1 概述 ADV611/ADV612是一種低功耗的單片實時壓縮視頻編解碼芯片,可用于視頻數字信號處理。它具有精確的壓縮比特率控制,能實時地對包括PAL和NTSC在內的視頻信號進行壓縮和解壓縮,ADV611/ADV612在壓縮時,其視頻信號的奇偶場是單獨進行的,主應用于閉路電路系統。該芯片當圖像在被壓縮四倍時,可在視覺上產生同無壓縮時一樣的效果,在不同的應用場合下,可根據不同的圖像質量要求選擇不同的壓縮倍數。 2 結構特點及引腳說明 ADV611/ADV612內部由多個功能塊組成,參見圖1。下面主要介紹其中一些重要功能塊的作用。 ●數字視頻輸入輸出端口:主要用于提供實時非壓縮視頻接口以支持不同的視頻信號格式; ●DRAM處理器用于控制外部DRAM的讀寫及更新; ●小波變換核:對圖像進行小波變換時使用內部緩沖器; ●變換緩沖區:提供小波變換核所需要的緩沖區,并用來提供足夠大的空間存儲小變換后的數據; ●可編程量化量:用來量化小波系數,量化系數可由以外部的DSP進行控制; ●游程編程器和哈夫曼編碼器:可分別執行游程編碼和哈夫曼編碼。 ADV611/ADV612的輸入電壓為4.5V~5.5V; 工作環境溫度為0℃~70℃; 當輸入電壓為最大時,其電流為0.11~0.27A。 值得注意的是:ADV611/ADV612為靜電敏感器件,高能量的靜電會對器件造成永久的傷害,因此,為避免性能的下降,必須采用一定的防靜電措施。 圖2所示是ADV611/ADV612的引腳排列。表1為其引腳功能說明。 表1 ADV611/ADV612管腳功能描述
3 工作原理 ADV611/ADV612是為實時視頻應用而設計的。它所支持的最大圖像數據為每場720×288,所能達到最大碼速率為13.5MHz。由圖1可知,數據經過ADV611/ADV612時有兩種路徑。編碼路徑中的數據經過小波變換后送至自適應量化器進行量化,然后送至編碼器進行編碼輸出即得到壓縮數據。解碼路徑的數據傳輸過程則相反。 3.1 小波變換濾波器組 該模塊內一組工作于圖像水平方向及垂直方向的濾波器組。這些濾波器使用了一些有效的小波基函數,這比JPEG及MPEG中使用的DCT算法更適合于圖像本身的性質。使用基于小波變換的壓縮方法的優點是無須將圖像分解成子塊,這樣以可以消除在高壓縮比下出現的方塊效應。 3.2 自適應量化器 這個模塊的作用是根據人的視覺特性對濾波后的圖像進行量化。通常,人眼在同一層精確度上對低頻分量較高頻分量敏感。因此,濾波時,對高頻信息所進行的量化幅度應該大些,而對低頻信息的量化幅度要小一些。 3.3 游程編碼和哈夫曼編碼器 該模塊包含了兩種類型的熵編碼器以獲得夫失真的編碼。游程編碼器主要用來查找長字串的零,同時用短的碼字代替,哈夫曼編碼器理論上可以產生所有最常用的碼字序列表,ADV611/ADV612中使用了三種固定的哈夫曼編碼字表,而沒有產生碼字表。 4 ADV611/612的應用 ADV611/ADV612的許多特點都能滿足計算機的應用需要。它可為計算機主機接口中512位雙字節的FIFO提供必要的壓縮數字視頻緩沖以用于配合PCI延時。另外,ADV611/ADV612和許多其它的壓縮方案不同,它不需要昂貴的外部SRAM緩存,因而相當于為PC系統節省了一個低功耗的外部DRAM。圖3是一種ADV611/ADV612用在PC中的典型應用設計電路。圖中,視頻數據經VDATA[0~7]進入并通過三個功能模擬后,再由ADV611/ADV612通過D0~D15和A0~A8與DRAM進行數據交換,最后將變換后的圖像數據經過DQ2~DQ32送往主處理器件以完成整個編碼過程。 |