针对消费类及中、高端视频监控应用，本文阐述了一种dvr设计的硬件实现方案及与主要软件的接口。该设计利用嵌入式x86cpu实现系统控制以及利用专用芯片实现了mpeg-1、-2、-4的音视频编解码，适合于中低端dvr的开发。

　　传统的模拟录像技术与数字录像技术相比，使用视频磁带录制方式的模拟系统图像质量更差，而且反复使用会进一步降低其图像质量，而且它的存储容量也更小。目前，虽然有几家公司推出了数字视频录像机(dvr)，但是主要面向高端用户，市场售价过高很难形成突破，而dvr产品的真正成熟也需5年左右的时间。本文介绍的dvr设计方案以vw2010及snx601为核心，具有系统结构简单、成本低廉、接口丰富等特点，并能加速系统的开发。

　　该嵌入式解决方案在消费类产品及中、高端视频监控领域具有较广阔的应用前景。

系统的组成

　　该系统硬件设计如图1所示。系统中虚线框部分为可替换或精简的部分。该dvr系统硬件的核心是：vw2010 mpeg编解码asic芯片及snx 601嵌入式x86 cpu。

　　其中，vw2010是实时mpeg-1、-2和-4音视频系统编解码芯片(同时压缩、解压或编码、解码)，完全兼容iso/iec-11172-2、iso/iec-13818-2、iso/iec-14496-2和itu-t h.263(基线)。视频编码部分接收未压缩的itu-r.bt.656数字视频信号。它将输入和压缩的视频转换为mpeg-1、-2、-4或h.263格式。音频编码部分接收双通道分立的i²s数字音频格式数据并具有输入滤波功能。它可将每路音频转换为mpeg-1、mpeg-2、mp3、aac或ac-3音频格式。vw2010为网络应用输出传输流或为存储应用输出节目流。视频解码部分接收mpeg位流并输出itu-r.bt.656数字视频。音频解码器接收mpeg-1、mpeg-2、mp3、aac或ac-3位流并输出i²s、s/p-dif或iec-61937压缩音频。vw2010是该dvr系统中完成音视频编解码的主芯片。

　　snx 601是一款x86架构的嵌入式cpu。它具有接口丰富、功耗低、速度快等优点。snx601采用pentium+兼容的cpu内核。它具有64位sdram控制器、pci2.2兼容主从控制器、usb主机控制器(ochi)、10/100以太网mac和ultra dma66 ide控制器等，充分满足dvr系统对vw2010以及外围接口电路控制的要求。snx601通过pci总线对vw2010进行初始化、控制及压缩音视频数据的交互。

　　对于音视频信号的编解码过程，系统的工作原理为：模拟音视频信号通过相应的音视频a/d转换器转换为未经压缩的数字音视频信号并输入到vw2010中。vw2010根据系统的配置将该音视频信号压缩编码为mpeg-1、-2或-4格式的音视频数据。主cpu snx601通过pci总线将压缩编码后的音视频数据以文件的形式存入ide接口的硬盘或cdrow-r/w中(需操作系统的支持)。同时，在vw2010内部可将编码后的音视频数据直接解码输出到相应的d/a转换器中，完成对用户的实时播放。对于保存的mpeg格式的文件不但能够通过vw2010完成相应的解码播放，还可以通过主cpu的以太网接口、usb接口等完成对文件的外部交换。

　　vw2010编解码部分的外围电路较简单，只需连接进行编解码数据缓冲的sdram芯片及相应的音视频a/d、d/a芯片。

　　系统的bios、操作系统及应用程序全部存储于4mb的闪存芯片中，完成系统的软件固化。系统的操作系统及应用程序的运行在系统sdram中。

　　dvr的人机交互通过前面板的按键和红外遥控完成。整体前面板与主cpu通过uart接口完成交互。如果需对该系统扩展pc接口的功能，只需在snx601的x-bus上连接superio芯片。由于vw2010及snx601对电源的种类要求较少，系统电源部分可以通过少量ldo完成。

系统硬件特点

　　该系统硬件的特点是系统结构简单、交互性能强、数据压缩格式有多种选择。该系统的核心芯片只有两片，并能通过标准的pci总线完成交互控制。利用嵌入式cpu的丰富接口不但节省了传统的ide控制接口芯片、以太网mac及usb接口芯片，还减少了电路尺寸及布线工作量。vw2010外围的a/d、d/a等芯片可以通过snx601的串行i²c接口，方便地完成相应的初始化和制式转换。整个系统对电源种类要求很低，减少了对电源部分的设计压力和成本。snx601的两个ide接口相比在一个ide接口上挂接多个ide设备来说提高了速度。压缩完成的文件不但可以通过以太网接口进行网络传播，还可以通过目前流行的usb移动硬盘完成数据的交流。

　　vw2010不但可以产生mpeg-2格式的数据码流，而且可以产生mpeg-4格式的数据码流。它可以对压缩数据的码率可在128kbps到6mbps之间可调，以适应各种用户的需要。低码率的文件适合网络传播并节省存储空间，而高码率的文件具有最佳的音视觉播放效果。而且