支持H.264高清编解码器的片上系统MG3500

2009-10-11 10:03:00来源: 国外电子元器件

  1 引言
  
  
针对消费类和工业H.264编码器要求,即使在有限存储容量或有限宽带的情况,必须提供最佳的视频质量。因此,这里给出一种支持H.264高清编码器的片上系统MG3500应用设计,非常通用于高清视频编解码器的相关应用。

  2 MG3500 SoC简介

  MG3500 SoC(System-on-chip)是Mobilygen公司推出的H.264高清编解码器片上系统,其内部集成有嵌入式ARM9处理器、NAND/NOR闪存、SD/SDIO/MMC/CE-ATA接口、10/100/千兆以太网的MAC和USB2.0 OTG端口,以及基于可靠的互联网的AES/SHA加密算法、UART、JTAG、串行控制和通用I/O。240 MHz ARM9处理器包含DSP扩展和各16 KB的指令高速缓存、数据缓存和暂存存储器。

  MG3500 SoC支持H.264的基本档次、主要档次和高达4.1级的高画质。在主要档次和高画质中的宏模块自适应场/帧(MBAFF)编码允许隔行素材每比特最高质量。它还支持集成电路设备(IDE)和紧凑式闪存(Compact Flash)。

  2.1 MG3500 SoC主要特性


  (1)高清H.264编解码器 双码流高清/标清H.264编解码器,支持H.264的基本档次、主要档次和高画质,H.264编解码分辨率高达1 920×1 080 i,可编程的分辨率和帧频,多码流标清编解码,视频比特率范围:64 Kb/s~62.5 Mb/s,宏模块自适应场/帧(MBAFF)。
  (2)MPEG-2解码器 高清/标清解码器实时将高清MPEG-2码流转换为H.264格式,多码流标清MPEG-2解码。
  (3)JPEG/MJPEG编解码器JPEG编解码器,高清/标清MJPEG,支持可交换图像文件格式(EXIF)。
  (4)音频编解码器 高保真双通道AAC-LC编解码器,MP2格式编解码器,MP1和MP3格式解码器,杜比数码(Dolbv Digital)5.1声道解码,G.711编解码器,可调的比特率和采样频率,支持编解码器的扩展,1路SONY/PHILIPS家用数字音频输出接口(S/PDIF)或2路I2S音频I/O端口。
  (5)视频输入处理器(VIP) 可调的视频直接输入,2个ITU-R BT.1120并行接口,4个ITU.R BT.656并行接口,2个先进的视频输入处理器,支持数字图像稳定功能,支持平滑数码变焦。
  (6)视频输出处理器(VOP)可以支持ITU-R BT.1120或ITU-R BT.656的高清/标清输出,多码流解码支持画中画和多路混合视频输出,18位或8位RGB格式LCD接口,高质量的视频压缩输出,2个带α混合和游标的覆盖图层,生成可选择的外部同步信号。
  (7)内置有ARM926-EJ处理器 240 MHz通用处理器,16 KB数据高速缓冲存储器,16 KB的指令高速缓冲存储器,16 KB暂存存储器。
  (8)系统连通性 1个10/100/千兆以太网的MAC,1个USB2.0 OTG端口,高速比特流I/O端口,AES/SHA加密。
  (9)外围设备接口 支持SD/SDIO/MMC/CE-ATA接口,支持IDE和Compact Flash
  (10)通用接口 2个SPI或两总线串行通信接口,3个UART接口,3个脉冲宽度调节器,8路专用GPIO。可扩展到72路GPIO。
  (11)系统 内核电压为1.0 V±10%,SDRAM的电压为1.8 V±10%,I/O端口电压为1.8 V,2.5 V,3.3 V±10%,单晶驱动音/视频锁相环。
  (12)功耗(MG3500+SDRAM) H.264高清30fps+AAC编码750 mW。

  2.2 MG3500 SoC的接口


  图1所示为MG3500 SoC的功能结构框图。MG3500 SoC内2个视频输入处理器(VIP)、1个视频输出处理器(VOP)、1个视频多媒体引擎(MME)和1个音频多媒体引擎。两个相同的VIP都可进行高品质视频缩放、色度和伽玛调整、滤波以及提取视频分析的操作,都可处理两路独立的视频输入,分辨率最大可达1 920×1 080 i;VOP支持高品质的视频压缩输出,2个图形内存区,1个硬件游标,支持色度和伽玛调整并能输出全电视信号,每一个图形内存区为1~32位:视频MME是一个专有精简指令集计算机(RISC),用于单周期上下文切换和低功耗的优化,控制VIP、VOP和视频内核。

  2.2.1 视频接口

  
两路8位视频输入接口支持独立的ITU-R BT.656输入,每路视频输入支持独立的时钟和同步信号。支持标清输入,将时钟频率设置100 MHz以上也可支持包括来自高清传感器的8位视频信号在内的非标准视频信号。两路8位的视频输入接口还可组合成一路16位的ITU-R BT 1120高清输入接口。MG3500 SoC支持的工作模式,如表1所列。

  2.2.2 音频接口

  
MG3500 SoC的音频多媒体引擎能使所有的音频编解码器有效。音频接口包括2个I2S输入和3个I2S输出。其中一个I2S输入和音频时钟相连,另一个I2S输入及3个I2S输出与另一个时钟相连。其中一个音频输出口还可用于产生S/PDIF兼容音频。

  2.2.3 以太网口、USB接口及SD/MMC接口

  
MG3500 SoC的以太网媒体存取控制器(MAC)通过一个媒体独立接口(MII)、精简的独立媒体接口(RMII)或吉比特媒体独立接口(GMII)来支持10/100/千兆以太网,MG3500SoC还可以直接接到支持RevMII接口的以太网交换机。USB接口支持高速USB 2.0 OTG,可以做主设备或从设备。SD/MMC接口用来支持SD/SDIO/MMC/CE-ATA设备。这种4位的接口时钟频率可达50 MHz。

  2.2.4 HOST接口


  MG3500 SoC可工作在主从两种模式下。当MG3500 SoC工作在主模式时,HOST接口的信号线用于连接NOR Flash,NAND Flash,COMPACT Flash,IDE以及他外部设备。串口及其他I/O端口。MG3500 SoC含有用于通信的多个异步收发传输器接端口(UART),用于控制的脉冲宽度调节器(PWM),用于外设控制的两总线串行通信接口(TWI)及串行外设端口(SPI)。MG3500 SoC的8个专用通用I/O口(GPIO)以及复用的其他64个GPIO可用于系统控制。这些复用的GPIO引脚有许多不同的用途,只有当不使用该引脚的主要功能时方可使用GPIO功能。

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关键字:支持  高清  编解码器

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2009/1011/article_928.html
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