MS2109S USB 2.0 高清音视频采集和混音处理芯片

MS2109S 是 MacroSilicon（宏晶）推出的 USB 2.0 高清音视频采集和混音处理芯片。芯片内部集成 USB 2.0 Device 控制器、数据收发模块、HD RX 模块和音视频处理模块，可将 HD 输入音视频信号通过 USB 接口传输到 PC、智能手机或平板电脑进行预览或采集。

MS2109S 支持 UVC 1.0 视频、UAC 1.0 音频、YUV422 / MJPEG USB 输出、两路 I2S 输入、I2S/SPDIF 输出和数字混音，适合 USB2.0 免驱采集卡、低延时采集设备和带外部数字音频接口的采集模块。

核心能力

项目	规格
USB 接口	内建 USB 2.0 Device，兼容 USB 1.1 Device 模式
USB 视频协议	UVC 1.0
USB 音频协议	UAC 1.0
视频输入	HD RX，最高 4096 × 2160 @ 30Hz（RGB444 / YCbCr444）或 4096 × 2160 @ 60Hz（YCbCr420）
USB 视频输出	YUV422、MJPEG
默认最大 USB 输出	1920 × 1080 @ 60Hz
内容保护	支持 HDCP 1.4
音频接口	2 路 I2S 输入、1 路 I2S 输出、1 路 SPDIF 输出
音频处理	USB 默认 48 kHz 立体声输出，支持 I2S 输入与 HD RX 音频混音
系统支持	Windows XP/7/8/10/11、Android 5.0+、Linux、macOS
封装	QFN-48，7 mm × 7 mm

功能框图

功能框图展示了 MS2109S 的 HD RX 输入、视频/音频处理、UVC/UAC 编码、USB 2.0 Device、I2S/SPDIF 音频接口、MCU、可编程 IO、EEPROM、PMU/PLL 和 Memory Controller 之间的关系。

HD RX 输入

• 支持 RGB444、YCbCr 4:4:4、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:2:0 色彩空间。
• 支持 Deep Color 24 / 30 / 36 位模式。
• 支持 CEA-861-E、CEA-861-F 视频格式。
• 支持 HDCP 1.4。
• 最大输入分辨率：
  • 4096 × 2160 @ 30Hz（RGB444、YCbCr444）
  • 4096 × 2160 @ 60Hz（YCbCr420）

USB 采集输出

• 内建 USB 2.0 Device，兼容 USB 1.1 Device 模式。
• USB 视频符合 UVC 1.0 协议。
• USB 音频符合 UAC 1.0 协议。
• USB 视频输出支持 YUV422 和 MJPEG 两种模式。
• USB 视频默认输出最大分辨率为 1920 × 1080 @ 60Hz。
• 支持低延时；当视频采集输入输出帧率相等时，官方描述为接近零延时。

音频能力

• USB 音频默认 48 kHz 立体声输出。
• 支持 2 路 I2S 输入。
• 支持 1 路 I2S 输出和 1 路 SPDIF 输出。
• 支持 2 路 I2S 输入音频与 HD RX 输入音频混音处理。

时钟、电源、复位与封装

项目	规格
外部时钟	外接 24 MHz 无源晶振
PLL	内建 PLL 电路
复位	内建上电复位电路
电源	内建 3.3 V LDO
封装	QFN-48，7 mm × 7 mm

典型应用

• USB 2.0 HD 采集卡
• 低延时 1080p60 UVC 视频采集设备
• 带 I2S / SPDIF 数字音频接口的采集模块
• 视频会议、直播、录播和教育采集设备
• 面向 PC、智能手机和平板电脑的便携式采集产品

设计注意

• MS2109S 支持 4K 输入，但 USB 视频默认输出最大为 1920 × 1080 @ 60Hz；系统设计时需要区分输入能力和 USB 输出能力。
• 低延时条件依赖输入与输出帧率相等，以及实际固件、主机和应用配置。
• USB2.0 带宽有限，MJPEG/YUV422 输出模式、分辨率和帧率组合应通过目标主机实际验证。
• 使用 HDCP 1.4 相关功能时，应确认授权、密钥与内容保护合规要求。
• 量产项目应以原厂 SDK、固件、参考设计和实际样机测试为准。

相关资料

• MacroSilicon MS2109S 官方产品页
• 宏晶型号汇总
• 视频采集系列

说明

本文根据 MacroSilicon 官方产品页公开信息整理。具体功能组合、输出格式、低延时表现、系统兼容性和量产支持状态请以原厂最新资料及实际项目验证结果为准。