來(lái)源：電子技術(shù)應(yīng)用 作者：黃思遠(yuǎn) 郭從良 郭 立 宣 科

摘要：概述了多媒體處理芯片saa7146a的主要特點(diǎn)，描述了其內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵功能，介紹了其在視頻音頻處理領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，并給出了在視頻圖像多媒體中相應(yīng)實(shí)例。

關(guān)鍵詞：多媒體 pci總線 信號(hào)處理 圖像采集現(xiàn)在，基于pc機(jī)的多媒體應(yīng)用越來(lái)越廣泛，各種視頻、音頻信號(hào)處理技術(shù)日新月異。其中的關(guān)鍵技術(shù)之一就是計(jì)算機(jī)與各種外圍多媒體器件的接口問(wèn)題。pc機(jī)可供選擇的總線接口基本上有isa、pci、usb三種。其中，isa總線傳輸率很低，只有8mb/s，基本上已被淘汰；usb接口雖然對(duì)用戶來(lái)說(shuō)使用很方便，但它的數(shù)據(jù)傳輸率也不夠高，usb1.1版的數(shù)據(jù)傳輸率只有12mb/s。由于多媒體信號(hào)中的視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)處理對(duì)數(shù)據(jù)傳輸率要求很高，較高質(zhì)量的彩色圖像一般要求在30mb/s以上。因此，具有33.3mhz主頻的32位的數(shù)據(jù)傳輸達(dá)132mb/s，而64位的數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)264mb/s的pci總線便在多媒體尤其是視頻圖像領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。在眾多的pci接口控制芯片中，philips公司的saa7146a不僅具有符合pci協(xié)議的控制電路，還集成了功能強(qiáng)大的高性能視頻和音頻多媒體處理電路，能夠與眾多的視頻編碼器及***、壓縮及解壓縮等視頻芯片和音頻采樣與處理芯片以及其它數(shù)字信號(hào)處理芯片進(jìn)行無(wú)縫連接，完成它們與計(jì)算機(jī)機(jī)pci總線的數(shù)據(jù)通信，為視頻桌面系統(tǒng)、圖像、聲音等多媒體的應(yīng)用帶來(lái)極大方便。

1 saa7146a的主要特點(diǎn)1.1 視頻處理

（1）支持幀緩沖器與系統(tǒng)虛擬內(nèi)存之間全尺寸、全速度的視頻傳送，可為任何一款相應(yīng)的pci外圍器件提供多種處理方式；（2）支持全帶寬的pci讀寫操作（最高可達(dá)132mb/s）；（3）支持虛擬內(nèi)存（每個(gè)dma通道有4mb）；（4）每幀最大可處理4095行，每行最大可處理4095個(gè)采樣點(diǎn)；（5）具有針對(duì)視頻電話和視頻會(huì)議應(yīng)用的圖像鏡像功能；（6）具有視頻圖像播轉(zhuǎn)功能；（7）內(nèi)置亮度、對(duì)比度、飽和度控制電路；（8）設(shè)置了寄存器編程序列器（rps），能夠?qū)?nèi)部寄存器進(jìn)行編程控制，可以同時(shí)處理兩路異步數(shù)據(jù)流；（9）內(nèi)置存儲(chǔ)器管理單元電路（mmu），可支持windows、unix等系統(tǒng)的虛擬頁(yè)模式存儲(chǔ)器管理功能；（10）具有針對(duì)幀緩沖器的矩形裁剪功能，以減少pci總線負(fù)載；

1.2 音頻處理

（1）具有時(shí)間片序列處理功能，能夠同在兩個(gè)異步雙向數(shù)字音頻接口上實(shí)現(xiàn)最大256bit的音頻幀的復(fù)雜控制；（2）多種同步模式支持i2s和其它音頻及dsp數(shù)據(jù)模式；（3）具音頻輸入級(jí)監(jiān)控功能，可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)峰值控制；（4）具有可編程的位時(shí)鐘產(chǎn)生電路，從而可支持主動(dòng)式和從動(dòng)式兩種應(yīng)用。

1.3 縮處處理

(1)可對(duì)視頻圖像進(jìn)行隨機(jī)縮放，垂直方向可達(dá)1:1024，水平方向可達(dá)1:256；(2)內(nèi)置高性能定標(biāo)器單元（hps），可提供兩維的數(shù)據(jù)處理功能，具有相位糾正功能，可改善縮放視頻數(shù)據(jù)的信號(hào)質(zhì)量，特別適用于圖像壓縮方面的應(yīng)用；(3)內(nèi)置的二進(jìn)制比率定標(biāo)器單元（brs）支持cif和qcif格式，特點(diǎn)適用于視頻電話和視頻會(huì)議。

2 saa7146a的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能圖1所示為saa7146a的內(nèi)部原理框圖，包含了眾多接口，可為視頻、音頻等多媒體數(shù)據(jù)的傳輸和處理提供廣泛的應(yīng)用。

2.1 視頻傳輸及處理

雙d1（8位，ccir-656）視頻i/o端口可以連接諸如saa7110和saa7111a等數(shù)字視頻***芯片、saa7185b等數(shù)字視頻編碼器芯片，還能連接視頻壓縮芯片或者是兼容d1（ccir656）的外部數(shù)字相機(jī)等。

雙d1視頻i/o端口也可以結(jié)合起來(lái)并行使用，變成兼容dmsd2的并行16位yuv視頻總線端口，可直接與saa7110和saa7111a無(wú)縫連接，非常方便。

對(duì)視頻信號(hào)，saa7146a設(shè)置了兩個(gè)處理功能單元。一個(gè)是高性能定標(biāo)器（hps），可以對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行定標(biāo)、縮放處理，還集成了亮度、對(duì)比度、飽和度控制。hps提供了多種rgb和yuv的數(shù)據(jù)輸出格式，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。另一個(gè)是二進(jìn)制比率定標(biāo)器（brs），它可以將hps旁路，在實(shí)時(shí)視頻接口和pci接口之間提供第二條通道；可以將全全尺寸的視頻信號(hào)變換成cif、qcif或者qqcif格式信號(hào)，反之亦然。

2.2 音頻傳輸及處理

saa7146a提供了5個(gè)數(shù)字音頻i/o端口，可以與saa7360、saa7366（adc）、saa7350和saa7351(dac)等音頻采樣處理芯片進(jìn)行無(wú)縫連接，內(nèi)部設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的接口控制電路，最大可處理2×128bit幀的音頻數(shù)據(jù)流。

2.3 擴(kuò)展數(shù)據(jù)總線接口及i2c總線接口

擴(kuò)展數(shù)據(jù)總線接口（deb1）為外圍多媒體設(shè)備提供了8位或者16位的數(shù)據(jù)傳輸和編程控制功能，可以將外部提供的壓縮mpeg或jpeg數(shù)據(jù)的集成