MPEG4音视频编码卡的设计与实现
摘 要：本文介绍了一块基于PCI总线的单路MPEG4音视频编码卡的设计与实现。该卡实现了音视频流的实时MPEG4编码压缩,并通过通用PC平台可以实现压缩视频流的录制或者网络传输功能,符合当今流媒体技术的发展和应用推广。
关键词：MPEG4;视频编码;网络;流媒体
引言
在网络技术高度发展的今天,流媒体技术得到了广泛的应用,能够达到低传输码率、高图像质量的视频流更是流媒体技术发展所追求的目标。流媒体音视频编码技术的发展正代表着该领域的技术发展动向。MPEG4视频编解码技术由于其图像质量高、图像传输码率低,从而得到网络视频传输领域的青睐,加上其根据图像的实际情况实现可变编码的特性,编码的效率高,符合流媒体技术的发展方向。
本设计给出了一款利用硬件ASIC进行MPEG4图像编码的PCI卡的实现方法,充分利用了PC平台的优势进行MPEG4音视频流的网络传输、硬盘存储以及声音和画面预览等功能,使MPEG4视频压缩技术达到实用化水平。
硬件设计
该MPEG4编码卡的硬件设计见图1所示。该图表示了各芯片之间的连接关系,下面对框图中的主要芯片在本设计中的功能进行说明。
视频信号采样芯片SAA7114
SAA7114是PHILIPS公司的主流高端视频采样芯片,采样支持4:2:2、4:2:0、4:1:1和4:1:0格式,A/D采样转换精度达到9bit。该芯片主要完成了模拟视频信号的数字采样,将模拟彩色视频信号转换成标准的符合ITU656标准输出格式的数字视频信号,前端输入的模拟视频信号可以是PAL制、NTSC制或者SECAM制。该芯片的控制接口是I2C接口,通过该接口直接读写芯片内部的寄存器,完成对该芯片的实时控制。本设计中模拟视频信号输入端提供了两种输入接口,即符合视频信号接口和S端子视频信号输入接口,以适应不同视频输入场合的需要。数字视频输出端直接利用了该芯片的I和X这两个ITU656输出接口,一路提供给视频编码部分电路,另一路提供给多媒体PCI桥接芯片SAA7146,实现实时本机的图像预览功能。这样利用一块芯片同时完成图像预览和图像压缩的功能。
音频信号采样芯片PCM1800
PCM1800是TI公司所属的BURR-BROWN公司的立体声音频采样芯片,采样精度达20bit;支持的采样速率有32kHz、44.1kHz和
