越来越多，如视频监控、视频会议、计算机视觉等。计算机视频提供给人的信息很多

2、，但是视频的数据量很大，不利于传输和存储，使其应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输，唯一途径就是对视频数据进行压缩。目前常见的视频压缩方法有、等。考虑压缩技术的成熟度和该压缩卡的主要用途，本文采用作为压缩标准，研制了基于总线的压缩卡。该卡适用于视频监控、视频会议等多种应用场合。该卡加上一台主机、摄像头和软件可构成一个完整的视频采集压缩系统。 系统特点（）支持、视频接口；（）支持和制式；（）可对视频实时预览，最大分辨率可达××；（）可对声音进行同步监听；（）可对音、视频信号进行压缩，生成文件和文件；（）用户可编程编码设置，可支持和；（）可一机多卡同时工作；（）可从动态

3、影像中捕获单帧，生成和文件；（）支持。 系统硬件设计 系统组成该系统主要由视频解码、音频解码、压缩核心和接口等组成，其总体框图如图所示。 视频解码设计视频解码部分主要完成模拟视频到数字视频的处理，以供后面预览、压缩用。视频解码芯片常用的有、和等。本方案中采用公司的。有六路模拟输入，内置模拟源选择器可构成×、××、×和 ×；两路模拟预处理通道，内有抗混迭滤波器；或通道含完全可编程静态增益控制或自动增益控制功能，对、通道可进行自动钳位控制；能自动检测场频，并可自动在和制式进行切换；能将、和信号解码及模数变换得到符合的数字电视信号。该芯片是目前视频解

4、码芯片中接收视频源的宽容性及视频解码图像质量最好的一种。其通过接口，进行初始化设置。本系统采用 作为数字视频输出端口，数字视频格式采用（ ）作为输入脚，、作为输入脚。图2 SAA7146A方框图    音频解码设计音频解码的数据一部分提供给作声音监听用，另一部分用于压缩。考虑到成本，本系统采用公司的。该芯片是双声道单片型 位单电源供电，信噪比为（典型值），动态范围（典型值），内嵌高通滤波器，支持四种接口方式和四种数据格式。其采样频率为、和可选。本系统采用从模式，位数据格式。主时钟由提供。 压缩部分设计本系统中压缩芯片选用公司的。该芯片基于的 内核，能对数字电视信号

5、和音频流进行实时压缩，可生成多种流，如音频基本流、视频基本流、音视频复合流等。该芯片外接晶振，可支持多种主机接口，可工作在复用或非复用、或类型总线。通过输入管脚：和寄存器可设置成六种总线接口类型： 类型的数据地址复用的位总线、类型的数据地址复用的位总线、 类型的非复用的位数据总线、类型的非复用的位数据总线、 类型的非复用的位数据总线和类型的非复用的位数据总线。支持声音接口。本系统中采用 类型的非复用的位数据总线。 接口部分设计本系统中接口芯片选用，该芯片并不是通用的接口芯片，而是一个多媒体桥（ ）。方框图如图。该芯片符合规范。它有八个通道，三个视频，四个音频，一个（ ）。还具有两路视频通道，可

6、对视频数据进行缩放，一路可无级缩放（ ，其纵向可达：、横向可达：；另一路有级缩放（ 支持和格式。音频接口以为基础，通过编程控制以支持的不同格式及不同的时序格式。本系统中该部分主要实现功能如下：（）通过接收产生的数据，传输到内存；（）通过视频接口，接收输出的视频解码信号，并进行亮度、色度、饱和度的控制，并实现无级缩放功能实现视频预览功能；（）通过音频接口，接收输出的编码信号，传输到内存，实现声音监听功能；（）提供符合规范的接口，将板上数据传输到主机内存。 软件设计软件设计主要包括驱动程序设计和应用层的设计。驱动程序主要负责与硬件打交道，应用层主要负责与驱动程序接口。由于设计了应用层的，应用程序可很容易在上面进行开发。 驱动程序设计为了支持和采用 驱动程序。 作为微软的最新驱动程序模型与传统的和使用的驱动完全不同。可支持电源管理、自动配置和热插拔等。驱动的设计可以采用 、 等。本系统驱动采用 借助设计。 压缩部分在驱动中，重置后，就可以装载相应工作模式的微码；根据需要，设置好相应寄存值后就可以启动对视频数据进行编码。每当产生的压缩数据超过内部的门限后，产生相应中断，内核调用中断例程，在中断例程中调用中断延迟例程，在中断延迟例程中接收产生的压缩数据。提供两种方式提取数据，一种用总线接口方式，另一种用方式。在本系统中，采用