0 引言

MPEG-4 (ISO／IEC 14496)是基于第二代压缩编码技术制定的国际标准，该标准具有高压缩比、可扩展性和可交互性等优点。在MPEG-4应用方面，由于它能以较少的带宽传输高质量的画面，并可将多种多媒体通信加以综合，所以有着很好的应用前景。为此，本文针对实际需求，提出了采用VW2010编解码芯片为核心的嵌人式MPEG-4音视频压缩存储系统的设计方案，详尽介绍了系统的设计原理，给出了VW2010芯片的HOST引导模式程序设计方法。

1系统硬件设计

1.1 VW2010的主要特点

VW2010是VWEB公司开发的实时MPEG-4音视频压缩／解压芯片(CODEC)。该芯片具有以下主要特点：

◇片内集成有3个信号处理／控制单元，其中包括一个视频编码(压缩)器、一个视频解码(解压)器和一个片内CPU(内部扩展了一个音频编码DSP、一个音频解码DSP、一个多路复合单元和一个多路解复合单元)；

◇具有可编程、高性能和低功耗特点，芯片内的每个信号处理／控制单元都由一个RISC处理器和专用的硬件加速器构成，此外，片内视频编解码器中还集成了一个专用的SDRAM；

◇在系统上电／复位时，视频编解码器的固件程序可由外部主机(host)载人各自专用的SDRAM，而片内CPU的固件程序则可载人VW2010外挂的SDRAM；

◇芯片的主机接口采用标准PCI接口，符合PCI局部总线规范2.2；

◇为了使编解码性能达到最佳，VW2010内部集成有一个双通道DMAC，系统host可直接通过主机接口对VW2010进行控制，MPEG数据流则采用DMA方式传输。

◇提供有与PHILIPS公司兼容的I2C总线，可方便地对外围芯片进行控制。

1.2基于VW2010的压缩存储卡硬件设计

本系统集成了2块VW2010芯片，可以同时对2路音视频流进行编码，并可与IDE硬盘进行无缝连接。具体的系统硬件框图如图1所示。

图1中，复合视频信号先经过视频接收电路进行前端处理(包括阻抗匹配、限幅和钳位)，然后通过视频解码电路产生符合VW2010视频接口标准的ITU656信号。视频解码电路的核心是一个视频解码芯片，该芯片可对视频信号进行A／D转换和编码，以产生ITU656标准的并行数字电视信号。本文选取SAA7113作为视频解码芯片。

模拟音频信号经过模拟音频接收电路进行前端处理后，通过音频ADC电路产生符合VW2010音频接口标准的I2S信号。

VW2010是压缩卡的核心处理芯片，该芯片除可完成音、视频信号的编码外，还可提供对解码器和ADC的控制(通过I℃总线)，其编码产生的MPEG流可通过芯片内部集成的HOST接口和CDO接口输出。VW2010必须在微码和固件代码下工作，VW2010提供有从ROM引导、从ICI引导、从主机(Host)引导三种引导方式。本文使用的方案是从主机(Host)引导。该方式不同于一般市面上的产品所采用的ROM引导模式。它只进行编码，设计时可通过设置相关的寄存器来将微代码下载到编码SDRAM中。

系统中的FPGA用来进行总线扩展和数据缓存。它一方面可通过HOST-intel总线接口与2片VW2010芯片连接，以用来下载固件代码和VW2010的参数配置，同时通过CDO接口接收VW2010的编码视频流并进行缓存；另一方面，FPGA也可通过IDE接口和硬盘进行连接，以用来进行编码数据的存储。

DSP是本系统的核心控制芯片，可配合FPGA模拟HOST-intel总线接口和IDE接口，从而控制VW2010固件代码的下载和硬盘的读写，同时建立FAT32格式的文件目录系统。本设计中的DSP芯片选用TI公司的TMS320VC5416。

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