基于saa6752的mpeg-2编码系统

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1、基于SAA6752的MPEG-2编码系统飞利浦上海研究实验室（200070）王进陈鑫数字电视在世界范围内得到了非常迅速的发展，电视广播的全部流程，即从节目的拍摄、制作、传输到播出等正在逐步实现数字化。ＭＰＥＧ视频／音频压缩标准的出现，解决了电视信号数字化后信息量过大而信道带宽有限的问题数字视频硬件产品的不断进步，促进了各种数字视频产品的推出，给观众带来了高品质的画面和音响效果。这一切，都预示着电视广播全面步入了数字化的时代。目前世界上的数字电视系统标准有欧洲的ＤＶＢ系统、美国的ＡＴＳＣ系统和日本的Ｉ

2、ＳＤＢ系统。这几种系统在视频压缩上都采用ＭＰＥＧ－２标准，我国也正在积极地制定自己的数字电视标准。本文将介绍ＰＨＩＬＩＰＳ公司生产的芯片ＳＡＡ６７５２，它能在开发欧洲ＤＶＢ标准常规数字电视和ＤＶＤ的前端系统的产品过程中，实现ＭＰＥＧ－２编码。１ＳＡＡ６７５２的主要特点ＳＡＡ６７５２又称为ＥＭＰＲＥＳＳ,是ＰＨＩＬＩＰＳ公司第二代实时ＭＰＥＧ－２编码芯片。它将音频、视频编码和复用集成在一个芯片中，具有很强的功能，外部只需加入简单的相关芯片就能实现整个编码系统，从而降低系统成本。同时，所有的视频、音频压缩

3、算法都运行在ＥＭＰＲＥＳＳ的内部ＭＩＰＳ处理器上，编码软件都已固化在芯片中，无需额外的软件开发，系统主控芯片通过Ｉ２Ｃ总线就可以设定必要的编码参数。此外，由于它较好地解决了视频编码中的主要问题--噪音过滤和运动预测，所以可以在低码率情况下实现高品质视频编码，从而达到在存储介质上可以存储更多视频和音频信息的目的。该芯片主要提供以下功能：（１）视频压缩·实时ＭＰＥＧ－２编码(符合ＭＰ＠ＭＬ)·支持分辨率Ｄ１、２／３Ｄ１、１／２Ｄ１和ＳＩＦ·在所有模式下支持ＩＰＢ、ＩＰ和Ｉ帧编码·支持的码率１．５～２

4、５Ｍｂｐｓ（对于只有Ｉ帧编码）１．５～１５Ｍｂｐｓ（对于只有ＩＰ帧编码）１．５～１５Ｍｂｐｓ（对于只有ＩＰＢ帧编码）·支持ＣＢＲ(ＣｏｎｓｔａｎｔＢｉｔＲａｔｅ)和ＶＢＲ(ＶａｒｉａｂｌｅＢｉｔＲａｔｅ)·具有可编程的ＧＯＰ(ＧｒｏｕｐｏｆＰｉｃｔｕｒｅ)结构（２）音频压缩·ＡＣ－３音频编码：码率为２５６ｋｂｐｓ或３８４ｋｂｐｓ·ＭＰＥＧ－１Ｌａｙｅｒ２音频编码(１６或２０位)：码率为２５６ｋｂｐｓ或３８４ｋｂｐｓ（３）系统复用·符合ＭＰＥＧ系统标准(ＩＳＯ１３８１８－１)的视频和音频流的复用·产生和

5、输出符合ＤＶＤ、Ｄ－ＶＨＳ和ＤＶＢ标准的ＭＰＥＧ－２传输流ＴＳ、ＭＰＥＧ－２节目流ＰＳ、打包的基本流（ＰＥＳ）和基本流（ＥＳ）·产生和插入ＭＰＥＧ时间标记（ＰＴＳ／ＤＴＳ／ＳＣＲ／ＰＣＲ）２基于ＳＡＡ６７５２的ＭＰＥＧ－２编码系统２．１系统框图因为ＳＡＡ６７５２没有片内ＣＰＵ，为了实现编码功能，所以必须由一个片外ＣＰＵ对其进行控制。而对ＳＡＡ６７５２的所有控制（例如码率控制、ＰＳ流和ＴＳ流输出等）均是通过Ｉ2Ｃ总线完成的，因而非常简单。图１给出了基于ＳＡＡ６７５２的ＭＰＥＧ－２编码系统的方框图

6、。该编码系统主要分为视频输入部分、音频输入／输出部分、ＥＭＰＲＥＳＳ部分、复位部分、输出接口、电源部分以及Ｉ2Ｃ和ＵＡＲＴ接口。２．１．１视频输入部分视频输入部分提供两路模拟输入接口，一路为ＣＶＢＳ信号，另一路为ＹＣ信号。该部分可以由ＰＨＩＬＩＰＳＳＡＡ７１１４完成，对其所有的控制均通过Ｉ2Ｃ总线完成。２．１．２音频输入／输出部分由于ＥＭＰＲＥＳＳ提供了音频Ｉ２Ｓ接口，该部分主要完成模拟音频转换为数字音频Ｉ２Ｓ信号的功能。２．１．３ＥＭＰＲＥＳＳ部分由于ＳＡＡ６７５２采用多个处理器模块，各个处理器和控

7、制模块之间相互独立，所以模块之间的数据传送主要通过ＦＩＦＯ存储器或外部ＳＤＲＡＭ来实现。该系统采用１６Ｍｂｉｔ或６４ＭｂｉｔＳＤＲＡＭ。ＥＭＰＲＥＳＳＳＡＡ６７５２可以产生打包的基本流，其码流可以根据不同的应用进行设定，一种是对应于ＤＶＤ格式的ＰＥＳ流，其码率是可变的另一种是对应于ＴＳ的ＰＥＳ流，其码率是恒定的。２．１．４复位部分该系统提供两种复位方式：一种是硬复位；另一种是利用Ｉ２Ｃ控制软件实现软复位。２．１．５输出接口部分该系统提供两种ＴＳ并行输出接口：一种是ＴＴＬ接口；另一种是标准ＬＶＤＳ接口

8、。２．２软件编程为了控制ＥＭＰＲＥＳＳ的编码，Ｉ２Ｃ接口线被用来将该系统与计算机相连以实现计算机控制ＥＭＰＲＥＳＳ芯片的目的，同时初始化ＳＡＡ７１１４。所有的相关操作均是通过Ｉ2Ｃ总线访问寄存器实现的。在Ｉ2Ｃ控制软件中，需要确定ＥＭＰＲＥＳＳ和ＳＡＡ７１１４的Ｉ２Ｃ读写地址。ＥＭＰＲＥＳＳ的Ｉ2Ｃ读写地址：（１）当ＥＭＰＲＥＳＳ的Ｉ2Ｃ选择信号为低时，其Ｉ2Ｃ写地址为４０Ｈ，读地址为４１Ｈ。（２）当ＥＭＰＲＥＳＳ的Ｉ2Ｃ选择信号为高时，其Ｉ2Ｃ写地址为