一种基于FH8735视音频编码器的设计方案

　　引言

　　在安防监控、民航管理和海事等应用系统中，需要对高分辨率图形图像综合视频进行采集、压缩、记录，以便在可能出现的事故和问题后，可以再现其过程的实景和操作，实现对责任和原因的分析和追查。但要对高分辨率图形图像视频完成采集和压缩，需要解决视频数据量庞大和压缩平台的效率、可靠性、适应性等问题。

　　1 总体设计

　　基于FH8735视音频编码器的高分辨率图形图像压缩方案由采集电路、时钟电路、FH8735压缩电路、网络接口和电源电路等组成。方案总体框图如图1所示。

　　图1内各部分电路介绍如下：

　　(1)视频采集电路。由输入匹配和视频采集电路组成，完成高分辨率视频的采集;

　　(2)时钟电路。由高性能晶振组成，为视频采集电路和FH8735提供稳定的时钟;

　　(3)FH8735压缩电路。由FH8735音视频编码器、DDR存储器组成，完成视频的压缩处理，并提供PCI接口和网络接口控制;

　　(4)网络接口。外置PHY芯片，提供以太网接口;

　　(5)电源电路。为各功能电路提供所需电源。

　　2 主要设计

　　2.1 视频采集电路

　　视频采集电路以TI公司视频图像解码器TVP7002为核心组成，TVP7002作为一款高性能的视频图像解码器，具有以下一些主要功能和性能特点：

　　(1)DC精度：8/10位;

　　(2)模拟增益范围：-6～6dB;

　　(3)输入分量视频信号分辨率：480i/576i～1080p;

　　(4)输入图形信号分辨率：VGA～UXGA;

　　(5)数字视频输出格式：YCbCr 4：2：2及RGB/YCbCr 4：4：4;

　　(6)I2C总线接口。

　　以视频图像解码器TVP7002为核心组成的视频采集电路设计如图2所示：

　　VGA视频输入后，经过信号匹配与滤波，即可接入TVP7002解码器。TVP7002解码器的工作状态由FH8735视音频编码器通过I2C总线根据信号特性和处理要求设置。

　　2.2 FH8735视频压缩

　　FH8735是富瀚微电子公司开发的一款高性能的音视频编码芯片，其主要技术特点如下：

　　(1)编码标准：ITU-T rrcommendation H.264 ISO/IEC 14496-10 advanced video coding standard(MPEG4 Part 10)，支持H.264 Main Profile和Baseline Profile;

　　(2)支持最大分辨率：2048×1024;

　　(3)支持1路1080i高清/2路720pi高清/8路D1输入;

　　(4)8路I2S输入接口;可配置为主模式和从模式;

　　(5)PCI接口，32bit，时钟频率33/66MHz;

　　(6)2个独立的DDR SDRAM控制器，每个控制器字宽为32bit;

　　(7)一个MII/RMII接口支持100/10Mbps两种速度，完全兼容IEEE802.3规范;

　　(8)一路视频输出接口，符合BT.656视频标准;

　　(9)2个独立的I2C接口;

　　(10)JTAG下载调试接口;

　　(11)16根双向GPIO。

　　FH8735支持H.264 Main profile和Baseline profile视频压缩格式，可以进行8路标清480i/576i实时编码，也可以对一路1080i、两路720p的高清信号实时编码。除了高性能的视频编码能力，FH8735提供了丰富的视频预处理功能，对输入视频进行deinterlace、de-noise、OSD叠加、缩放、移动侦测等处理。为了配置外接的视频和音频接收芯片，FH8735提供两路完全独立的标准I2C接口，以应对可能出现的外部设备I2C地址冲突。作为编码协处理器，FH8735配备了灵活的主机接口，主机可以通过PCI或者HPI接口与FH8735进行控制和状态信息的通信，或访问FH8735外接DDR SDRAM。FH8735内部有两组独立的DDR控制器，可以根据实际系统对编码器性能的需求配置一组或两组外部DDR SDRAM。