USB2.0在視頻壓縮存儲系統(tǒng)中的應(yīng)用
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在組建流媒體服務(wù)器時，為了能容納更多的在線并發(fā)用戶，要求在前端的視頻流需經(jīng)過壓 縮 且傳輸?shù)絇C的接口速度不應(yīng)成為瓶頸。在家庭DVR（數(shù)字視頻存儲）應(yīng)用中，家用電腦的普 及使人們希望通過簡單的接口在PC上觀看電視節(jié)目，并存儲、回放精彩片斷。 對于擁有DV的人們，希望能把自拍的視頻存儲到PC中并加以剪輯。MPEG2壓縮技術(shù) 和USB接口正好滿足這樣的要求。
本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)相當(dāng)于一個視頻采集卡，帶有壓縮功能，并且采用USB接口。目前大 多數(shù)的采集卡是基于PCI接口，他的缺點(diǎn)是置于機(jī)箱內(nèi)部，容易受到干擾；而且PCI插槽數(shù)目 有限；雖然PCI的傳輸速度理論上達(dá)到133 MB/s，但是PCI插槽要分享此帶寬?，F(xiàn) 在支持USB 2.0的主機(jī)板越來越多，他的傳輸速度理論上達(dá)到480 Mb/s，在實(shí)際測試中也可 達(dá)到200 Mb/s，完全滿足流媒體傳輸對帶寬的要求，再加上USB接口即插即用，置于PC外部 ，工作電流為500mA，因此把USB技術(shù)引入到采集系統(tǒng)是合適的。
2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的硬件框架如圖1所示，主要由2個主芯片構(gòu)成，一個是視頻壓縮部分的MB86391，他 完成MPEG的硬件壓縮；另一個是USB 2.0芯片，他完成數(shù)據(jù)的傳輸和USB協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，并且 利用集成的51內(nèi)核作為其他芯片的控制端。
2.1視頻壓縮
視頻壓縮是當(dāng)今許多圖像、多媒體應(yīng)用中的尖端技術(shù)，也是最重要的一部分。高清晰電視 圖像 數(shù)字化后一般都達(dá)到了1 Gb/s，以目前的傳輸網(wǎng)絡(luò)和存儲容量，一定要先進(jìn)行壓縮。本文采 用的是MB86391視頻壓縮芯片，208腳、HQFP封裝、0.18 μm工藝、工作頻率27/54 MHz。其 主要特性如下：
(1)編碼符合ISO/IEC138182(MPEG1 video)MP@ML或ISO/IEC111722(MPEG1 video)。
(2)25 Hz隔行掃描時，最大的屏幕尺寸：720×576。
(3)D1格式和YUV輸入。
(4)8 b并行同步方式輸出。
(5)復(fù)合音頻視頻輸出，最大的碼流速率20 Mb/s。
86391外接1片4 Mb的FLASHROM，上電直接加ROM并且用串口進(jìn)行參數(shù)配置，所 以必須加 1塊RS 232電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3222，通過串口向MB86391相應(yīng)的寄存器地址寫入數(shù)值，來控制 壓縮過程。
2.2數(shù)據(jù)傳輸
賽普拉斯公司提供的CY68013芯片是世界上第一款集成USB 2.0的微處理器，集成了USB 2.0 收發(fā)器、SIE（串行接口引擎）、增強(qiáng)的8051微控制器和可編程的外圍接口。GPIF（Genera l Programmable Interface）和主/從端點(diǎn)FIFO（8位或16位數(shù)據(jù)總線），為ATA，UTOPIA，E PP，PCMCIA和DSP等提供了簡單和無縫連接接口。
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