隨著改革開(kāi)放的進(jìn)一步深入，各界對(duì)于安全防范和現(xiàn)場(chǎng)記錄報(bào)警系統(tǒng)的需求越來(lái)越大，要求也越來(lái)越高。數(shù)字化的圖像監(jiān)視系統(tǒng)已經(jīng)逐步淘汰了傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)。對(duì)于需要以圖像畫(huà)面作為證據(jù)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視系統(tǒng)而言，H.261和H.263圖像的質(zhì)量已無(wú)法勝任，這時(shí)需要傳輸高質(zhì)量的JPEG圖像。Zoran公司的JPEG編解碼芯片ZR36060正是這樣一種適合于基于JPEG的監(jiān)視系統(tǒng)和數(shù)字圖像采集、編輯的芯片。本文對(duì)ZR36060芯片的主要特點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作模式進(jìn)行描述，最后給出它在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視系統(tǒng)中的應(yīng)用。
1 ZR36060的主要特點(diǎn)
　　ZR36060芯片具有以下主要特點(diǎn)：
　　(1)視頻壓縮和擴(kuò)展功能。對(duì)square pixel 和CCIR PAL視頻信號(hào)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)25幀/秒的壓縮；對(duì)square pixel 和CCIR NTSC視頻信號(hào)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)30幀/秒的壓縮。
　　(2) 靈活的數(shù)據(jù)接口。ZR36060支持三種YUV視頻接口模式，即8bit主模式，支持高達(dá)29.5Mbyte/s的壓縮數(shù)據(jù)碼率；16bit" title="16bit">16bit從模式，支持高達(dá)16.8Mbyte/s的壓縮數(shù)據(jù)碼率；8bit從模式，支持高達(dá)9.8 Mbyte/s的壓縮數(shù)據(jù)碼率。
　　(3) 兩種視頻同步方式：同步主模式和同步從模式。同步主模式指芯片內(nèi)部產(chǎn)生所有的定時(shí)信號(hào)；同步從模式則是芯片自己同步于一個(gè)外部的視頻源。
　　(4) 三種不同的比特率控制模式，用于不同的壓縮場(chǎng)合。Auto Two Pass用于靜止圖像壓縮，產(chǎn)生嚴(yán)格控制的壓縮代碼量；Single Pass用于運(yùn)動(dòng)視頻壓縮，保持壓縮文件大小的大致固定；No Bit Rate Control使用固定的量化表。
　　(5)可以和多種常用視頻解碼器" title="視頻解碼器">視頻解碼器(Decoder)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，例如：Philips、Brooktree、Samsung、 ITT、Harris 等公司的視頻解碼器。
　　(6) 可以和多種主控制器" title="主控制器">主控制器(host controller)連接。
　　(7) 可編程工作模式。通過(guò)對(duì)ZR36060內(nèi)部的1K字節(jié)的內(nèi)部寄存器的操作，可以靈活控制芯片的工作模式和各項(xiàng)工作指標(biāo)。
　　(8) 同一芯片既能進(jìn)行壓縮，也能進(jìn)行解壓縮。
2 ZR36060的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　ZR36060的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　視頻接口部分是ZR36060和視頻編解碼器(Encoder或Decoder)的接口，通過(guò)這個(gè)接口，ZR36060輸出(同步主模式)或輸入(同步從模式)視頻同步信號(hào)" title="同步信號(hào)">同步信號(hào)：行同步信號(hào)HSYNC、場(chǎng)同步信號(hào)VSYNC和奇偶場(chǎng)指示信號(hào)FI等等。視頻接口還輸出或輸入YUV 4:2:2的數(shù)字視頻信號(hào)。壓縮時(shí)，Y[7:0]和UV[7:0]為數(shù)字視頻信號(hào)輸入口;解壓縮時(shí)、Y[7:0]和UV[7:0]為數(shù)字視頻信號(hào)輸出口(工作于16bit視頻模式時(shí)，Y[7:0]為亮度信號(hào)，UV[7:0]為色度信號(hào)；工作于8bit視頻模式時(shí)，Y[7:0]為亮度/色度復(fù)用信號(hào)，UV[7:0]不用)。
　　代碼接口和主控器接口是ZR36060與外部存儲(chǔ)器和主控制器的接口。代碼接口是ZR36060輸出(壓縮時(shí))和輸入(解壓縮時(shí))JPEG碼流的接口。工作于代碼主模式時(shí)，ZR36060通過(guò)片選信號(hào)、讀寫(xiě)信號(hào)和以及代碼總線CODE[7:0]對(duì)外部存儲(chǔ)器讀寫(xiě)壓縮數(shù)據(jù)；工作于代碼從模式時(shí)，不需要外部存儲(chǔ)器，主控制器通過(guò)主控接口對(duì)ZR36060的內(nèi)部FIFO直接讀寫(xiě)JPEG碼流。
　　主控制器在主控接口通過(guò)兩位地址ADDR[1:0]、片選信號(hào)、讀寫(xiě)信號(hào)和以及數(shù)據(jù)總線DATA[7:0]直接對(duì)4個(gè)寄存器操作。這4個(gè)寄存器的結(jié)構(gòu)如表1和表2所示。01b單元的高2位(MSB)和10b單元的低8位共10位地址間接映射了ZR36060內(nèi)部的1K字節(jié)的寄存器。無(wú)論在代碼主模式還是在代碼從模式下，讀寫(xiě)ZR36060的內(nèi)部寄存器都必須先寫(xiě)入10bit的地址，然后緊跟著一個(gè)對(duì)Host Data寄存器(即11b單元)的8bit的讀/寫(xiě)。主模式下，00b單元不使用，ZR36060通過(guò)代碼接口對(duì)外部存儲(chǔ)器讀寫(xiě)JPEG碼流；從模式下，00b單元作為內(nèi)部代碼FIFO，當(dāng)工作于8bit從模式時(shí)，DATA[7:0]總線從00b單元讀寫(xiě)壓縮數(shù)據(jù)；當(dāng)工作于16bit從模式時(shí)，DATA[7:0]和CODE[7:0]共同從00b單元讀寫(xiě)壓縮數(shù)據(jù)。是ZR36060和主控制器的握手信號(hào)，是ZR36060向主控制器發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào)，用來(lái)指示Code FIFO是否忙。主控制器通過(guò)主控接口對(duì)ZR36060的內(nèi)部1K字節(jié)的寄存器的讀寫(xiě)選定其工作模式和工作參數(shù)。

　　控制部分用于給出ZR36060工作順序的控制信號(hào)以及ZR36060發(fā)出的指示信號(hào)。包括：壓縮/解壓縮啟動(dòng)信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、操作結(jié)束指示信號(hào)等等。
3 ZR36060的工作模式
　　ZR36060有多種工作模式，通過(guò)主控接口設(shè)置內(nèi)部寄存器可以選擇合適的工作模式，因此運(yùn)用十分靈活。
　　就主控制器接口來(lái)說(shuō)，有三種工作模式，如圖2所示。

　　8bit代碼寬度的代碼主模式：在該模式下，主控接口和代碼接口分開(kāi)，需要一個(gè)外部的FIFO。主控接口通過(guò)數(shù)據(jù)總線DATA[7:0]負(fù)責(zé)對(duì)ZR36060內(nèi)部寄存器的讀寫(xiě)，而代碼接口通過(guò)代碼總線CODE[7:0]負(fù)責(zé)從外部存儲(chǔ)器讀寫(xiě)壓縮數(shù)據(jù)。
　　8bit代碼寬度的代碼從模式：在該模式下，主控接口和代碼接口共用，主控制器的數(shù)據(jù)總線DATA[7:0]通過(guò)讀寫(xiě)Host Data(11b單元)對(duì)ZR36060的內(nèi)部寄存器進(jìn)行設(shè)置；它還從CODE FIFO(00b單元)讀寫(xiě)壓縮數(shù)據(jù)。
　　16bit代碼寬度的代碼從模式：在該模式下，主控制器的數(shù)據(jù)總線DATA[7:0]通過(guò)讀寫(xiě)Host Data(11b單元)對(duì)ZR36060的內(nèi)部寄存器進(jìn)行設(shè)置和讀?。凰€和代碼總線CODE[7:0]一起從CODE FIFO(00b單元)讀寫(xiě)JPEG數(shù)據(jù)。
　　就視頻接口的同步來(lái)說(shuō)，ZR36060有2種工作模式。
　　同步主模式：在該模式下，ZR36060內(nèi)部產(chǎn)生所有的視頻定時(shí)信號(hào)。
　　同步從模式：在該模式下，ZR36060使自己同步于一個(gè)外部視頻源，采樣外加視頻信號(hào)的行同步信號(hào)HSYNC、場(chǎng)同步信號(hào)VSYNC和奇偶指示信號(hào)FI。
　　就視頻總線寬度來(lái)說(shuō)，ZR36060有2種工作模式。
　　8bit視頻總線模式：在該模式下，UV[7:0]不用、視頻亮度和色度信號(hào)都出現(xiàn)在Y[7:0]上、按照CCIR656建議復(fù)用、其數(shù)據(jù)格式為(U＝Cb、 V＝Cr):
　　U0、Y0、V0、Y1、U2、Y2、V2、Y3...
　　16bit視頻總線模式：在該模式下，Y[7:0]為亮度信號(hào)、UV[7:0]為色度信號(hào)
4 ZR36060在遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　使用ZR36060實(shí)現(xiàn)的一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)的遠(yuǎn)端(現(xiàn)場(chǎng)端)如圖3所示。