1 引言
    针对消费类和工业H.264编码器要求，即使在有限存储容量或有限宽带的情况，必须提供最佳的视频质量。因此，这里给出一种支持H.264高清编码器的片上系统MG3500应用设计，非常通用于高清视频编解码器的相关应用。

2 MG3500 SoC简介
    MG3500 SoC(System-on-chip)是Mobilygen公司推出的H.264高清编解码器片上系统，其内部集成有嵌入式ARM9处理器、NAND／NOR闪存、SD／SDIO／MMC／CE-ATA接口、10／100／千兆以太网的MAC和USB2.0 OTG端口，以及基于可靠的互联网的AES／SHA加密算法、UART、JTAG、串行控制和通用I／O。240 MHz ARM9处理器包含DSP扩展和各16 KB的指令高速缓存、数据缓存和暂存存储器。
    MG3500 SoC支持H.264的基本档次、主要档次和高达4.1级的高画质。在主要档次和高画质中的宏模块自适应场／帧(MBAFF)编码允许隔行素材每比特最高质量。它还支持集成电路设备(IDE)和紧凑式闪存(Compact Flash)。
2．1 MG3500 SoC主要特性
    (1)高清H.264编解码器 双码流高清／标清H.264编解码器，支持H.264的基本档次、主要档次和高画质，H.264编解码分辨率高达1 920×1 080 i，可编程的分辨率和帧频，多码流标清编解码，视频比特率范围：64 Kb／s～62.5 Mb／s，宏模块自适应场／帧(MBAFF)。
    (2)MPEG-2解码器 高清／标清解码器实时将高清MPEG-2码流转换为H.264格式，多码流标清MPEG-2解码。
    (3)JPEG／MJPEG编解码器JPEG编解码器，高清／标清MJPEG，支持可交换图像文件格式(EXIF)。
    (4)音频编解码器 高保真双通道AAC-LC编解码器，MP2格式编解码器，MP1和MP3格式解码器，杜比数码(Dolbv Digital)5.1声道解码，G.711编解码器，可调的比特率和采样频率，支持编解码器的扩展，1路SONY／PHILIPS家用数字音频输出接口(S／PDIF)或2路I2S音频I／O端口。
    (5)视频输入处理器(VIP) 可调的视频直接输入，2个ITU-R BT.1120并行接口，4个ITU．R BT.656并行接口，2个先进的视频输入处理器，支持数字图像稳定功能，支持平滑数码变焦。
    (6)视频输出处理器(VOP)可以支持ITU-R BT.1120或ITU-R BT.656的高清／标清输出，多码流解码支持画中画和多路混合视频输出，18位或8位RGB格式LCD接口，高质量的视频压缩输出，2个带α混合和游标的覆盖图层，生成可选择的外部同步信号。
    (7)内置有ARM926-EJ处理器 240 MHz通用处理器，16 KB数据高速缓冲存储器，16 KB的指令高速缓冲存储器，16 KB暂存存储器。
    (8)系统连通性 1个10／100／千兆以太网的MAC，1个USB2.0 OTG端口，高速比特流I／O端口，AES／SHA加密。
    (9)外围设备接口 支持SD／SDIO／MMC／CE-ATA接口，支持IDE和Compact Flash
    (10)通用接口 2个SPI或两总线串行通信接口，3个UART接口，3个脉冲宽度调节器，8路专用GPIO。可扩展到72路GPIO。
    (11)系统 内核电压为1.0 V±10％，SDRAM的电压为1.8 V±10％，I/O端口电压为1.8 V，2.5 V，3.3 V±10％，单晶驱动音／视频锁相环。
    (12)功耗(MG3500+SDRAM) H.264高清30fps+AAC编码750 mW。
2．2 MG3500 SoC的接口
    图1所示为MG3500 SoC的功能结构框图。MG3500 SoC内2个视频输入处理器(VIP)、1个视频输出处理器(VOP)、1个视频多媒体引擎(MME)和1个音频多媒体引擎。两个相同的VIP都可进行高品质视频缩放、色度和伽玛调整、滤波以及提取视频分析的操作，都可处理两路独立的视频输入，分辨率最大可达1 920×1 080 i；VOP支持高品质的视频压缩输出，2个图形内存区，1个硬件游标，支持色度和伽玛调整并能输出全电视信号，每一个图形内存区为1～32位：视频MME是一个专有精简指令集计算机(RISC)，用于单周期上下文切换和低功耗的优化，控制VIP、VOP和视频内核。

2．2．1 视频接口
    两路8位视频输入接口支持独立的ITU-R BT.656输入，每路视频输入支持独立的时钟和同步信号。支持标清输入，将时钟频率设置100 MHz以上也可支持包括来自高清传感器的8位视频信号在内的非标准视频信号。两路8位的视频输入接口还可组合成一路16位的ITU-R BT 1120高清输入接口。MG3500 SoC支持的工作模式，如表1所列。

2．2．2 音频接口
    MG3500 SoC的音频多媒体引擎能使所有的音频编解码器有效。音频接口包括2个I2S输入和3个I2S输出。其中一个I2S输入和音频时钟相连，另一个I2S输入及3个I2S输出与另一个时钟相连。其中一个音频输出口还可用于产生S／PDIF兼容音频。
2．2．3 以太网口、USB接口及SD／MMC接口
    MG3500 SoC的以太网媒体存取控制器(MAC)通过一个媒体独立接口(MII)、精简的独立媒体接口(RMII)或吉比特媒体独立接口(GMII)来支持10／100／千兆以太网，MG3500SoC还可以直接接到支持RevMII接口的以太网交换机。USB接口支持高速USB 2.0 OTG，可以做主设备或从设备。SD／MMC接口用来支持SD／SDIO／MMC／CE-ATA设备。这种4位的接口时钟频率可达50 MHz。
2．2．4 HOST接口
    MG3500 SoC可工作在主从两种模式下。当MG3500 SoC工作在主模式时，HOST接口的信号线用于连接NOR Flash，NAND Flash，COMPACT Flash，IDE以及他外部设备。串口及其他I／O端口。MG3500 SoC含有用于通信的多个异步收发传输器接端口(UART)，用于控制的脉冲宽度调节器(PWM)，用于外设控制的两总线串行通信接口(TWI)及串行外设端口(SPI)。MG3500 SoC的8个专用通用I／O口(GPIO)以及复用的其他64个GPIO可用于系统控制。这些复用的GPIO引脚有许多不同的用途，只有当不使用该引脚的主要功能时方可使用GPIO功能。