第34卷第5期 微电子学 Vol.34,No 5 2004年10月 Microelectronics 0ct.2004 文章编号：1004-3365(2004)05-0562-03 改进型多制式兼容数字视频编码器 王杨，唐长文，忻凌，舒适，闵吴 (复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室，上海200433) 摘要：介绍了一种数字视频编码器芯片的结构及其实现。并对多制式兼容和数字滤波器模块进 行了优化。该芯片兼容NTSC/PAL/PALM三大制式，并采用IC协议标准接口进行模式的配置。 在0.35 um CMOS工艺条件下完成版图设计，芯片面积2.98mm×2.97mm,包括3.8万门。测试 结果表明，该设计完全能够满足对数字视频码流进行编码的处理要求。 关键词：数字滤波器；视频编码器；多制式；全电视信号；数字视频信号 中图分类号：TN713+.7 文献标识码：A An Advanced Digital Video Encoder for Multi-Standard Compatibility WANG Yang,TANG Zhang-wen,XIN Ling,SHU Shi,MIN Hao (State Key Laboratory of ASIC&System,Fudan University,Shanghai 200433.P.R.China) Abstract:An advanced structure of a programmable digital video encoder and its implementation are presented. Structures of multi-standard compatibility and digital filter modules have been optimized.The chip is compatible to world-wide standards of NTSC/PAL /PAL/M.And the I'C protocol port has been used to write the inner ports. The device,which occupies a chip area of 2.98 mm X 2.97 mm and contains 38-k gates,is implemented in 0.35 um CMOS technology.Test results show that the encoder can meet the requirement of encoding digital video code streams. Key words:Digital filter;Video encoder;Multi-standard;Composite video signal;Digital video signal EEACC:1270F 式，如我国普遍采用的PAL(逐行倒相)制式、北美 1引言 地区的NTSC(国家电视标准委员会)制式，以及 PAL/M等制式。数字滤波器系数的可选，使芯片可 随着数字化技术日益成熟，数字信号处理技术 以满足不同标准对视频信号频带的具体规定，另外， 在视频信号处理中起着越来越重要的作用。在PC 本芯片还具有应用℃协议[)标准进行参数配置的 视频编辑卡、数码相机、高清晰电视机(HDTV)等高 特性。 端视频产品中，都需要将RGB、YCrCb等数字视频 根据视频信号码流的特点，我们采用了三级流 信号转换成符合模拟视频信号标准的信号，以供传 水线结构，并在多制式模块的复用和系数可配的数 统模拟电视机输出。目前，同类芯片在多制式控制部 字滤波器等模块的设计上进行了优化。相对于同类 分未进行复用1]，其中的数字滤波器为单组固定系 其它结构的芯片，本文设计的芯片具有功能更强、硬 数，大大影响了芯片的适用范围。多制式兼容、滤波 件复杂度更小的特点。 器系数可配置的改进型数字视频编码芯片就是针对 本文描述了视频编码器的硬件结构，并对多制 上述情况设计的。 式采用的模块复用设计和系数可配置的数字滤波器 本文设计的多制式芯片能兼容不同的电视制 进行了详细的说明。对硬件实现及与同类芯片进行 收精日期：2003-08-18：定稿日期：2003-10-20 基金项目：上海市应用材料研究与发展基金资助项目(AM0108) 万方数搭第 34卷第 5期 2004年 10月 微 电 子 学 M icroelectronics Vol. 34，N2 5 Oct. 2004 文章编号:1004-3365(2004)05-0562-03 改进型多制式兼容数字视频编码器 王 杨 ，唐 长文 ，忻 凌，舒 适 ，阂 昊 (复旦大学 专用集成电路与系统国家重点实验室，上海 200433) 摘 要: 介绍了一种数字视频编码器芯片的结构及其实现。并对多制式兼容和数字滤波器模块进 行 了优化。该芯片兼容NTSC/PAL/PAL M 三大制式，并采用I℃ 协议标准接 口进行模式的配置。 在 0. 35 lcm CMOS工艺条件下完成版图设计，芯片面积2.98 mm X 2.97 mm，包括3. 8万门。测试 结果表明，该设计完全能够满足对数字视频码流进行编码的处理要求。 关键词: 数字滤波器;视频编码器;多制式;全电视信号;数字视频信号 中图分类号: TN713+. 7 文献标识码: A An Advanced Digital Video Encoder for Multi-Standard Compatibility WANG Yang，TANG Zhang-wen，XIN Ling，SHU Shi，MIN Hao (State Key Laboratory of ASIC&System, Fudan University, Shanghai 200433, P. R. China) Abstract: An advanced structure of a programmable digital video encoder and its implementation are presented. Structures of multi-standard compatibility and digital filter modules have been optimized. The chip is compatible to world-wide standards of NTSC/ PAL/PAL/M. And the PC protocol port has been used to write the inner ports. The device，which occupies a chip area of 2.98 mm X 2.97 mm and contains 38-k gates，is implemented in 0. 35 dam CMOS technology. Test results show that the encoder can meet the requirement of encoding digital video code stream s. Key words: Digital filter; Video encoder; Multi-standard; Composite video signal; Digital video signal EEACC: 1270F 1 侧1 去七. 1 7I 百 随着数字化技术日益成熟，数字信号处理技术 在视频信号处理中起着越来越重要的作用。在PC 视频编辑卡、数码相机、高清晰电视机(HDTV)等高 端视频产品中，都需要将RGB, YCrCb等数字视频 信号转换成符合模拟视频信号标准的信号，以供传 统模拟电视机输出。目前，同类芯片在多制式控制部 分未进行复用[1.21，其中的数字滤波器为单组固定系 数，大大影响了芯片的适用范围。多制式兼容、滤波 器系数可配置的改进型数字视频编码芯片就是针对 上述情况设计的。 本文设计的多制式芯片能兼容不同的电视制 式，如我国普遍采用的 PAL(逐行倒相)制式、北美 地区的NTSC(国家电视标准委员会)制式，以及 PAL/M等制式。数字滤波器系数的可选，使芯片可 以满足不同标准对视频信号频带的具体规定。另外， 本芯片还具有应用IZC协议[181标准进行参数配置的 特性。 根据视频信号码流的特点，我们采用了三级流 水线结构，并在多制式模块的 兮 复用和系数可配的数 字滤波器等模块的设计上进行了优化。相对于同类 其它结构的芯片，本文设计的芯片具有功能更强、硬 件复杂度更小的特点。 本文描述了视频编码器的硬件结构，并对多制 式采用的模块复用设计和系数可配置的数字滤波器 进行了详细的说明。对硬件实现及与同类芯片进行 收稿日期:2003-08-18; 定稿日期:2003-10-20 基金项目:上海市应用材料研究与发展基金资助项目(AM0108) 万方数据