基于小波视频编解友专用芯片的视频卡的设计与实现

文章摘要：为访问间接寄存器和片内FIFO，ADV612设置了一组可由主机直接访问的寄存器，称为直接寄存器。共有四个32位直接寄存器：间接地址寄存器、间接数据寄存器、压缩数据寄存器、中断控制和状态寄存器。间接地址寄存器存放欲访问的间接寄存器的地址；间接数据寄存器存放从间接寄存器读出的或欲写入间按寄存器的数据；压缩数据寄存器是片内FIFO的映射，读写该寄存器就会将数据读出或写入FIFO中；中断控制和状态寄存器的高16位是控制位，设置引起 ADV612向主机发出中断的条件，低16位是状态位，反映触发当前中断的原因。ADV612的主机接口包括：32位数据总线（D31～D0）、两位地址线（ADR1ADR0）、片选

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为访问间接寄存器和片内FIFO，ADV612设置了一组可由主机直接访问的寄存器，称为直接寄存器。共有四个32位直接寄存器：间接地址寄存器、间接数据寄存器、压缩数据寄存器、中断控制和状态寄存器。间接地址寄存器存放欲访问的间接寄存器的地址；间接数据寄存器存放从间接寄存器读出的或欲写入间按寄存器的数据；压缩数据寄存器是片内FIFO的映射，读写该寄存器就会将数据读出或写入FIFO中；中断控制和状态寄存器的高16位是控制位，设置引起 ADV612向主机发出中断的条件，低16位是状态位，反映触发当前中断的原因。

ADV612的主机接口包括：32位数据总线（D31～D0）、两位地址线（ADR1ADR0）、片选信号（CS）、读信号（RD）、写信号（WR）、响应信号（ACK）和中断输出（INT）。两闰地址线用来选择四个直接寄存器：

ADR1，ADR0=(0,0) 间接地址寄存器

（0，1）间接数据寄存器

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（1，0）压缩数据寄存器

（1，1）中断控制和状态寄存器

ADV612使用响应信号（ACK）通知主机本次操作成功与否，响应信号拉低表示操作成功，可进行下一个操作。

1.4 ADV612的典型电路

ADV612的典型电路如图2所示。

2 视频卡的设计与实现

视频卡由模拟视频采集量化、视频压缩解压缩、控制信号发生、8位到32位复用、视频模拟输出、PCI总线接口等多个单元模块构成，如图3所示。

2.1 视频采集量化单元

从视频输入插座输入的全电视信号首先经过该单元。该单元先对模拟信号进行嵌位和抗混叠滤波。经过滤波的信号送A/D转换电路实现模数转换，数字视频进入 Y/C分离电路进行Y/C分离。分离的Y、UV信号分别送入亮度控制和色度对比度控制电路。在亮度控制电路与色度控制电路中，亮度和色度的信号电平根据用户预设值得到增强或削弱。经过亮度色度处理过的Y、U、V信号在YUV到YcrCb的转换电路中转换成国际标准的CCIR601的视频数据流输入到视频压缩解压缩单元。视频采集量化单元框图如图4所示。

2.2 视频模拟输出单元

进入该单元的视频信号经过YcrCb到YUV转换电路，由YcrCb信号转化成Y、UV信号分别输出。Y信号进入同步电路叠加视频同步信号，UV信号进入峰值电路加入峰值信号。加入视频同步的Y信号和加入峰值的UV信号在混合电路混合，YUV数字视频经过D/A转换电路转换为模拟全电视信号，从模拟口输出。视频模拟输出单元如图5所示。

视频采集量化单元与视频模拟输出单元都需要主机设定控制字，控制视频信号的处理过程，如亮度、色度电平控制，带通滤波的频带选择等。视频采集量化单元与视频模拟输出单元的控制接口均采用IIC总线接口，且两个单元都是IIC总线的从设备。IIC总线是由飞利浦公司开发的串行总线，通过一根时钟线和一根数据线，总线上的IIC主设备就可以与IIC从设备通信。视频卡用89C51单片机的两个串口模拟IIC总线的时钟线和数据线，单片机的控制信号由控制发生电路产生。

2.3 视频压缩解压缩单元

视频压缩解压缩单元由ADV612和一片256K×16Bit的DRAM构成，完成数字视频的编解码。ADV612的主机接口直接挂接在PCI接口单元的用户总线上。ADV612的片内FIFO通过PCI接口电路映射主机内存地址空间中的一片512×32位大小的连续内存，ADV612的直接寄存器则映射主机I/O空间的连续的4个I/O地址。ADV612 所需的RD、WR、CS、ADR1、ADR0均由控制发生电路产生。控制发生电路由一片EPLD完成。

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