数字电视在世界范围内得到了非常迅速的发展,电视广播的全部流程,即从节目的拍摄、制作、传输到播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,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)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 bit rate)和vbr(variable bit rate)
·具有可编程的gop(group of picture)结构
(2)音频压缩
·ac-3音频编码:码率为256kbps或384kbps
·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)
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总线完成的,因而非常简单。
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。