1 引言

　　視頻編解碼器，是指一個能夠?qū)?shù)字視頻進行壓縮或者解壓縮的程序或者設(shè)備。通常這種壓縮屬于有損數(shù)據(jù)壓縮。歷史上，視頻信號是以模擬形式存儲在磁帶上的。隨著Compact Disc的出現(xiàn)并進入市場，音頻信號以數(shù)字化方式進行存儲，視頻信號也開始使用數(shù)字化格式，一些相關(guān)技術(shù)也開始隨之發(fā)展起來。在日常生活中，視頻編解碼器的應(yīng)用非常廣泛。例如在DVD（MPEG-2）中，在VCD（MPEG-1）中，在各種衛(wèi)星和陸上電視廣播系統(tǒng)中，在互聯(lián)網(wǎng)上。

　　ADV611/ADV612是一種低功耗的單片實時壓縮視頻編解碼芯片，可用于視頻數(shù)字信號處理。它具有的壓縮比特率控制，能實時地對包括PAL和NTSC在內(nèi)的視頻信號進行壓縮和解壓縮，ADV611/ADV612在壓縮時，其視頻信號的奇偶場是單獨進行的，主應(yīng)用于閉路電路系統(tǒng)。該芯片當(dāng)圖像在被壓縮四倍時，可在視覺上產(chǎn)生同無壓縮時一樣的效果，在不同的應(yīng)用場合下，可根據(jù)不同的圖像質(zhì)量要求選擇不同的壓縮倍數(shù)。

　　2 結(jié)構(gòu)特點及引腳說明

　　ADV611/ADV612內(nèi)部由多個功能塊組成，參見圖1。下面主要介紹其中一些重要功能塊的作用。

　　● 數(shù)字視頻輸入輸出端口：主要用于提供實時非壓縮視頻接口以支持不同的視頻信號格式；

　　● DRAM處理器用于控制外部DRAM的讀寫及更新；

　　● 小波變換核：對圖像進行小波變換時使用內(nèi)部緩沖器；

　　● 變換緩沖區(qū)：提供小波變換核所需要的緩沖區(qū)，并用來提供足夠大的空間存儲小變換后的數(shù)據(jù)；

　　● 可編程量化量：用來量化小波系數(shù)，量化系數(shù)可由以外部的DSP進行控制；

　　● 游程編程器和哈夫曼編碼器：可分別執(zhí)行游程編碼和哈夫曼編碼。

　　ADV611/ADV612的輸入電壓為4.5V～5.5V；

　　工作環(huán)境溫度為0℃～70℃；

　　當(dāng)輸入電壓為時，其電流為0.11～0.27A。值得注意的是：ADV611/ADV612為靜電敏感器件，高能量的靜電會對器件造成的傷害，因此，為避免性能的下降，必須采用一定的防靜電措施。

　　圖2所示是ADV611/ADV612的引腳排列。表1為其引腳功能說明。

　　表1 ADV611/ADV612管腳功能描述

　　3 工作原理

　　ADV611/ADV612是為實時視頻應(yīng)用而設(shè)計的。它所支持的圖像數(shù)據(jù)為每場720×288，所能達(dá)到碼速率為13.5MHz。由圖1可知，數(shù)據(jù)經(jīng)過ADV611/ADV612時有兩種路徑。編碼路徑中的數(shù)據(jù)經(jīng)過小波變換后送至自適應(yīng)量化器進行量化，然后送至編碼器進行編碼輸出即得到壓縮數(shù)據(jù)。解碼路徑的數(shù)據(jù)傳輸過程則相反。

　　3.1 小波變換濾波器組

　　該模塊內(nèi)一組工作于圖像水平方向及垂直方向的濾波器組。這些濾波器使用了一些有效的小波基函數(shù)，這比JPEG及MPEG中使用的DCT算法更適合于圖像本身的性質(zhì)。使用基于小波變換的壓縮方法的優(yōu)點是無須將圖像分解成子塊，這樣以可以消除在高壓縮比下出現(xiàn)的方塊效應(yīng)。

　　3.2 自適應(yīng)量化器

　　這個模塊的作用是根據(jù)人的視覺特性對濾波后的圖像進行量化。通常，人眼在同一層度上對低頻分量較高頻分量敏感。因此，濾波時，對高頻信息所進行的量化幅度應(yīng)該大些，而對低頻信息的量化幅度要小一些。

　　3.3 游程編碼和哈夫曼編碼器

　　該模塊包含了兩種類型的熵編碼器以獲得夫失真的編碼。游程編碼器主要用來查找長字串的零，同時用短的碼字代替，哈夫曼編碼器理論上可以產(chǎn)生所有常用的碼字序列表，ADV611/ADV612中使用了三種固定的哈夫曼編碼字表，而沒有產(chǎn)生碼字表。

　　4 ADV611/612的應(yīng)用

　　ADV611/ADV612的許多特點都能滿足計算機的應(yīng)用需要。它可為計算機主機接口中512位雙字節(jié)的FIFO提供必要的壓縮數(shù)字視頻緩沖以用于配合PCI延時。另外，ADV611/ADV612和許多其它的壓縮方案不同，它不需要昂貴的外部SRAM緩存，因而相當(dāng)于為PC系統(tǒng)節(jié)省了一個低功耗的外部DRAM。圖3是一種ADV611/ADV612用在PC中的典型應(yīng)用設(shè)計電路。圖中，視頻數(shù)據(jù)經(jīng)VDATA[0～7]進入并通過三個功能模擬后，再由ADV611/ADV612通過D0～D15和A0～A8與DRAM進行數(shù)據(jù)交換，將變換后的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過DQ2～DQ32送往主處理器件以完成整個編碼過程。