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多媒體PCI控制器ZR36067及其 在MJPEG系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2007/8/20 0:00:00 訪問次數(shù):467

來源:國(guó)外電子元器件  作者:劉衛(wèi)東 靳文獻(xiàn) 靳文瑞

    摘要:ZR36067是ZORAN公司推出的一款多媒體PCI總線控制器。文中詳細(xì)介紹了ZR36076的特點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能。給出了ZR36067在運(yùn)動(dòng)JPEG系統(tǒng)中的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例,詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的工作原理,最后給出了ZR36067與ZR36060的視頻接口連接方法。

     關(guān)鍵詞:多媒體控制器  PCI總線  運(yùn)動(dòng)JPEG  ZR36067

  1 概述

作為PCI適配器,ZR36067是專為PCI系統(tǒng)上的多媒體應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它支持系統(tǒng)內(nèi)存與JPEG、MPEG處理器之間的高速率代碼(壓縮數(shù)據(jù)流)傳輸。同時(shí),ZR36067還可捕捉數(shù)字視頻(如解壓縮的MJPEG、MPEG或視頻解碼器輸出),并可在圖形顯示內(nèi)存中產(chǎn)生縮放視頻窗口。因此,利用ZR36067可通過軟件控制眾多的非PCI多媒體設(shè)備。具體如下:

(1)Motion JPEG編碼/解碼器 - ZR36050+ ZR36016,ZR36060;

(2)音頻編碼/解碼器;

(3)MPEG和DVD解碼器ZR36110以及ZR36700;

(4)I2C設(shè)備,如視頻解碼器、視頻編碼器等;

作為總線主控器件,通過ZR36067可將數(shù)據(jù)(如JPEG壓縮數(shù)據(jù))寫入系統(tǒng)內(nèi)存或從內(nèi)存讀出數(shù)據(jù),并將數(shù)字視頻像素寫入圖形顯示內(nèi)存中。而作為總線目標(biāo),ZR36067可將主機(jī)存取映射到微控制器的8bit輔助總線(Guest Bus)。

ZR36067有一個(gè)特殊的“靜態(tài)傳輸”口,主程序可通過它在系統(tǒng)內(nèi)存和視頻總線之間讀寫數(shù)字化視頻信息(RGB像素)。該通道使得高速傳輸?shù)撵o態(tài)圖像能夠通過JPEG芯片組壓縮或解壓縮。

ZR36067多媒體控制器主要用于高質(zhì)量視/音頻捕捉/回放和PCI系統(tǒng)編輯板、使用輔助PCI總線的多媒體/圖形子系統(tǒng)、帶多媒體功能的PCI主板以及PowerPC和Macintosh PCI系統(tǒng)的JPEG/MPEG1解決方案等。

ZR36067的主要功能特點(diǎn)如下:

●具有與PCI總線的無縫接口(兼容PCI2.1);

●具有與JPEG解碼器(ZR36060,ZR36050+ ZR36016)、MPEG1和DVD解碼器(ZR36110,ZR36700)、視頻解碼器、視頻編碼之間的最小接口;

●可實(shí)現(xiàn)壓縮數(shù)據(jù)的雙向DMA傳輸,速率接近11Mbytes/s;

●可進(jìn)行視頻和掩碼信息的DMA傳輸;

●支持快速靜態(tài)圖像的壓縮和解壓縮;

●具有在片像素精確掩碼功能;

●YUV-RGB轉(zhuǎn)換器,可通過錯(cuò)誤擴(kuò)散降低量化噪聲;

●具有15/16bit、24 bit(壓縮和非壓縮)RGB像素格式和YUV-4:2:2視頻輸出;

●硬件支持非連續(xù)JPEG代碼緩沖器;

●在視頻和代碼傳輸中,具有最大總線執(zhí)行時(shí)間的故障恢復(fù)功能;

●可選擇仿真隔行掃描視頻顯示方式和單場(chǎng)顯示方式;

●可用硬件支持簡(jiǎn)單、高效的幀抓;

●帶有I2C總線接口;

●支持即插即用;

●采用208腳PQFP封裝;

●支持子系統(tǒng)ID和子系統(tǒng)銷售商ID。

●可將YUV4:2:2數(shù)字視頻輸入轉(zhuǎn)化為YUV4:2:2、RGB5-6-5、RGB5-5-5或RGB8-8-8(壓縮或非壓縮)等像素格式;

另外,ZR36067也支持CCIR601數(shù)字視頻或方像素格式(符合NTSC或符合NTSC或PAL視頻標(biāo)準(zhǔn))以及其它的非標(biāo)準(zhǔn)輸入。

2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ZR36067內(nèi)部包括兩路主數(shù)據(jù)通道(視頻通道和代碼通道)。通過PCI DMA突發(fā)方式輸入的視頻信息通常沿視頻通道進(jìn)行處理并傳輸?shù)綀D形顯示內(nèi)存之中。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

ZR36067的視頻前端在一個(gè)可編程有效場(chǎng)窗口中采樣視頻總線,該窗口由視頻同步信號(hào)來定義?蛇x的垂直、水平平滑縮放使其能夠支持可變圖像尺寸和可變PCI視頻數(shù)據(jù)率?s放后的視頻流可被轉(zhuǎn)換為不同的RGB格式。轉(zhuǎn)換后的像素在壓縮后可存儲(chǔ)在256字節(jié)視頻FIFO(64個(gè)32位雙字)中。存儲(chǔ)的視頻像素可從視頻FIFO中讀出并傳送到圖形顯示內(nèi)存。

雙向代碼通道的數(shù)據(jù)流向取決于操作模式。代碼流(MPEG或JPEG)利用PCI DMA突發(fā)方式在系統(tǒng)內(nèi)存和ZR36067的內(nèi)部代碼FIFO中傳輸。ZR36067控制著這兩個(gè)方向上的傳輸和尋址。代碼FIFO的大小為640字節(jié)(160個(gè)雙字)。

在JPEG壓縮模式下,ZR36067通過編碼/解碼器前端填充代碼FIFO,并將代碼從FIFO中逐場(chǎng)傳送到系統(tǒng)內(nèi)存中;在JPEG解壓縮模式,代碼流流向相反的方向,即從系統(tǒng)內(nèi)存到ZR36067的代碼FIFO,此時(shí)編碼/解碼器前端可將代碼FIFO內(nèi)容逐字節(jié)讀到代碼總線上;在MPEG回放模式,代碼流將從系統(tǒng)內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)絑R36067的代碼FIFO。代碼字節(jié)從代碼FIFO讀出到輔助總線上;當(dāng)ZR36067仲裁PCI總線上每一個(gè)進(jìn)程的請(qǐng)求時(shí),ZR36067的視頻和代碼通道可同時(shí)操作。

除了管理視頻和代碼通道,ZR36067還可在主CPU和周邊設(shè)備(作為輔助設(shè)備)之間建立連接。實(shí)際上,采用專用的握手機(jī)制(“郵局”機(jī)制),也可將ZR36067內(nèi)部寄存器的主通路的主通路映射

來源:國(guó)外電子元器件  作者:劉衛(wèi)東 靳文獻(xiàn) 靳文瑞

    摘要:ZR36067是ZORAN公司推出的一款多媒體PCI總線控制器。文中詳細(xì)介紹了ZR36076的特點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能。給出了ZR36067在運(yùn)動(dòng)JPEG系統(tǒng)中的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例,詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的工作原理,最后給出了ZR36067與ZR36060的視頻接口連接方法。

     關(guān)鍵詞:多媒體控制器  PCI總線  運(yùn)動(dòng)JPEG  ZR36067

  1 概述

作為PCI適配器,ZR36067是專為PCI系統(tǒng)上的多媒體應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它支持系統(tǒng)內(nèi)存與JPEG、MPEG處理器之間的高速率代碼(壓縮數(shù)據(jù)流)傳輸。同時(shí),ZR36067還可捕捉數(shù)字視頻(如解壓縮的MJPEG、MPEG或視頻解碼器輸出),并可在圖形顯示內(nèi)存中產(chǎn)生縮放視頻窗口。因此,利用ZR36067可通過軟件控制眾多的非PCI多媒體設(shè)備。具體如下:

(1)Motion JPEG編碼/解碼器 - ZR36050+ ZR36016,ZR36060;

(2)音頻編碼/解碼器;

(3)MPEG和DVD解碼器ZR36110以及ZR36700;

(4)I2C設(shè)備,如視頻解碼器、視頻編碼器等;

作為總線主控器件,通過ZR36067可將數(shù)據(jù)(如JPEG壓縮數(shù)據(jù))寫入系統(tǒng)內(nèi)存或從內(nèi)存讀出數(shù)據(jù),并將數(shù)字視頻像素寫入圖形顯示內(nèi)存中。而作為總線目標(biāo),ZR36067可將主機(jī)存取映射到微控制器的8bit輔助總線(Guest Bus)。

ZR36067有一個(gè)特殊的“靜態(tài)傳輸”口,主程序可通過它在系統(tǒng)內(nèi)存和視頻總線之間讀寫數(shù)字化視頻信息(RGB像素)。該通道使得高速傳輸?shù)撵o態(tài)圖像能夠通過JPEG芯片組壓縮或解壓縮。

ZR36067多媒體控制器主要用于高質(zhì)量視/音頻捕捉/回放和PCI系統(tǒng)編輯板、使用輔助PCI總線的多媒體/圖形子系統(tǒng)、帶多媒體功能的PCI主板以及PowerPC和Macintosh PCI系統(tǒng)的JPEG/MPEG1解決方案等。

ZR36067的主要功能特點(diǎn)如下:

●具有與PCI總線的無縫接口(兼容PCI2.1);

●具有與JPEG解碼器(ZR36060,ZR36050+ ZR36016)、MPEG1和DVD解碼器(ZR36110,ZR36700)、視頻解碼器、視頻編碼之間的最小接口;

●可實(shí)現(xiàn)壓縮數(shù)據(jù)的雙向DMA傳輸,速率接近11Mbytes/s;

●可進(jìn)行視頻和掩碼信息的DMA傳輸;

●支持快速靜態(tài)圖像的壓縮和解壓縮;

●具有在片像素精確掩碼功能;

●YUV-RGB轉(zhuǎn)換器,可通過錯(cuò)誤擴(kuò)散降低量化噪聲;

●具有15/16bit、24 bit(壓縮和非壓縮)RGB像素格式和YUV-4:2:2視頻輸出;

●硬件支持非連續(xù)JPEG代碼緩沖器;

●在視頻和代碼傳輸中,具有最大總線執(zhí)行時(shí)間的故障恢復(fù)功能;

●可選擇仿真隔行掃描視頻顯示方式和單場(chǎng)顯示方式;

●可用硬件支持簡(jiǎn)單、高效的幀抓。

●帶有I2C總線接口;

●支持即插即用;

●采用208腳PQFP封裝;

●支持子系統(tǒng)ID和子系統(tǒng)銷售商ID。

●可將YUV4:2:2數(shù)字視頻輸入轉(zhuǎn)化為YUV4:2:2、RGB5-6-5、RGB5-5-5或RGB8-8-8(壓縮或非壓縮)等像素格式;

另外,ZR36067也支持CCIR601數(shù)字視頻或方像素格式(符合NTSC或符合NTSC或PAL視頻標(biāo)準(zhǔn))以及其它的非標(biāo)準(zhǔn)輸入。

2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ZR36067內(nèi)部包括兩路主數(shù)據(jù)通道(視頻通道和代碼通道)。通過PCI DMA突發(fā)方式輸入的視頻信息通常沿視頻通道進(jìn)行處理并傳輸?shù)綀D形顯示內(nèi)存之中。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

ZR36067的視頻前端在一個(gè)可編程有效場(chǎng)窗口中采樣視頻總線,該窗口由視頻同步信號(hào)來定義?蛇x的垂直、水平平滑縮放使其能夠支持可變圖像尺寸和可變PCI視頻數(shù)據(jù)率。縮放后的視頻流可被轉(zhuǎn)換為不同的RGB格式。轉(zhuǎn)換后的像素在壓縮后可存儲(chǔ)在256字節(jié)視頻FIFO(64個(gè)32位雙字)中。存儲(chǔ)的視頻像素可從視頻FIFO中讀出并傳送到圖形顯示內(nèi)存。

雙向代碼通道的數(shù)據(jù)流向取決于操作模式。代碼流(MPEG或JPEG)利用PCI DMA突發(fā)方式在系統(tǒng)內(nèi)存和ZR36067的內(nèi)部代碼FIFO中傳輸。ZR36067控制著這兩個(gè)方向上的傳輸和尋址。代碼FIFO的大小為640字節(jié)(160個(gè)雙字)。

在JPEG壓縮模式下,ZR36067通過編碼/解碼器前端填充代碼FIFO,并將代碼從FIFO中逐場(chǎng)傳送到系統(tǒng)內(nèi)存中;在JPEG解壓縮模式,代碼流流向相反的方向,即從系統(tǒng)內(nèi)存到ZR36067的代碼FIFO,此時(shí)編碼/解碼器前端可將代碼FIFO內(nèi)容逐字節(jié)讀到代碼總線上;在MPEG回放模式,代碼流將從系統(tǒng)內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)絑R36067的代碼FIFO。代碼字節(jié)從代碼FIFO讀出到輔助總線上;當(dāng)ZR36067仲裁PCI總線上每一個(gè)進(jìn)程的請(qǐng)求時(shí),ZR36067的視頻和代碼通道可同時(shí)操作。

除了管理視頻和代碼通道,ZR36067還可在主CPU和周邊設(shè)備(作為輔助設(shè)備)之間建立連接。實(shí)際上,采用專用的握手機(jī)制(“郵局”機(jī)制),也可將ZR36067內(nèi)部寄存器的主通路的主通路映射

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