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MPEG4音、视频编码芯片IME6400及其应用摘要：IME6400是韩国INTiME公司开发的、可支持MPEG4高分辨率实时视频编码的集成电路芯片。文中介绍了IEM6400芯片的性能特点，给出了利用该芯片设计基于嵌入式PC内核的数字视频监控系统的具体方法。关键词：MPEG4；IME6400；嵌入式系统；编码器 概述是运动图像专家组标准系列中的一员，是国际标准化组织为多媒体通信制定的一种解决方案。的主要特点是对图像中的内容进行编码。它比编码具有更多的优点。为此，韩国公司推出可支持标准编码方案的集成电路芯片，从而引发人们开始研究利用该集成电路来提升监控系统的速度和性能。本文结合在嵌入式系统下的应用对该芯片进行了简要介绍。 的性能特点是一片采用脚封装的多通道数字音、视频编码系统级芯片，该芯片可以支持视频压缩编码标准；同时支持、和帧压缩。其图像大小可以编程设定，最大尺寸可达；码率可以支持固定和可变码率压缩，并且支持动态检测。可支持 音频采样。它的同步串行接口为可选的外部音频。而外部接口则用来同步总线接口和的外部接口。另外需要的外部时钟。 主要引脚功能 引脚中的接口能支持同步总线接口。根据不同的需要可选用到不同大小的。当需支持高分辨率、编码时，其最小的大小应为。接口的主要引脚功能:数据总线。:地址总线，其中:和的:连接。:的写使能信号端，低有效。：的片选信号，低有效。：数据的输入输出使能。：行地址选通端，低有效。：列地址选通端，低有效。：时钟使能信号端，高有效。：外部的时钟输出端。从读写数据时应从它的上升沿采样。 视频信号引脚芯片可对接口的数字视频信号进行编码。对于从摄像头或者播放设备来的模拟视频信号，则需要先进行采样，以将其变成所需要的信号格式。视频信号接口引脚的功能描述:：数字信号输入端。：垂直同步信号，它的活动极性是可以编程设定的，默认为高有效。：水平同步信号，高有效。：视频信号有效指示端。当其为低时，表示视频数据无效；而当其为高时，表示输入视频数据有效。：点时钟输入，输入的视频数据在时钟的上升沿被采样。这个时钟应当由外部的视频芯片提供。因为只支持视频接口，所以应当提供的时钟频率。：奇偶指示端。 静态内存引脚由于是基于一个的内核，所以上电初始化必须从启动。的启动有两种方式，一种是通过内部，一种是通过静态内存接口外接来引导。推荐使用外接来引导的初始化。这个接口的引脚功能:：静态内存地址总线。:：静态内存数据总线。：主芯片复位信号，低有效。：主芯片时钟输入端，不同的频率对应不同的分辨率，当其接高分辨时，应接时钟，此时图像尺寸可以为、等，帧率为帧秒。:：低地址信号。：数据输出使能信号端，低有效。：该端接低时芯片从内部引导启动；接高时芯片从外部引导启动。：数据输出使能信号端，低有效。：数据写使能信号端，低有效。:：可编程引脚。 接口引脚可以作为的主设备来对视频芯片的内部寄存器进行配置以管理视频芯片。接口引脚功能：串行数据端。：串行时钟输出端。 外部接口引脚这个接口引脚功能:：外部接口模式选择端具体选择方式如表所列。有四种模式可供选择，本文设计的系统选用同步模式。表1 外部HOST接口模式选择表模 式MODE1：0CPU同步BURST模式000PLX9050/9080同步BURST模式101MPC850/860同步BURST模式210CYPRESS EZ-USB异步SINGLE模式11INTEL MCU：外部接口总线宽度设定端，接低时，接口适应；接高时，接口适应宽度。:：外部接口数据总线。:：外部接口地址总线。：的片选信号端，低有效。：外部地址选通信号，低有效。：外部数据读选通信号，低有效。：外部数据写选通信号端，低有效。：外部数据快速读选通信号端，低有效。：用于指示外部接口使用的时钟源。该脚接低时，表示使用内部时钟，接高时，则表示用外部时钟。：外部接口时钟输出端。： 流状态信号端。当是或者时，此引脚输出高电平。：当接口模式是同步模式时，此引脚可用来指示数据准备状态。 音频编解码引脚这个接口引脚的功能：音频编解码时钟信号输入端。支持音频的采样速率为、和，为了支持不同的采样率，输入的时钟也应当不同。当输入时钟时，系统将支持或者的采样频率；而当输入时，则支持的采样频率。：串行音频数据线输入端。：串行音频时钟信号输出端。：左右时钟信号输出端。 其它引脚功能描述：内部测试端，高有效。：内部锁相环测试端，高有效。：芯片功能测试端，高有效。：的时钟模式选择端。接低时，表示的时钟频率为芯片主时钟的倍；接高则表示的时钟频率为的倍。 嵌入式监控系统设计通过对的研究，笔者设计了一个嵌入式监控系统，图是该监控系统的设计框图。图中，音频、视频信号分别进行采样后，其数据将输入以进行压缩编码，编码后的压缩视频流通过接口被嵌入式读取，随后即可存储到硬盘或者通过网络存储到其它载体之中。 音频接口的设计本设计中，音频采样选用公司的，它是一个供电的双声道。输入的时钟为，可适应的采样。与的连接方式如图所示。 视频接口及接口的设计视频选用公司的。它可以输出接口的数字视频。有两组时钟输入，如果只用其解码制式的视频信号，应把时钟输入到，并把接低。可作为的从设备与的接口进行连接，这样可以完成对的管理。其视频接口连接方式如图所示。 接口的设计的外部接口主要用来传输编码后的数据流。四种外部接口的模式可由管脚来决定。本设计选用的模式为同步 模式，对应于： 。即对应的情况。嵌入式可选用公司的。接口时钟可以由或者来提供，其值则可由的值来决定。本设计中，由于为，因此，被用作内部的时钟源。这个的时钟源可由主控板提供。接口的连接方式如图所示。从接口读取压缩数据采用方式，的信号直接输入到的 。可编程设定，并且只是用在读取压缩数据时，最大的长度为个字节，即一次操作可以读取个字节，由此可见，该设计可大大提高读取速度。 接口的设计为了压缩视频和音频数据以及存储编码流，一般都需要用外部的。其大小与要压缩的图像大小和模式有关。本设计选用的大小为。最大可以访问的外部。目前本设计选用的地址大小为行列。的时钟是三倍或者四倍的时钟，可由的值决定。本设计中，时钟是，选三倍时钟时，的时钟为。选用。其连接方式如图所示。 接口的设计如果用内部引导，不需要外部，但在外部引导模式，则需要一个接口。外部的最大可达。本设计中，选用跳线方式来控制用外部还是内部来引导。本设计中的外部选用，这是一款并采用供电的存储器件。的时钟由主控板提供。对于的下载有种方式，可通过管脚上的跳线开关来选择，该跳线开关为高电平时选择外部启动，低电平时选择从启动。 该监控系统的优点应用硬件设计的压缩和嵌入式系统可以使监控系统的性能大大提高，主要表现在()录像和预览同样清晰，图像格式均可以实现，全动态码率最大可控制在小时。()压缩速度更快，实时流播放时无滞后延迟。最小延迟可以小于秒。()压缩数据的读取可以采用方式，从而提高了读取速度，同时也为嵌入式的采用创造了条件。结束语本文通过对芯片的分析，提供了一种的实时音、视频压缩技术方案。并针对商业用途设计了一种嵌入式视频监控系统。