摘 要：本文提出了一种基于vw2005芯片的音视频压缩卡的设计方案，包括硬件设计和windows下设备驱动程序的设计。该方案较其它基于dsp编码或软件编码的方案在性能上有很大的提高。

    关键词：mpeg-4；vw2005；usb2.0；音视频压缩

    由于mpeg-4标准具有出色的压缩速率和良好的图像效果，目前无论是压缩电影、视频电话，还是数码摄像机、数码相机，都将mpeg-4作为首选的视频压缩标准。

    本文设计的压缩卡基于mpeg-4音视频编码技术，具有usb2.0接口，支持热插拔，在实现上采用硬压缩，所用压缩芯片为vweb公司的vw2005。

    硬件设计

    vw2005芯片的主要特点

    vw2005是vweb公司开发的实时mpeg-4音视频编码芯片。该芯片将未压缩的itu-r.bt.656数字视频信号压缩为mpeg-1/2/4或h.263视频格式，将两路独立通道的i2s数字音频信号压缩为mpeg-1/2、mp3、aac或ac3音频格式。该芯片既可以输出用于网络领域的传输流(ts)，也可以输出用于存储的程序流(ps)。

    该芯片具有以下主要特点：

    1. 片内集成2个信号处理/控制单元，包括一个嵌入式处理器risc/dsp(内部扩展一个音频编码dsp)，用于总体控制vw2005、音频编码及a/v多路复用，还有一个视频编码器。

    2. 具有2个数据输出端：压缩数据输出端(cdo)和主机/pci输出端，但同一时刻只能使用其中一个。

    3. 主机/pci接口用于与外部处理器、存储器及其它设备的连接，有三种工作模式：16位motorola模式、16位intel模式和pci目标机模式，可由上电/复位来选择。

    4. 外部rom用于存储引导程序及内部寄存器的初始值，可由内部risc处理器和外部主机处理器使用。

    5. 提供了与philips公司的i2c接口功能类似的内部设备通信接口(ici)，方便对外围设备的控制。提供了12个通用i/o口(gpio)，可以用作普通i/o口或配置成特殊功能的接口。

    压缩卡硬件设计原理

    压缩卡的原理框图如图1所示。saa7113完成系统前端数字图像的采集，与vw2005可以直接无缝连接，无需其它逻辑电路。saa7113是一个9位可编程视频解码芯片，片外只需提供一个24.576mhz的晶振，片内时钟产生器自动产生内部电路所需的工作频率。saa7113在cy7c68013的i2c总线的时序控制下，将采集到的itu656 yuv4:2:2格式(8位)的数字图像数据以27mb/s的速率通过片外数据总线vpo0~vpo7传输到vw2005，完成数字图像的mpeg-4编码。

    ak5355完成系统前端音频信号的采集，与vw2005可以实现无缝连接，无需其它逻辑电路。ak5355是用于数字音频系统的双声道单片品型16位adc，信噪比为91db，动态范围为91db，其内部嵌有增益放大器和数字高通滤波器，模拟信号单端输入，无需外接滤波器，通过将dif引脚置高使之具有i2s的音频数据格式输出，本系统将ak5355设置为受控模式，即时钟信号mclk、bclk和lrck分别由vw2005的音频系统时钟输出amclk_enc、sck_enc和ws_enc提供。

    8mb的sdram芯片mt48lc2m32b2具有32位宽的数据总线，用于存储输入vw2005的音视频原始数据及压缩过程中产生的中间数据和压缩结果数据。本系统压缩后的数据由vw2005内部的多路复用器控制并从主机接口输出。

    2mb的flash芯片at49bv1614用于存储vw2005内部各模块所有的微码(microcode)及引导程序，上电复位后，flash中存储的数据通过总线读入vw2005的内部寄存器中，之后寄存器的值可由软件读取。

    本系统中主机/pci接口工作于16位motorola模式，可以与cy7c68013无缝连接。cy7c68013作为一款usb2.0接口芯片，集成了usb2.0收发器、串行接口引擎、增强的8051微处理器和可编程的外围接口。主机通过调用sdk中提供的api函数，能方便地完成对vw2005的初始化和配置，并编写usb设