基于W90N740的MEPG-2数字视频编码机

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:476

　　随着微电子技术和以太网技术的发展，mpeg-2产品正逐步从传统的模拟传输，向采用ip/atm传输发展。mpeg-2 over ip是采用以太网传输技术，将mpeg-2视频传输流（ts流）通过以太网进行传输的产品。

　　如何更好将mpeg-2和以太网传输控制实现有机地结合起来，是研究实现mpeg-2 over ip的重点。本文围绕着这个重点而展开。

　　1．系统工作原理

　　典型的mpeg-2 over ip结构如下图1所示。mpeg-2 over ip主要包括mpeg-2编码模块和通信控制模块。mpeg-2编码模块实现对模拟视音频的pmeg-2压缩编码；通信控制模块实现对mpeg-2编码模块的控制、mpeg-2 ts流的采集和在以太网上的传输。

　　2．编码机系统的实现

　　根据典型的mpeg-2 over ip产品结构，将编码机硬件体系设计分为mpeg-2编码模块和通信控制模块两个部分。

　　2.1．mpeg-2编码模块

　　2.1.1．mpeg-2编码模块的构成

　　mpeg-2编码模块采用日本富士通公司的mpeg-2编码处理芯片mb86391、saa7114视频处理芯片、sc5340音频处理芯片和atmel公司的avr 8位微处理器atmega16等构成。其原理图如下图2所示。

　　2.1.2．mb86391介绍

　　mb86391的内部框图如图3所示。它是在单一芯片中集合了音频/视频编码。编码使用富士通开发的高性能mpeg-2压缩运算法则。集合了内部dpsrclite cpu处理的硬件和软件。

　　支持iso/iec 11172(mpeg-1)、iso/iec 13818(mpeg-2) 标准和mpeg-1音频层-1/2编码功能( iso/iec11172-3)。

　　支持ntsc和pal制式的视频格式。视频编码最大输出码率可达20mbps。视频输入接口采用8位并行接口，音频采用串行接口。支持并行或者串行的主机接口。在串行主机接口模式下，其配置和执行mpeg-2算法的firmware（固件）可通过串行主机接口下载。

　　2.1.3．mpeg-2编码模块的工作原理

　　模拟视频和音频通过saa7114视频处理芯片、sc5340音频处理芯片进行模数转换和处理，输出给mpeg-2编码芯片mb86391，mb86391芯片按mpeg-2视频格式将数字视音频作压缩编码处理，最后从mb86391的流输出接口输出。

　　atmel公司的avr 8位处理器atmega16为编码模块的cpu，它通过串行总线来控制mb86391和为其下载firmware（mb86391的微码，用于执行编码算法等）；atmega16通过i2c总线与saa7114和sc5340相连接，完成对前端视音频的控制调节。

　　同时atmega16也肩负着mpeg-2编码模块与通信控制模块的通信控制任务，它通过spi总线与通信控制模块连接。

　　atmega16在编码模块中主要为通信控制模块和mb86391、saa7114以及sc5340提供通信控制的桥梁。

　　2.2．通信控制模块

　　通信控制模块是mpeg-2编码机功能的核心。它主要实现对mpeg-2编码模块的控制和传输mpeg-2视频数据流到以太网上的功能。通信控制模块由winbond公司的32位armtdmi核的微处理器w90n740、lattice公司的fpga lfxp3c-5t组成。其原理图如图4所示。

　　图4：通信控制模块框图

　　2.2.1．w90n740的特点

　　w90n740是台湾华邦电子公司的一款基于arm7tdmi核的32位微处理器，内部功能框图如图5所示。

　　该处理主要针对路由器网络产品而设计，采用arm7tdmi核，最高工作频率可达80mhz。提供2个10/100m的以太mac（媒体访问控制器）、ebi（外部总线接口）总线、4个独立可编程的外部中断源、2个24位