1 引言

由于视频信号的信息量大，所需传输网络的带宽较宽。因此，传输视频信号时，首先要进行压缩编码，再进行远程传输。

MPEG-4是运动图像专家组(Moving PictureExpert Group)标准系列中的一员，是国际标准化组织为多媒体通信制定的一种解决方案。MPEG-4主要是对图像中的内容进行编码，比MPEG-2编码具有更多优点。为此，INTIME公司推出支持MPEG-4标准编码方案的集成电路IME6400，有助于设计人员提升监控系统的速度和性能。本文结合某远程监控系统中的传输压缩编码器，介绍了INTIME公司MPEG-4编码器IME6400的功能，以及IME6400在嵌入式系统中的应用。

2 IME6400简介

2.1 IME6400的特点

IME6400是一款采用240引脚PQFE封装的多通道数字音、视频编码系统级编码器，其内部结构原理图如图1所示。该器件支持MPEG4／2／1视频压缩编码标准；支持I、P和B帧压缩。其图像大小可由编程设定，最大尺寸可达2 048×2 048；支持固定和可变码率压缩的码率，并支持动态检测。

IME6400支持48 kHz／44.1 kHz／32 kHz／24 kHz／22.05 kHz／16kHz音频采样。它的同步串行接口为可选的外部音频DSP，而外部接口则用32-bit同步DRAM总线接口和8／16-bit的外部HOST接口。此外，IME6400还需27 MHz的外部时钟。

2.2 IME6400引脚功能描述

2.2.1 SDRAM引脚

DD[31：0]为SDRAM数据总线，DA[14：0]为SDRAM地址总线，其中DA[14：13]与SDRAM的BANK[1：0]相连。DNWE为SDRAM的写使能信号端，低电平有效。DNCS为SDRAM的片选信号，低电平有效。DQM为SDRAM数据的输入／输出mask使能。NRAS为SDRAM行地址选通端，低电平有效。NCAS为SDRAM列地址选通端，低电平有效。CKE为时钟使能信号端，高电平有效。CK0为外部的SDRAM时钟输出端，从SDRAM读写数据时应在其上升沿进行采样。

2.2.2视频信号引脚

IME6400对CCIR-601接口的数字视频信号编码。对于来自摄像头或者播放设备的模拟视频信号，则首先进行A／D采样，将其变成所需要的信号格式。各视频信号接口引脚功能描述如下：VD[15：0]为数字YUV信号输入端。VSYNC为垂直同步信号，其有效极性可编程设定的，默认为高电平有效。HSYNC为水平同步信号，高电平有效。DVALI D为视频信号有效指示端，当为低电平时，表示视频数据无效；为高电平时，表示输入视频数据有效。PCLK为点时钟输入，时钟上升沿采样其输入的视频数据。该时钟应南外部视频A／D器件提供。因IME6400仅支持16 bit视频接口，应提供13.5 MHz的时钟频率。FIELD为奇偶指示端。

2.2.3静态内存引脚

IME6400是基于CPU的内核，上电初始化必须从ROM启动。IME6400启动有两种方式，通过内部ROM和通过静态内存接口外接ROM引导。推荐使用外接ROM来引导IME6400的仞始化。其接口的引脚功能：ADR[16：0]为静念内存地址总线。DATA[7：0]为静态内存数据总线。NRST为主芯片复位信号，低电平有效。MCLK为主芯片时钟输入端，不同频率对应相应的分辨率，当需要高分辨时，应接27 MHz时钟，图像尺寸可达640×480、720×480、768×576等，帧率为25～30帧／秒。RADR[1：0]为ROM低地址信号。RNOE为ROM数据输出使能信号端，低电平有效。EXTBOOT为接低电平时，IME6400从内部ROM引导启动；接高电平时，则从外部ROM引导启动。SNOE为SRAM数据输出使能信号端，低电平有效。SNWE为SRAN数据写使能信号端，低电平有效。CPIO[7：0]为可编程引脚。

2.2.4 I2C接口引脚

IME6400作为I2C的主设备配置视频A／D器件的内部寄存器，从而管理视频A／D器件。I2C接口引脚功能：IICSDA为I2C串行数据端。IICSCL为I2C串行时钟输出端。

2.2.5外部HOST接口引脚

该接口引脚功能：MODE[1：0]为外部HOST接口模式选择端口具体选择方式如表1所列。有四种模式可供选择，本系统设计选用同步BURST模式1。

BW为外部HOST接口总线宽度设定端，接低电平时，HOST接口适应16 bit；接高电平时，HOST接口适应8 bit宽度。HD[15：0]为外部HOST接口数据总线。HA[4：0]为外部HOST接口地址总线。NCS为IME6400的片选信号端，低电平有效。ADS为外部HOST地址选通信号，低电平有效。NRD为外部HOST数据读选通信号，低电平有效。NWR为外部HOST数据写选通信号端，低电平有效。FRD为外部HOST数据快速读选通信号端，低电平有效。USEOCK为用于指示外部HOST接口使用的时钟源。该引脚接地时，使用内部时钟，接高电平时，则使用外部时钟。HCLK为外部HOST接口时钟输出端。NFULL为Bit流FIFO状态信号端。当FIFO是Half-full或者Full时，此引脚输出高电平。READY为当接口模式是同步模式时，该引脚用于指示数据准备状态。

2.2.6音频编解码引脚

该接口引脚的功能：CCLK为音频编解码时钟信号输人端。IME6400支持音频采样速率为32 kHz、44.1 kHz和48 kHz，当支持不同采样率时，输入时钟也应当不同。当CCLK输入12.288 0 MHz时钟时，系统支持32 kHz或8 kHz的采样频率；当CCLK输入11.289 6 MHz时，支持44.1 kHz的采样频率。SDATA为串行音频数据线输人端。SCLK为串行音频时钟信号输出端。IRCK为左一右时钟信号输出端。

2.2.7其他引脚功能

CPUTEST为内部CPU测试端，高电平有效。PLLTEST为内部锁相环测试端，高电平有效。FUNTEST为功能测试端，高电平有效。DIV34为SDRAM的时钟模式选择端。接低电平时，SDRAM的时钟频率为器件主时钟MCLK的3倍；接高电平时，SDRAM的时钟频率为MCLK的4倍。

3嵌入式远程监控传输系统设计

INTIME公司的MPEG-编码器IME6400是一款高性能的单片多通道MPEG-4数字压缩编码器，可支持多种编码模式和比特率控制，并提供丰富的外围接口。IME6400内部带有图像压缩内核，外挂64 MB SDRAM配合工作。其外部HOST接口共有4种模式，并由MODE引脚决定。如果选用异步模式，则IME6400对输入的视频音频流进行压缩和复合，产生MPEG-4的系统流，然后经过1 KB的FIFO缓冲输出数据。当FIFO溢出时，其GPIO0引脚将产生一个下降沿的中断通知主机读取FIFO中的数据，主机通过IME6400的HOST口的EncodedStream寄存器完成数据的读取，外部主机通过向USER4寄存器写入不同值来通知IME6400数据传输完成。基于IME6400的嵌入式监控音视频压缩编码传输系统，如图2所示。图中，音频、视频信号分别进行A／D采样，其数据将输入IME6400进行MPEG4压缩编码，编码后的压缩视频流通过HOST接口被嵌入式CPU读取，随后即可存储到硬盘或者通过网络传输至远程其他载体。

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