HWB-DVR数字视频录像机设计
摘 要：本文介绍了HWB-DVR数字视频录像机的整体设计思想,描述了其软硬件的构成,对其中嵌入式CPU和编/解码IC的工作原理做了详细说明。
关键词：数字录像机(DVR);MPEG-2;MPEG-4;PS;TS
概述
HWB-DVR数字视频录像机是基于MPEG-1、MPEG-2/DVB、MPEG-4标准的家庭应用多媒体处理和存储平台,可以对模拟和数字电视信号进行MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4格式的编码录像和回放,是集机顶盒与录像机于一体的数字化家用电器。本文就硬件和软件两方面说明其设计思路。
硬件设计
由图1可以看出DVR系统主要由两大功能部分组成：编/解码部分和CPU部分。
编/解码部分的功能是将输入的模拟音/视频信号转换成MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4格式的数据流,可以将数据流进行存储,也可以再将其转换成模拟音/视频信号输出。
编/解码部分的核心芯片是HT2010。它是音/视频系统数字信号编/解码器,支持MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4三种格式的编/解码,并且可以在编/解码的过程中进行三种格式之间的转换。HT2010具有编码和解码双重功能,对数据流的编码和解码过程可以同时进行。HT2010可以将数据流编/解码成MPEG格式的TS流或PS流。
视频信号的处理过程如图2所示。
编/解码部分的输入视频信号可以是以下两种形式：
?复合电视信号(CVBS)
?分离电视信号(S-Video)
输出为CVBS信号,系统可以扩展S-Video输入/输出。
输入的模拟视频信号通过视频ADC,将模拟的视频信号解码成ITU-656格式的视频数据流,该视频数据流经过HT2010芯片编码后可以转换成MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4格式的数据流,将这种格式的数据流输入到硬盘中存储起来,就完成了DVR的存储功能。硬盘存储的编码后的MPEG数据流经过HT2010解码后,输出ITU-656格式的视频数据流到视频DAC,经转换后输出CVBS信号和S-Video信号。通过DVR的视频输出端子将电视信号连接到电视机上,就完成了DVR的播放功能。如果同时进行以上两个过程,就完成了DVR的同时录播功能。
音频信号的处理过程与视频处理过程类似：输入的音频信号经过音频ADC转换成数字的音频信号,再经过HT2010编码成MPEG格式。MPEG格式的音频信号经过音频DAC转换成模拟音频输出。DVR支持音/视频同步采集、处理。
HT2010提供了标准PCI接口,可以通过PCI总线与 CPU进行数据交换。主控制芯片采用嵌入式x86 CPU,它集成了32位PCI总线控制器、支持多种类型的外部存储器接口、2个USB1.1控制器、10/100Mbps自适应以太网控制器、串口通信控制器,以及直接访问存储控制器、时钟发生器、电源管理器、中断控制器和通用I/O端口等大量外围模块。CPU通过I2C接口与系统的其它芯片进行数据传送,发送命令。
