基于SAA6752的MPEG-2的编码系统

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增大字体作者：佚名来源：本站整理发布时间：2009-01-10 22:38:51

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摘要：介绍了PHILIPS公司的第二代实时MPEG-2编码芯片SAA6752的主要功能及性能特点，提出了一种基于SAA6752的MPEG-2编码系统，并且对该编码系统的硬件框图和软件编程进行了简要说明。

关键词：SAA6752 MPEG-2编码系统

数字电视世界范围内得到了非常迅速的发展，电视广播的全部流程，即从节目的提摄、制作、传输到插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ISDB系统。这几种系统在视频压缩上都采用MPEG-2标准[2]，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。

1 SAA6752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]：

(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：1.5～25Mbps(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(Constant Bi Rate)和VBR（Variable Bit Rate）

·具有可编程的GOP（Grup of Picture）结构

(2)音频压缩

·AC-3音频编码：码率为256kbps或385kbps

·MPEG-1 Layer2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（ISO 13818-1）的视频和音频流的复用

·产生和输出符合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）
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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[3]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。

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PHILIPS SAA7114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拟音频转换为数字音频12S信号的功能。

2.1.3 EMPRESS部分

由于SAA6752采用多个处理器模块，各个处理器和控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64Mbit SDRAM。EMPRESS SAA6752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，其码诣可变的；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。

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42H，读地址为43H。

SAA7114的I2C读写地址：

(1)当SAA7114的I2C选择信号为低时，其I2C写地址为40H，读地址为41H。

（2）当SAA7114的I2C选择信号为高时，其I2C写地址为42H,读地址为43H。