专利名称：一种基于现场可编程门阵列的mpeg-4视频编码装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于多媒体技术领域，涉及一种视频编码装置，具体涉及一 种基于现场可编程门阵列的MPEG-4视频编码装置。
背景技术：
多媒体技术实用化的关键，是解决视频、音频信号数字化产生的大量数 据与数字信号存储媒体、通信网容量之间的矛盾。
为了支持低比特率视频传输业务，图像动态专家组MPEG (Moving Picture Experts Group)推出了 MPEG-4国际标准。该国际标准适于低传输率 的视频、音频信号的传输，注重于多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4 视频压縮标准提供了一种高度灵活、基于"内容"的编码方法，解码端可以"按 需解码"，还可以添加对象和信息。这种灵活性使得MPEG-4具有高效的编 码效率、基于内容的可扩展性以及在易受干扰环境下的鲁棒性。
MPEG-4是目前视频应用中最为重要的压縮标准之一，应用广泛。依据 MPEG-4标准设计制造的视频编码装置，普遍存在功耗大、编码成像速度慢， 应用灵活性不足的问题，无法满足复杂环境现场的相关技术要求。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于现场可编程门阵列的MPEG-4视频 编码装置，功耗较小，编码成像速度快，应用灵活，可满足复杂环境现场的 相关技术要求。
3本实用新型所采用的技术方案是， 一种基于现场可编程门阵列的
MPEG-4视频编码装置，分别与外部设置的视频源设备、电源模块和时钟模 块连接，该装置包括片上外设总线，片上外设总线分别与控制处理器模块、 驱动模块、MPEG-4编码模块和宏块格式转换模块相连接，控制处理器模块 通过快速单连接总线与视频接收模块连接，视频接收模块与宏块格式转换模 块连接，MPEG-4编码模块与宏块格式转换模块连接。 本实用新型的特征还在于，
驱动模块分别与存储设备、显示设备和无线传输模块相连接。 宏块格式转换模块包括滤波单元、颜色空间转换单元、采样单元和宏块 转换单元。
本实用新型的视频编码装置，具有如下优点
将计算机技术、数字图像处理技术及现代现场可编程门阵列FPGA技术 相结合，在现场可编程门阵列FPGA系统中实现MPEG-4编解码算法硬件化， 采用高度动态的流水线设计和并行处理机制，编码成像速度更加实时、准确； 具有功耗小、速度快、体积小和效率高的特点，可以满足复杂环境现场的相 关技术要求，并可根据不同需要定制不同IP核，并具有无线传输功能，可 将视频信号经编码成像，通过无线传输功能传输给远端显示设备。
图1是本实用新型编码装置一种实施例的结构示意图。 图中，l.控制处理器模块，2.驱动模块，3.片外外设总线，4.MPEG-4编 码模块，5.宏块格式转换模块，6.视频模块，7.快速单连接总线，8.时钟模块， 9.电源模块，IO.视频源设备，ll.存储设备，12.显示设备，2-3.无线传输模块。 其中，5-l.滤波单元，5-2.颜色空间转换单元，5-3.采样单元，5-4.宏块转换单元。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。 本实用新型编码装置一种实施例的结构，如图1所示。包括片上外设总
线3，片上外设总线3分别与控制处理器模块1、驱动模块2、 MPEG-4编码 模块4和宏块格式转换模块5相连接，控制处理器模块1通过快速单连接总 线7与视频接收模块6连接，视频接收模块6与宏块格式转换模块5连接； MPEG-4编码模块4与宏块格式转换模块5连接。
驱动模块2分别与存储设备11、显示设备12和无线传输模块13相连接。 宏块格式转换模块5包括滤波单元5-l、颜色空间转换单元5-2、采样单 元5-3和宏块转换单元5-4。
本实用新型编码装置分别与时钟模块8、电源模块9和视频源设备10 相连接。
视频接收模块6接受外部视频源设备10传送的视频信号，对该视频信 号进行分类处理；宏块格式转换模块5对来自视频接收模块6的视频信号进 行编码前所需的格式转换；时钟模块8为本编码装置提供时钟信号，控制处 理器模块1控制MPEG-4编码模块4的工作模式，并对视频信号进行处理， 处理后的视频信号通过X86系统接口转换器与PC计算机进行系统交互，或 通过驱动模块2的显示设备12进行处理效果的实时预览，也可以以文件形 式保存到存储设备11实现视频信号的采集，并能通过无线传输模块13传输 给远程显示设备。
本实用新型编码装置的工作过程视频源设备10输出视频信号，视频接收模块6接收该视频信号，如接 收的视频信号为模拟视频信号，视频接收模块6将该模拟视频信号转换成数 字视频信号，并将该数字视频信号送入宏块格式转换模块5进行转换，如接 收的视频信号是数字视频信号，直接送入宏块格式转换模块5进行格式转换， 宏块格式转换模块5将接收的数字视频信号转换为YUV (4:2:0)视频信号 格式，并输入MPEG-4编码模块4， MPEG-4编码模块4以内存控制器存储 的视频参考帧作为编码的条件，对收到的YUV (4:2:0)格式的视频信号进 行编码，并将编码的视频信号通过片上外设总线3输送至驱动模块2，驱动 模块2根据条件有选择性地将编码后的视频信号送至存储设备11、显示设备 12或无线传输模块13，也可同时将视频信号传输至上述三个设备。还可以 通过X86系统接口转换器完成与PC计算机的系统交互工作。
本实用新型编码装置，在FPGA系统中实现了 MPEG-4编解码算法的硬 件化，对视频信号的编码成像采用并行处理和高速动态的流水线设计，可同 时处理多路信号，降低编码成像的时间与功耗，提高编码成像的速度。
权利要求1. 一种基于现场可编程门阵列的MPEG-4视频编码装置，分别与外部设置的视频源设备(10)、电源模块(9)和时钟模块(8)连接，其特征在于，该装置包括片上外设总线(3)，片上外设总线(3)分别与控制处理器模块(1)、驱动模块(2)、MPEG-4编码模块(4)和宏块格式转换模块(5)相连接，控制处理器模块(1)通过快速单连接总线(7)与视频接收模块(6)连接，视频接收模块(6)与宏块格式转换模块(5)连接，MPEG-4编码模块(4)与宏块格式转换模块(5)连接。
2. 根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述驱动模块(2) 分别与存储设备(11)、显示设备(12)和无线传输模块(13)相连接。
3. 根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述的宏块格式转换 模块(5)包括滤波单元(5-1)、颜色空间转换单元(5-2)、采样单元(5-3) 和宏块转换单元(5-4)。
专利摘要本实用新型公开的一种基于现场可编程门阵列的MPEG-4视频编码装置，分别与外部设置的视频源设备、电源模块和时钟模块连接，该装置包括片上外设总线，片上外设总线分别与控制处理器模块、驱动模块、MPEG-4编码模块和宏块格式转换模块相连接，控制处理器模块通过快速单连接总线与视频接收模块连接，视频接收模块与宏块格式转换模块连接，MPEG-4编码模块与宏块格式转换模块连接。本实用新型视频编码装置，在FPGA系统中实现了MPEG-4编解码算法的硬件化，对视频信号的编码成像采用并行处理和高速动态的流水线设计，降低编码成像的时间与功耗，提高速度，可满足复杂环境现场的相关技术要求。
文档编号H04N7/26GK201266990SQ20082022170
公开日2009年7月1日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者张卫军, 苗保刚 申请人:西安飞鹰科技有限责任公司