1 引言
    物流车、货车、押钞车通常是不法分子的攻击目标，如何能在抢劫事故发生后有效捉拿罪犯?在大中城市，交通事故的发生率非常高，而不少事故发生后，难以判断谁是责任方，相互争吵，皆因不能提出有力证据。为了解决这些问题，提出车辆实时视频记录要求。
    车载视频监控系统是将视频技术应用于汽车、火车等交通工具，其基本功能是监视并记录交通工具内外的环境状况。其中图像传输和存储中非常关键问题就是图像信号巨大的数据量，对一定容量的传输通道和存储介质造成巨大压力和困难。为了节约传输带宽与存储，必须对视频信息进行高效压缩。该系统采用FPGA为主控中心，以ADI公司的实时压缩和解压缩高质量运动图像和静止数字图像的JPEG2000编解码器ADV212为核心设计和实现。

2 系统总体结构
    系统复位后，以OV7648 CMOS彩色图像传感器为核心的摄像头输出640×480像素阵列大小，即307 200个像素，为SAV/EAV模式ITU．R-BT656 YUV4：2：2格式(8位)的数字视频信号，由视频信号输出数据总线传输到ADV212的视频接口。同时输出像素时钟PCLK，为ADV212器件提供时钟参考。但系统复位后，ADV212编码部分不能立即接收数字视频信号进行JPEG2000的编码压缩。系统控制器件FPGA需要通过数据总线DATA[15：0]和地址总线ADRE[3：0]配置ADV212内部直接访问以及间接访问的寄存器，加载ADV212编码模式所需的固件。并设置ADV212编码参数后，ADV212才能开始硬件编码，从而产生J2C格式的视频信号。系统选用ADV212的JDATA模式在握手机制配合下通过读使能信号读CODE FIFO，由主机接口HDATA[31：24](JDATA[7：0])输出压缩后的数据，经FPGA将数据写入Flash。压缩后的数据通过USB通讯模块读取到上位机。图1为系统硬件整体结构框图。

3 ADV212的视频和主机接口
    (1)视频接口(VDATA总线) 利用VDATA总线输入未压缩的数据，而通过HDATA总线输出压缩后的数据。视频接口支持多种格式的视频数据和静止图像输入输出，包括8位，10位,12位单分量格式。这些模式中，VCLK引脚必须输入像素时钟信号(ADV7180 LLC时钟)。该系统选用JDATA模式，VDATA总线的高8位VDATA[11：4]分别与P[7：O]相连接，而低4位VDATA[3：0]通过10 kΩ的电阻拉低。
    (2)主机接口(HDATA总线)ADV212通过异步SRAM方式、DMA访问方式或JDATA接口直接和大多数主机处理器及ASIC器件相连接。ADV212支持16位和32位的控制总线及8位,16位和32位的数据传输总线。控制总线和数据总线配置可以不同，这样可使得ADV212应用于那些需要不同宽度控制总线和数据总线的场合。主机接口用于配置、控制、状态传递以及传输压缩后的数据流。
    JDATA模式由HDATA[31：28]～JDATA[7：4]，HDATA[27：24]～JDATA[3：0]总线输出压缩后的数据。由Host Data Bus的HDATA[15：0]总线用于配置、控制、状态传递。主机接口的地址总线ADDR[3：0]分别与FPGA的地址总线A[3：0]相连，控制ADV212直接型寄存器。

4 ADV212寄存器初始化
    系统复位后，系统ADV212编码部分不能立即接收数字视频信号进行JPEG2000的编码压缩工作。该系统控制器件FPGA需对ADV212寄存器初始化，加载ADV212编码模式所需的同件并设置ADV212编码参数，ADV212才能开始硬件编码工作产生J2C格式的视频信号。
    ADV212包含16个直接访问的寄存器，主机必须首先初始化这些寄存器来保证其他操作正确。这里选用JDATA模式，通过ADDR[3：0]、HDATA[15：0]、CS、RD、WR、ACK等引脚访问这些寄存器。而对于间接访问的寄存器则是通过间接地址寄存器IADDR和间接数据寄存器IDATA实现，这两个寄存器可直接进行读写。由于该系统选用ADV212的JDA-TA模式，为16位主机模式，因此，访问间接寄存器还要用到分段传输寄存器STAGE。
    当系统上电复位后，系统控制器件FPGA设置ADV212内部的时钟JCLK和HCLK，这两个时钟由内部PLL通过MCLK引脚输入的时钟产生。系统ADV212的MCLK引脚时钟由27 MHz的有源品体振荡器提供，JCLK和HCLK内部时钟经PLL寄存器设置为81 MHz。主控器件FPGA等待20μs后，设置软件复位寄存器为No-Boot Host模式。根据JDATA模式HDATA主机接口控制总线为16位和数据总线为8位，配置BUSMODE和MMODE寄存器。其中32 KB的encode固件程序通过USB通讯模块下载到系统的Flash存储器中，当系统上电复位后由FPGA把Flash中的固件数据通过访问间接寄存器加载到ADV212的固件RAM空间。设置ADV212编码参数包括：压缩比、量化步长、小波变换级别、小波变换模式、JPEG2000渐进模式等。
    如果ADV212固件加载正确，嵌入式处理器会将应用程序ID写入SWFLAG寄存器。通过检验SWFLAG寄存器是否为所预知的值(编码模式的应用程序ID为OXFF82)就可判定固件加载是否正确。ADV212寄存器初始化后，在VALID和HOLD握手协议的配合下，通过读信号读CODE FIFO。图2为电路连接图。图中VDATA总线为YUV视频数据输入接口，HDATA总线和ADDR总线为FPGA对ADV212的配置总线，JDATA总线为ADV212中JDATA模式的压缩数据输出接口。