视频格式转换芯片总线控制单元的研究与设计.pdf

天津大学
硕士学位论文
视频格式转换芯片总线控制单元的研究与设计
姓名:栗钊
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张之圣
20090601
摘要关键词:视频格式转换芯片视频格式转换芯片是数字电视的核心芯片之一,其主要功能是将输入源通过信号处理转换成显示终端所要求的格式,并且实现图像增强、画中画等其他辅助功能。随着数字电视的不断发展,该芯片展现出了巨大的市场前景和发展空间。总线系统是芯片的重要组成部分,选用合适的总线可以显著提高芯片的性能。本文重点研究并讨论了视频格式转换芯片的总线协议,并在此基础上分别完成了总线控制单元与总线刂频ピ5纳杓啤实现画中画功能的视频格式转换芯片要求缓存一帧子画面数据,因此需要在总线上添加两组缓存作为总线。总线单位时间内要传输的数据更多,论文首先对总线进行了分析,计算总线利用率,并进行实时性讨论,看其能否满足周围模块实时要求。在确保总线能够支持新的架构之后,本文对总线开发了相应的控制单元,并完成了画中画控制器的设计,并给出了仿真结果。芯片采用魑F釸,是总线的1疚母菪酒实际应用的要求,为其开发了专用的控制器,作为总线的刂频ピ!8控制器仅支持本芯片所需要的牟僮鳎越谑∮布试矗保媳拘片的接口规范,与本芯片兼容。本文对刂破鹘辛斯δ芊抡嬗胙橹ぃ⒏隽朔抡娼峁褪迪中Ч图,最后在上进行调试,证明刂破魍耆ǚ仙杓埔G蟆总线
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学位论文作者签名:签字慨‰晗缭耲签字日期:年乡月学位论文作者签名:掳住导师签名:弓毛乏圣签字同期:—舳年易月、独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得鑫鲞盘鲎或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨盗盘堂特授权苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。有关保留、使用学位论文的规定。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得、
第一章绪论弟一早珀课题背景及来源电视的出现极大地改变了人们的生活和学习方式,同时也极大地扩展了人们的视野。人们可以更好、更迅捷的了解自己周围的世界。自上个世纪年代以来,随着超大规模集成电路技术日益成熟和数字技术的发展,人们不再满足于一般制式的模拟电视,数字电视成为电视发展的方向。与模拟电视相比,数字电视技术有以下特点和优势:逦雀摺⒁羝敌Ч谩⒖垢扇拍芰η俊J值缡有藕诺拇洳幌衲拟信号受传输过程中噪声积累的影响,在接收端收看到的电视图像非常接近演播室水平。行У乩酶骼嗥档雷试础捎檬致枷窕头窍咝员嗉谱鹘谀恐柿棵飨蕴岣撸值缡咏谀易于存储处理。煽U苟喙δ芤滴瘛K孀诺缡哟浜陀没Ы邮盏氖只酝媚D方式无法提供的服务将成为可能,电视网站、交互电视、股票行情与分析、视频点播等新业务的开展将变得更加容易,用户将从单纯的收视者变为积极的参加者。值缡油鸵蛱赝窍喔ㄏ喑傻模值缡咏邮栈耆ǹ梢宰魑R特网的终端显示器,将各家各户与因特网连接在一起,加快了社会信息化的进程。数字电视网络还是相对低廉的宽带资源,在有线广播带宽上可传送/荨由于数字电视具有以上优势,当今的电视行业从传统的模拟电视过渡到数字电视已成为必然趋势,并一出现多种编码标准,】.等。数字电视目前并不存在国际性的唯一标准,包括我国在内的许多国家都在制定自己的专属性标准,目前已制作完毕并投入实用的只有美国的标准冉缡又剖轿被、欧洲的准数字视频广播腿毡镜,综合业务数字广播直曜迹ū暇故值缡用挥型骋坏
视频处理芯片中的存储系统标准,这就导致市场上存在各种制式的视频,因此,视频格式的多样性给视频格式处理芯片的发展提供了广阔的生存空间。视频格式处理芯片要完成对于海量数据的实时处理,这对于芯片各个子系统之间的缓存系统的性能提出了很高的要求,同时由于人们对于高品质影音娱乐的需求,高清数字电视成为不可逆转的潮流。目前各国高清标准如下:美国的高清标准主要有指袷剑直鹞/和/,行扫描频率分别为褐泄袷轿猩杵德饰日本基本上与美国相同;欧洲倾向于/,,只有攀钦嬲娜ǜ咔澹ǜ咔逡泊匆桓鑫侍猓菏频处理芯片在相同时间内处理的数据量要成倍增长,如果芯片的缓存在要求的时间内不能为芯片的各个子系统提供所需的数据,芯片就不能正常工作,这就对芯片的缓存系统提出了极为苛刻的要求。目前视频格式转换芯片多为美国和台湾公司所垄断,其产品占据了大部分高端到低端领域的市场份额。视频处理芯片中需要海