概述
本文采用MPEG-4编码芯片IME6400实现了嵌入式MPEG-4音视频编码,并应用于实际的监控系统。该方案克服了传统的视频监控系统的不足,既可以用于本地存储,还可以通过光纤网络和以太网用于远程监控。
MPEG-4视频压缩模块设计
下面对设计框图进行详细说明:
1. 四片BT829B完成PAL制式的视频A/D采样,四片PCM1801分别完成音频A/D采样。
2. IME6400从BT829B接收CCIR-601接口的视频数据,从PCM1801接收I2S的A/D采样数据,并对每路音视频信号进行独立的MPEG-4压缩编码。
3. CPU的片选信号控制打开哪一个数据通道。
4. IME6400的HOST接口地址、数据总线经驱动后和MPC850相连;
5. 音频的I2S时钟由晶体电路产生。
6. 四输入与门7421确保当四个片选有一个有效时就打开数据通道。
IME6400的外部HOST接口用来传输编码后的数据流,有四种模式。它们由一个MODE引脚来决定。本设计选用的模式为:Synchronous Burst Type1,MODE[1:0] pin = 2’b 01。 HOST接口的时钟可以由MCLK或者FRD提供。由USEOCK的值来决定。本设计中,USEOCK=1,FRD被用作内部的时钟源。这个27MHz的时钟源由主控板提供。 如果用内部引导的ROM,IME6400就不需要外部的ROM,但在外部引导模式,它需要一个ROM接口。外部的ROM最大可达4M。本设计EXTBOOT用跳线控制用外部或是内部的ROM引导。本设计外部ROM选用28C256,为256K、5V供电。MCLK的27MHz时钟由主控板提供。 IME6400的I2C接口只支持主模式,不支持从模式。如果用27MHz作为主时钟,IME6400支持从41Hz到1.6875MHz的接口速率。 为了压缩视频和音频数据并且存储编码流,需要用外部的SDRAM。大小与要压缩的图像大小和模式有关。本设计选用的SDRAM为2MX32。IME6400可以访问的外部SDRAM最大可以到2Gbits。目前设计选用的大小为11行8列地址。 SDRAM的时钟是的MCLK时钟三倍或者四倍,由DIV34的值决定。本设计中,MCLK时钟是27MHz,选三倍MCLK时钟CONTROL ENGINEERING China版权所有,所以SDRAM时钟为81MHz。 本系统利用850强大的通信能力,配合适当的接口芯片控制工程网版权所有,实现了两个光口和两个以太网口www.cechina.cn,并且用FPGA实现了外挂最多四个硬盘的能力,如图3所示。在这个模块的设计中,主要有以下几个关键点。 850产生IP178A的复位 850改变IP178A配置的控制 850对93C46进行重
IME6400的设计
IME6400的VIDEO接口支持CCIR-601 16bit接口,最大水平、垂直方向可达2048个象素。本
系统中视频A/D采样由BT829B来完成,VIDEO接口时钟由BT829B的CLKX1提供。音频A/D采样由PCM1801完成。这是一个5V供电,可支持多速率16位A/D编码的音频采样芯片。模拟音视频信号的数据采样率可以编程设置。
MPC850通信接口的设计
MPC850(以下简称850)通信控制器芯片基于PowerPC内核,以RISC的体系结构为基础,集成了32位微处理器和多种外设接口,具有强大的通信和网络协议处理能力。
IP178A的复位信号由850控制,用引脚850-PD[8]。初始化时需要复位控制工程网版权所有,复位时间必须大于1ms;如果需要改变IP178A的配置,做完配置后,也需要复位,同样复位时间必须大于1ms。
改变IP178A的配置通过烧写93C46后重新复位IP178A完成。93C46的前面有2个CD4053,用来选择是IP178A还是850对93C46进行读写操作,选择信号由850的850-PD[3](下拉)控制。平时850-PD[3]输出高阻或低电平,此时93C46由IP178A控制。改变IP178A的配置前,在850-PD[3]上输出高电平,此时93C46由850控制www.cechina.cn,做完读写操作后,850控制850-PD[3]输出高阻或低电平,93C46交还给IP178A控制。对IP178A进行复位后,新配置即生效。