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摘要：简要介绍了基于SIGMA EM8511嵌入式硬件平台的MPEG-4视频编解码器的硬件系统结构和软件任务流程，本文阐述了MPEG-4视频编解码模块在EM8511功能版平台上的解码优化，从而完善了MPEG-4播放器的整体功能。
关键词：SIGMA；EM8511；MPEG-4；移植；优化
中图分类号：TN919.8 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 07-0000-01
Mpeg-4 Player
Xu Zhenning1,Ma Xiuli2
(1.Shenyang Ligong University,Shenyang110168,China;2.Xi’an SICONG Co.Ltd.,Xi’an710043,China)
Abstract:Briefly introduced the EM8511 embedded hardware platform based on the SIGMA mpeg-4 video codec hardware system structure and software task flow,this paper expounds the mpeg-4 video decoding module in EM8511 function edition platform of transplantation and optimization.Mpeg-4 thereby improve the whole function of the player。
Keywords:SIGMA;EM8511;MPEG-4;Transplant;Optimization
一、引言
MPEG-4标准[1]自问世以来已得到广泛应用并得到许多厂商的支持随着数码相机互联网视频终端等嵌入式设备的普及。MPEG-4视频编解码器在嵌入式系统将有更广泛的应用ARM实现嵌入式系统具有开发周期短灵活性强的优点[2]，因此用实现MPEG-4视频编解码器成为研究的热点利用EM8511处理器进行MPEG-4视频编解码和功能优化改进。
二、硬件系统
SIGMA 851X系列主控芯片DSP是能处理32位能力的RISC（精简指令集）处理器，最高运算处理速度为200MHZ。芯片是采用双核计术，是专业解码芯片。集成MPEG和RISC解码处理器于单芯片上，无需其它外围芯片的支持的情况下，完成系统所需各种外围电路设计的提供JATG在线调试接口，系统能处理以及能能够播放WMA、MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1、MP3等音/视频解码。尤其对系统要求极高的MPEG-2的解码流畅自如。硬解码要达到那么好的效果对于内核技术，硬件驱动、底层CODE代码要求是很高的。基于以下芯片优点低成本、低功耗，硬核视频解码，视频播放效果更好。围绕着主控芯片硬件系统主要分以下几个部分：
内核小系统【主要包括CPU（EM8511S），SDRAM（4M*32），FLASH（2M*16），和显存（2M*32）组成，是硬件的核心部分。】
电源部分：电源采用具有双DC/DC转换器LTC3455，它可以在适配器和锂电池之间实现无缝切换，而且它的内部带有锂电池充电电路。
音频部分（采用WM8731音频解码芯片LM4938的音频功放芯片）以来实现两个喇叭音频播放及耳机的音频播放，这两个播放方式是用硬件来实现相互切换的。
SD卡读/写电路（又称SD卡驱动电路能够实现SD卡带电热插拔，支持SD卡最大容量为4G，这部分电路是通过芯片90C46D来实现的。硬件外围电路还有：液晶屏驱动/控制电路、USB2.0接口电路、RTC实时时钟电路等。如下图-1所示为系统硬件框图
三、软件系统
如下图-2是MPEG-4编解码程序被移植进ARM内核后的整个系统的软件流程图。
通过视频接口采集模拟图像并转化为YUV4：2：2的数字图像色度重采样将YUV4：2：2图像重采样为YUV4：2：0图像编码模块将一帧YUV4：2：0图像编码成较小的位流存放到缓存中（硬件系统中视频缓存是专属的显存（2M*32）组成，专属的显存在系统工作时并不占用程序代码的存储空间，这样搭建系统增强其工作稳定性）解码模块从缓存中读取位流解码出相应的YUV4：2：0图像存放到片外SDRAM中色度反向重采样模块将解码模块输出的YUV4：2：0图像转化为器件与应用YUV4：2：2图像最后经过液晶屏驱动/控制电路数模转换送到液晶屏上显示。
本芯片的MPEG-4解码算法、解码运算器、寄存器都固定在EM8511芯片内部即内核硬解码单元，软件开发主要包括嵌入式Linux移植、解码驱动和应用程序编写。嵌入式Linux移植到由主控芯片Flash控制器控制的Flash里，操作系统程序文件分成五个主要部分：bootloader、kernel、ramdisk、usr和boot_param，分别放在Flash内的五个模块中。根据不同模块的具体功能采用不同的文件方式：bootloader、kernel、ramdisk和boot param，开发好后不需要动态改变，且容量小，使用节省空间的ROMFS只读文件系统，usr模块内容较多并需要进行读写操作，要使用支持动态擦写保存的JFFS文件系统。（软件调试是通过专属的JATG口与SIGMA 8511嵌入式系统相连）
四、小结
介绍了MPEG-4编解码器实现的硬件平台和软件设计流程、软件开发的具体内容通过整个硬件系统的验证达到30 f/s的实时性要求说明EM8511能满足视频编解码应用的实时性要求。
参考文献：
[1]顾梅花.ARM与嵌入式系统的应用[J].西安工程学院,2007
[2]张太镒.基于ARM的MPEG4视频解码器[J].西安交通大学,2006
关键词：SIGMA；EM8511；MPEG-4；移植；优化
中图分类号：TN919.8 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 07-0000-01
Mpeg-4 Player
Xu Zhenning1,Ma Xiuli2
(1.Shenyang Ligong University,Shenyang110168,China;2.Xi’an SICONG Co.Ltd.,Xi’an710043,China)
Abstract:Briefly introduced the EM8511 embedded hardware platform based on the SIGMA mpeg-4 video codec hardware system structure and software task flow,this paper expounds the mpeg-4 video decoding module in EM8511 function edition platform of transplantation and optimization.Mpeg-4 thereby improve the whole function of the player。
Keywords:SIGMA;EM8511;MPEG-4;Transplant;Optimization
一、引言
MPEG-4标准[1]自问世以来已得到广泛应用并得到许多厂商的支持随着数码相机互联网视频终端等嵌入式设备的普及。MPEG-4视频编解码器在嵌入式系统将有更广泛的应用ARM实现嵌入式系统具有开发周期短灵活性强的优点[2]，因此用实现MPEG-4视频编解码器成为研究的热点利用EM8511处理器进行MPEG-4视频编解码和功能优化改进。
二、硬件系统
SIGMA 851X系列主控芯片DSP是能处理32位能力的RISC（精简指令集）处理器，最高运算处理速度为200MHZ。芯片是采用双核计术，是专业解码芯片。集成MPEG和RISC解码处理器于单芯片上，无需其它外围芯片的支持的情况下，完成系统所需各种外围电路设计的提供JATG在线调试接口，系统能处理以及能能够播放WMA、MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1、MP3等音/视频解码。尤其对系统要求极高的MPEG-2的解码流畅自如。硬解码要达到那么好的效果对于内核技术，硬件驱动、底层CODE代码要求是很高的。基于以下芯片优点低成本、低功耗，硬核视频解码，视频播放效果更好。围绕着主控芯片硬件系统主要分以下几个部分：
内核小系统【主要包括CPU（EM8511S），SDRAM（4M*32），FLASH（2M*16），和显存（2M*32）组成，是硬件的核心部分。】
电源部分：电源采用具有双DC/DC转换器LTC3455，它可以在适配器和锂电池之间实现无缝切换，而且它的内部带有锂电池充电电路。
音频部分（采用WM8731音频解码芯片LM4938的音频功放芯片）以来实现两个喇叭音频播放及耳机的音频播放，这两个播放方式是用硬件来实现相互切换的。
SD卡读/写电路（又称SD卡驱动电路能够实现SD卡带电热插拔，支持SD卡最大容量为4G，这部分电路是通过芯片90C46D来实现的。硬件外围电路还有：液晶屏驱动/控制电路、USB2.0接口电路、RTC实时时钟电路等。如下图-1所示为系统硬件框图
三、软件系统
如下图-2是MPEG-4编解码程序被移植进ARM内核后的整个系统的软件流程图。
通过视频接口采集模拟图像并转化为YUV4：2：2的数字图像色度重采样将YUV4：2：2图像重采样为YUV4：2：0图像编码模块将一帧YUV4：2：0图像编码成较小的位流存放到缓存中（硬件系统中视频缓存是专属的显存（2M*32）组成，专属的显存在系统工作时并不占用程序代码的存储空间，这样搭建系统增强其工作稳定性）解码模块从缓存中读取位流解码出相应的YUV4：2：0图像存放到片外SDRAM中色度反向重采样模块将解码模块输出的YUV4：2：0图像转化为器件与应用YUV4：2：2图像最后经过液晶屏驱动/控制电路数模转换送到液晶屏上显示。
本芯片的MPEG-4解码算法、解码运算器、寄存器都固定在EM8511芯片内部即内核硬解码单元，软件开发主要包括嵌入式Linux移植、解码驱动和应用程序编写。嵌入式Linux移植到由主控芯片Flash控制器控制的Flash里，操作系统程序文件分成五个主要部分：bootloader、kernel、ramdisk、usr和boot_param，分别放在Flash内的五个模块中。根据不同模块的具体功能采用不同的文件方式：bootloader、kernel、ramdisk和boot param，开发好后不需要动态改变，且容量小，使用节省空间的ROMFS只读文件系统，usr模块内容较多并需要进行读写操作，要使用支持动态擦写保存的JFFS文件系统。（软件调试是通过专属的JATG口与SIGMA 8511嵌入式系统相连）
四、小结
介绍了MPEG-4编解码器实现的硬件平台和软件设计流程、软件开发的具体内容通过整个硬件系统的验证达到30 f/s的实时性要求说明EM8511能满足视频编解码应用的实时性要求。
参考文献：
[1]顾梅花.ARM与嵌入式系统的应用[J].西安工程学院,2007
[2]张太镒.基于ARM的MPEG4视频解码器[J].西安交通大学,2006