基于VW2010的视频存储系统的设计

　　引言

　　常见的视频压缩技术有JPEG/2000、M-JPEG, MPEG1/2/4、H.263及H.264，其中MPEG4是基于第二代压缩编码技术制定的国际标准，具有高压缩比、可扩展性和可交互性等优点。对视频流压缩倍数可达450倍，分辨率输入可从320×240到1280×1024。与MPEG4和MPEG以往的版本相比，最大不同之处在于MPEG4使用“图层”(layer)方式，能够智能化选择影像的不同之处，在压缩编辑画面时，使图文件容量大幅缩减，从而加速音/视频的传输，适合于嵌入式视频存储系统体积小，存储容量适中的特性。

　　系统硬件设计

　　视频编解码芯片VW2010

　　VW2010是VWEB公司开发的实时MPEG-4音视频压缩/解压芯片，可以把未经压缩的符合ITU-R.BT-656标准的视频信号，包括29.97帧/秒的NSTC制式和25帧/秒的PAL制式的电视信号压缩为MPEG-1/2/4或H.263格式，把I2C的音频信号压缩为MPEG-1、MP3、AAC或AC3格式。VW2010芯片结构如图1所示，图中给出了芯片的内部视频处理模块以及外部接口模块。

　　VW2010的编码部分有视频输入和音频输入两个输入模块，一个输出模块MUX，压缩数据输出CDO端口和Hot/PCI端口。内部的视频编码视频输入单元(VIU)将视频信号读入，利用水平方向的8通道滤波器和垂直方向的4信道滤波器将视频信号进行缩放，把视频图像调整为从sub-QCIF到全Dl的格式，并可以对图像进行亮度色度变换、视频输入解码和提取时间信息等操作。VW2010的解码部分有两个输入模块：DEMUX和HIU;两个输出模块：视频输出单元(VOU)和音频输出单元(AOU);两个输入端口：CDI和Host/PCI，系统host可直接通过主机接口对VW2010进行控制，MPEG数据流采用DMA方式传输。

　　基于VW2010的视频压缩系统硬件设计

　　本系统集成一片VW2010芯片对一路音视频流进行编解码，FPGA采用Altera公司的EP3C16Q240C8N, 用来设计各种接口连接各芯片，DSP采用TI的TMS320C2812，用来存储和加载各芯片初始化程序和配置信息。具体的系统硬件框图如图2所示。