采用FPGA通過(guò)BT656接口實(shí)現(xiàn)傳輸4路視頻流的方法

1、采用FPGA通過(guò)BT.656接口實(shí)現(xiàn)傳輸4路視頻流的方法引言ITU-R BT.656定義了一個(gè)并行的硬件接口用來(lái)傳送一路4:2:2的YCbCr的數(shù)字視頻流。視頻流的分辨率為720 X576像素的D1格式。我們需要發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)源通常是經(jīng)過(guò)MPEG2壓縮的，分辨率為352 X288像素的CIF格式。在輸出到顯示終端前，處理器需要對(duì) CIF格式的圖像數(shù)據(jù)插值為 D1（720 X576像素）格式， 然后再通過(guò)ITU-R BT.656并行的硬件接口輸出給視頻編碼器。在這種前提下，可以利用一個(gè)ITU-R BT.656的硬件接口傳輸4路不同的CIF格式的視頻數(shù)據(jù)流，然后在接收側(cè)通過(guò)FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣

2、列）將4路視頻數(shù)據(jù)流分離、插值生成D1格式的數(shù)據(jù)輸岀給視頻編碼器。通過(guò)該方式，可以克服某些視頻處理器輸出端口的限制，使視頻輸出端口擴(kuò)展為原來(lái)的4倍。同時(shí)，由于使用FPGA進(jìn)行插值運(yùn)算，分擔(dān)了一部分 視頻處理器的工作量。1硬件連接圖1展示了一個(gè)BT.656并行硬件接口用來(lái) 連接一個(gè)視頻處理器 和視頻編碼器的情況。該硬件接口由8根 數(shù)據(jù)信號(hào)和1根時(shí)鐘信號(hào)組成。RJ圖f BT. 655接口釀件連接圖2所示是通過(guò)FPGA擴(kuò)展4路視頻的連接方式。FPGA通過(guò)BT.656接口接收視頻處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)，然后將4路視頻信號(hào)分離、插值后通過(guò) 4路BT.656并行硬件接口輸岀到 4個(gè)視頻編碼器，實(shí)現(xiàn)視頻 處理

3、器一個(gè)視頻輸出端口同 時(shí)輸出4路視頻信號(hào)。FPGAS2擴(kuò)展后的砧6接口攝口硬件連接2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.1標(biāo)準(zhǔn)BT.656并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)BT.656并行接口除了傳輸4:2:2的YCbCr視頻數(shù)據(jù)流夕卜，還有行、列同步所用的控制信號(hào)。如圖3所示,一幀圖像數(shù)據(jù)由一個(gè)625行、每行1 728字節(jié)的數(shù)據(jù)塊組成。其中，23 311行是偶數(shù)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，336624行是奇數(shù)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，其余為垂直控制信號(hào)I行3托行003完整幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)BT.656每行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖4所示PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 PDF 文件使用"pdfFactory Pro"

4、試用版本創(chuàng)建 圖4中，每行數(shù)據(jù)包含水平控制信號(hào)和 YCbCr。視頻數(shù)據(jù)信號(hào)。視頻數(shù)據(jù)信號(hào)排列順序?yàn)镃b-Y-Cr-Y。每 行開(kāi)始的288字節(jié)為行控制信號(hào)，開(kāi)始的4字節(jié)為EAV信號(hào)（有效視頻結(jié)束），緊接著280個(gè)固定填充數(shù)據(jù)， 最后是4字節(jié)的SAV信號(hào)（有效視頻起始）。SAV和EAV信號(hào)有3字節(jié)的前導(dǎo)：FF、FF、00 ;最后1字節(jié)XY表示該行位于整個(gè)數(shù)據(jù)幀的位置及如何 區(qū)分SAV、EAV。XY字節(jié)各比特位含 義見(jiàn)圖5。PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 圖5 EAV/

5、SAV中XY字節(jié)各個(gè)比特位含義PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 圖5中，最高位bit7為固定數(shù)據(jù)1 ; F=0表示偶數(shù)場(chǎng)，F(xiàn)=1表示奇數(shù)場(chǎng)；V=0表示該行為有效視頻數(shù)據(jù),V=1表示該行沒(méi)有有效視頻數(shù)據(jù)；H=0表示為SAV信號(hào)，H=1表示為EAV信號(hào)；P3P0為保護(hù)信號(hào),由F、V、H信號(hào)計(jì)算生成；P3=V異或H; P2=F異或H ; P仁F異或V; P0=F異或V異或H。2.2使用BT.656并行接口傳輸4路CIF格式視頻的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)視頻處理器的輸岀是 靈活多變的，可以改變處理器的輸岀數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)來(lái)同時(shí)傳送4路252 X288像素的視頻 信 號(hào)。BT.

6、656并行接口傳輸?shù)?有效視頻數(shù)據(jù)流為720 X586，正好可以分割為4個(gè)360 X288像素的空間來(lái)傳 輸4路352 X288像素的視頻數(shù)據(jù)。多余的空間用固定數(shù)據(jù)8010 ”進(jìn)行填充。修改后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖6所示PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 Mltr和踣OF第繃iiJACIFM4ACIF116PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 傳輸4

7、2ftClF式視頻的數(shù)攥結(jié)構(gòu)原來(lái)存放第1場(chǎng)的數(shù)據(jù)的位置用來(lái)存放第1、第2路視頻數(shù)據(jù)；原來(lái)存放第2場(chǎng)的數(shù)據(jù)的位置用來(lái)存放第3、第4路視頻數(shù)據(jù)。3 FPGA實(shí)現(xiàn)的功能FPGA主要用來(lái)完成4路352 X288像素視頻流的分離，以 及將視頻流插值到 標(biāo)準(zhǔn)BT.656接口所需的720 X586像素的分辨率。同 時(shí)，該FPGA還要重新生成SAV、EAV幀控制信號(hào)，結(jié)合插值后的4路視頻 流產(chǎn)生新的符合BT.656結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀傳送給視頻編碼 設(shè)備。其功能框圖如圖7所示。 rJ圖7 FPGA的功能框圖首先，4路352 X288像素的視頻流 從BT.656結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu)中分離出來(lái)，分另U存儲(chǔ)到各自的存儲(chǔ)空間。然 后

8、，352 &88像素的視頻流 被讀取、插值為704 &88像素，然后再 填充為720 X288像素的視頻流。在成 幀的模塊中，產(chǎn)生BT.656的幀結(jié)構(gòu)所需的SAV、EAV信號(hào)；將插值生成的720 &88像素的數(shù)據(jù)作為偶 數(shù)場(chǎng)的數(shù)據(jù)填入BT.656的幀結(jié)構(gòu)中，奇數(shù)場(chǎng)的數(shù)據(jù)復(fù)制偶數(shù)場(chǎng)的數(shù)據(jù)。最后，將生成的BT.656標(biāo)準(zhǔn)視頻 流發(fā)送給視頻編碼器輸岀到顯示終端上。3.1存儲(chǔ)器選擇由于需要同時(shí)存儲(chǔ)4路352 X288的視頻流，需要的 存儲(chǔ)空間為4路X288行X352 X2字節(jié)（視頻流為4: 2 : 2的YCbCr信號(hào)，一個(gè)點(diǎn)通過(guò)亮度信號(hào)和色差信號(hào)來(lái)表示，所以圖像的一個(gè) 點(diǎn)實(shí)際占

9、用2字節(jié)）。計(jì)算可 得需要800 kB左右的空間。低成本的FPGA內(nèi)部很難提供如此多的存儲(chǔ)空間，可以外掛一片1MB容量的 SRAM用于存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)。BT.656接口定義的 時(shí)鐘頻率為27 MHz。SRAM要能提供1路8 bit &7 MHz數(shù)據(jù)寫(xiě)入，4路8bit &7 MHz 讀出，總共1Gbit / s以上的數(shù)據(jù)帶寬?？梢赃x擇位寬為16 bit、工作時(shí)鐘頻率100 MHz、帶寬為1.6Gbit /s 的 SRAM。3.2插值算法將352 X288像素的原始視頻流變換為714 &88像素的視頻流 就需要進(jìn)行插值。該插值 運(yùn)算是一維的，也 就是說(shuō)只需要加倍每行的點(diǎn)數(shù)而行數(shù)

10、不變。插值運(yùn)算前，應(yīng)該先將Y、Cb、Cr信號(hào)分離，然后分別對(duì)Y、 Cb、Cr信號(hào)進(jìn)行插值。簡(jiǎn)單的插值法有最近鄰域法和線性插值法等。最近鄰域法是插入點(diǎn)的值簡(jiǎn)單復(fù)制鄰 近點(diǎn)的值；線性插值法是插入點(diǎn)相鄰的兩個(gè)數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值，得到插入值。應(yīng)用更加復(fù)雜的插值算法可 以改善圖像質(zhì)量。在本文設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)這兩種簡(jiǎn)單的插值方法 就已經(jīng)滿足需求。4結(jié)束語(yǔ)本文提出一種利用一個(gè) BT.656接口傳輸4路視頻流的方法。該方法利用FPGA接收4路CIF格式的視頻數(shù)據(jù)，然后分離、插值為4路D1格式視頻流后，重新生成BT.656的數(shù)據(jù)幀發(fā)送給視頻編碼芯片，從而實(shí) 現(xiàn)視頻處理器的一個(gè)硬件接口傳輸4路視頻圖像。通過(guò)該方法可以克

11、 服視頻處理器 芯片輸岀端口的 限制，增加了其擴(kuò)展性。在實(shí)際測(cè)試和應(yīng)用中，取得了滿意的效果。標(biāo)準(zhǔn)BT.656并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)BT.656并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)BT.656并行接口除了傳輸4:2:2的YCbCr視頻數(shù)據(jù)流夕卜，還有行、列同步所用 的控制信號(hào)。如圖3所示，一幀圖像數(shù)據(jù)由一個(gè)625行、每行1 728字節(jié)的數(shù) 據(jù)塊組成。其中，23311行是偶數(shù)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，336624行是奇數(shù)場(chǎng)視頻數(shù) 據(jù)，其余為垂直控制信號(hào)。BT.656每行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中，每行數(shù)據(jù)包含水平控制信號(hào)和YCbCr。視頻數(shù)據(jù)信號(hào)。視頻數(shù)據(jù)信號(hào) 排列順序?yàn)镃b-Y-Cr-Y 0每行開(kāi)始的288字節(jié)為行控制信號(hào)，開(kāi)始的4字節(jié)

12、為E AV信號(hào)（有效視頻結(jié)束），緊接著280個(gè)固定填充數(shù)據(jù)，最后是4字節(jié)的SAV信 號(hào)（有效視頻起始）0SAV和EAV信號(hào)有3字節(jié)的前導(dǎo)：FF、FF、00;最后1字節(jié)XY表示該行位 于整個(gè)數(shù)據(jù)幀的位置及如何區(qū)分SAV、EAVo XY字節(jié)各比特位含 義見(jiàn)圖5。圖5中，最高位bit7為固定數(shù)據(jù)1; F=0表示偶數(shù)場(chǎng)，F(xiàn)=1表示奇數(shù)場(chǎng);V=0 表示該行為有效視頻數(shù)據(jù)，V=1表示該行沒(méi)有有效視頻數(shù)據(jù)；H=0表示為SAV 信號(hào)，H=1表示為EAV信號(hào)；P3P0為保護(hù)信號(hào)，由F、V、H信號(hào)計(jì)算生成;P3=V異或H ; P2=F異或H ; P仁F異或V; P0=F異或V異或H。使用BT.656并行接口傳輸4

13、路CIF格式視頻的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)視頻處理器的輸出是 靈活多變的，可以改變處理器的輸出數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)來(lái)同時(shí)傳送4 路252 X288像素的視頻信號(hào)。BT.656并行接口傳輸?shù)?有效視頻數(shù)據(jù)流為720 X 586，正好可以分割為4個(gè)360 X288像素的空間來(lái)傳輸4路352 X288像素的視 頻數(shù)據(jù)。多余的空間用固定數(shù)據(jù)“010”進(jìn)行填充。修改后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖6所示。標(biāo)準(zhǔn)BT.656并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)BT.656并行接口除了傳輸4:2:2的YCbCr視頻數(shù)據(jù)流外，還有行、列同步所用的控制信號(hào) 如圖3所示，一幀圖像數(shù)據(jù)由一個(gè)625行、每行1 728字節(jié)的數(shù)據(jù)塊組成。其中，23311 行是偶數(shù)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，33662

14、4行是奇數(shù)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，其余為垂直控制信號(hào)。I It23ii311行336ff心4桿003完整幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)BT.656每行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中，每行數(shù)據(jù)包含水平控制信號(hào)和YCbCr。視頻數(shù)據(jù)信號(hào)。視頻數(shù)據(jù)信號(hào)排列順序?yàn)?Cb-Y-Cr-Y。每行開(kāi)始的288字節(jié)為行控制信號(hào),開(kāi)始的4字節(jié)為EAV信號(hào)（有效視頻結(jié)束）, 緊接著280個(gè)固定填充數(shù)據(jù)，最后是4字節(jié)的SAV信號(hào)（有效視頻起始）。SAV和EAV信號(hào)有3字節(jié)的前導(dǎo)：FF、FF、00 ;最后1字節(jié)XY表示該行位于整個(gè)數(shù)據(jù)幀的 位置及如何區(qū) 分SAV、EAV。XY字節(jié)各比特位含 義見(jiàn)圖5。!7t6t5Nt3l2丨 blthlthlrblr

15、bllbllbll圖占EAV/SAV中XY字節(jié)各個(gè)比特位含義圖5中，最高位bit7為固定數(shù)據(jù)1 ; F=0表示偶數(shù)場(chǎng)，F(xiàn)=1表示奇數(shù)場(chǎng)；V=0表示該行為有 效視頻數(shù)據(jù)，V=1表示該行沒(méi)有有效視頻數(shù)據(jù)；H=0表示為SAV信號(hào)，H=1表示為EAV信 號(hào)；P3P0為保護(hù)信號(hào)，由F、V、H信號(hào)計(jì)算生成；P3=V異或H; P2=F異或H ; P仁F 異或V ; P0=F異或V異或H。*ITU-R601/656 原名CCIR601/656,是國(guó)際電信協(xié)會(huì)提出的一個(gè)視頻 標(biāo)準(zhǔn)。名詞解釋?zhuān)築T.656 : This ITU recomme ndatio n defi nes a parallel in ter

16、face (8-bit or 10-bit, 27 MHz) and a serial in terface (270 Mbps) for the tran smissio n of 4:3 BT.601 4:2:2 YCbCr digital video betwee n pro-video equipme nt.國(guó)際電信聯(lián)盟無(wú)線電通信部門(mén)656-3號(hào)建議書(shū)：工作在ITU-RBT.601 建議(部分A)的4:2:2 級(jí)別上的525行和625行電視系統(tǒng)中的數(shù)字分量視頻信號(hào)的接口 國(guó)際電聯(lián)無(wú)線電通信全會(huì)考慮到：a）對(duì)于電視廣播機(jī)構(gòu)和節(jié)目制作者，在525行和625行系統(tǒng)的數(shù)字演播室標(biāo)準(zhǔn)方面有最多個(gè)

17、數(shù) 的相同重要參數(shù)有明顯好處；b）一種世界范圍兼容的數(shù)字方法將會(huì)使設(shè)備的開(kāi)發(fā)具有許多共同特點(diǎn)，運(yùn)行會(huì)更經(jīng)濟(jì)，并便于 國(guó)際間節(jié)目'勺交換；c）為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，已以ITU-RBT . 601建議的形式對(duì)數(shù)字電視演播室的基本編碼參數(shù)達(dá)成了 協(xié)議；d）ITU-RBT . 601建議的實(shí)際實(shí)施要求規(guī)定接口和通過(guò)接口的數(shù)據(jù)流的 細(xì)節(jié)；e）這些接 口在525行和625行兩型問(wèn)應(yīng)該具有最大的共同性；f）在ITU-RBT . 601建議的實(shí)際實(shí)施中， 希望對(duì)接口的串行和并行兩種形式都作出規(guī)定；g）這些接口所產(chǎn)生的數(shù)字電視信號(hào)有可能是對(duì)其它業(yè)務(wù)的潛在干擾源，必須對(duì)無(wú)線電規(guī)則No . 964給予應(yīng)有的注意。

18、建議凡在電視演播室里需要分量編碼數(shù)字視頻信號(hào)接口的地方，這 些接口和通過(guò)它們的數(shù)據(jù)流應(yīng)符合規(guī)定比特并行和比特串行實(shí)施的如下說(shuō)明：1引言本建議描述了運(yùn)行在525行或625行制式并符合ITU-RBT . 601建議（部分A）中所規(guī)定的4 :2 : 2編碼參數(shù)的數(shù)字電視設(shè)備的互連方法。第一部分：接口的通用信號(hào)格式1 ,接口的一般描述接口為在單一信號(hào)源與單一終點(diǎn)之間提供單向互連。并行和串行接口通用的單一信號(hào)格式在第2 節(jié)中描述。數(shù)據(jù)信號(hào)采取編碼成8比特字（也可任選10比特字'的二進(jìn)制信息的形式。這些信 號(hào)是：1 :視頻信號(hào)，2 :定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)，3 :輔助信號(hào)。2，視頻數(shù)據(jù)表1場(chǎng)間隔定義525V

19、-dtiital Held bkinkingField 1StartV*liLirw 1Line OLk2ll2Start(V.BFinish= ilkLine 311l ineLine 336Line 283! -dioiinEiLli?nlLtieAicnField 1Field 2Jline Line 4Line It：'注1 :信號(hào)F和V在數(shù)字行的開(kāi)始時(shí)與有效視頻定時(shí)基準(zhǔn)碼同步改變狀態(tài)。注2 :行數(shù)的定義見(jiàn)ITU-RBT . 470建議。注意數(shù)字行的行號(hào)如在ITU-R BT 。601建議（部分A）中描述的，在011之前改變狀態(tài)。2.1編碼特性視頻數(shù)據(jù)符合ITU-R BT.601

20、建議（部分A）和示于表I的場(chǎng)消隱定義。2.2視頻數(shù)據(jù)格式8個(gè)最高有效比特都是I或都為0的數(shù)據(jù)字用于標(biāo)識(shí)目的，所以256個(gè)8比特字中只有254 個(gè)（1024 個(gè)10比特字中的1016個(gè)）可以用于表示信號(hào)值。視頻數(shù)據(jù)字是以27兆字/秒的 速率復(fù)用傳送的，其順序是：Cb, Y, Cr, Y, Cb , Y, Cr,其中，Cb , Y, Cr這三個(gè)字 指的是同址的亮度和色差信號(hào)取樣，后面的Y字對(duì)應(yīng)于下一個(gè)亮度取樣。2.3接口信號(hào)結(jié)構(gòu)圖I示出了視頻取樣數(shù)據(jù)如何加入到接口數(shù)據(jù)流中。圖I中的取樣標(biāo)識(shí)符號(hào)符合ITU-RBT .601 建議（部分A）的標(biāo)識(shí)符號(hào)。2.4視頻定時(shí)基準(zhǔn)碼（SAV,EAV）有兩個(gè)定時(shí)基

21、準(zhǔn)信號(hào)，一個(gè)在每個(gè)視頻數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始（Start of ActiveVideo , SAV）,另一個(gè)在 每個(gè)視頻數(shù)據(jù)塊的結(jié)束（End of Active Video, EAV）,如圖I所示。每個(gè)定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)由4個(gè)字的序列組成，格式如下：FF 00 00 XY （數(shù)值以16進(jìn)制表示,FF 00留供定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)用。）頭三個(gè)是固定前綴，第4個(gè) 字包含定義第二場(chǎng)標(biāo)識(shí)、場(chǎng)消隱狀態(tài)和行消隱狀態(tài)的信息。定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)內(nèi)的比特分配列于表2。數(shù)據(jù)比特號(hào) 第一字(FF)第二字(00 ) 第三字(00 ) 第四字(XY)數(shù)據(jù)比特令第字FFJ昭J-.第 7? f 009 MSB1001Sp 10 j1 0F7100V6p

22、 1 j00H51 T00PS4p 110 I0P23100Pl7p 10011 00001 000注1 :示出的數(shù)值是為10比特接口的建議值。注2 :為了與已有的8比特接口兼容，D1和DO比特的值末作規(guī)定°F=0/1第1/2場(chǎng)時(shí),V=0/1其它處/場(chǎng)消隱時(shí)。H=0/1 有效視頻開(kāi)始處(SAV)/有效視頻結(jié)束處(EAV)PO，P1，P2，P3 : 保護(hù)比特(見(jiàn)表3)MSB :最高有效比特表I規(guī)定了 V和F比特的狀態(tài)。P0，P1，P2，P3比 特的狀態(tài)決定于F，V比特的狀態(tài)，見(jiàn)表3。在接收機(jī)中，這種安排容許糾正I比特誤碼和檢出 2比特誤碼。FVHP3P2PlP00o000門(mén)0000I1

23、I0101010110110廠101000II1I0110I01101i0011100012.5輔助數(shù)據(jù)對(duì)在消隱期間以27 MWord /s的速率同步插入到復(fù)用組中的輔助數(shù)據(jù)做了規(guī)定。輔助數(shù)據(jù)信 號(hào)可以以10比特形式只在行消隱期間傳送，還可以以8比特形式只在場(chǎng)消隱中的行的有效期 間傳送(應(yīng)當(dāng)指出：符合ITU-RBT . 657建議的數(shù)字錄像機(jī)既不記錄行消隱期間的數(shù)據(jù)，也不 記錄場(chǎng)消隱期間的某些行)。數(shù)據(jù)值00 Xh和FF. Xb(見(jiàn)第2 . 2節(jié))保留用于標(biāo)識(shí)目的。所 以不能在輔助數(shù)據(jù)中出現(xiàn)。在場(chǎng)消隱期間的行有效部分載送的所有輔助數(shù)據(jù)信號(hào)必需加前綴：FF.x FF.x除非作為一件特 殊設(shè)備想要

24、有的功能，輔助信號(hào)不應(yīng)被設(shè)備改變。2.6消隱期間的數(shù)據(jù)字在數(shù)字消隱期間出現(xiàn)不用作定時(shí)基準(zhǔn)碼或輔助數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字時(shí)，應(yīng)在復(fù)用起來(lái)的數(shù)據(jù)中的適當(dāng)位 置上填入相當(dāng)于Cb, Y, Cr, Y信號(hào)消隱電平的80 . 0h , 10 . 0h , 80 . 0h ,10 . 0h等序列o Horizontal FormatThe overall format of one complete line of the digital video data stream in eludes the follow ing secti ons. The horiz on tal sea n is con sidere

25、d to start with the begi nning of the EAV sectio n.EAV - End of Active Video (timing reference signal) 2 samples (4 words)-Horizo ntal bla nki ng 134 samples (268 words)-SAV - Start of Active Video (timing reference signal) 2 samples (4 words)-Active video 720 samples (1440 words)EAV Timi ng Refere

26、nce Sig nal:The EAV Timi ng Refere nce con sists of four words in the followi ng format:P9 珂 P7 西 P5 PJ P3 P2111t11110000000000000001FV1H)E3E2ElE0where:F = Field select (defi nes which vertical sca n duri ng in terlace sca nning)V = Vertical bla nkingH =1 in dicat ing EAVE3=V xor HE2=F xor HE1=F xor

27、 VE0=F xor V xor HHoriz on tal Blanking:0001The horizontal blanking section consists of a repeating pattern: 1000 00000000 SAV Timi ng Refere nce Sig nal:The SAV Timi ng Refere nce con sists of four words in the followi ng format:P9 PS 刃 珂 PS P4 P3 P21111111100000000000000001FV0(H)E3E2ElE0where:F =

28、Field select (defi nes which vertical sca n duri ng in terlace sca nning)VHE3=Vertical bla nking=0 in dicati ng SAV=V xor HE2E1E0F xor HF xor VF xorVxor HActive Video:The active video secti on con sists of the Y, Cb, Cr data in the followi ng seque nee. The Y, Cb and Cr values are the scaled, offset

29、, digitized versions of Y, U and V.CrYCbVertical FormatThe details of the vertical format are show n in the complete scree n diagrammed below. The sca n is of the in terlace type which means that the odd lines are sca nned first, followed by the even lines. The symbols "F" and "V"

30、; refer to the valuesPDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版本創(chuàng)建 contained in bits P8 and P7 of the EAV and SAV timing referenee words.ITU BT 601 與 ITU BT656 的區(qū)別關(guān)于這兩種信號(hào)的區(qū)別：ITU-R BT 601: 16位數(shù)據(jù)傳輸;21芯；Y、U、V信號(hào)同時(shí)傳輸。ITU-R BT 656: 9芯，不需要同步信號(hào)；8位數(shù)據(jù)傳輸；串行視頻傳輸；傳輸速率是601的2 倍；先傳Y，后傳UV。656輸出的是串行數(shù)據(jù)，行場(chǎng)同 步信號(hào)嵌入在數(shù)據(jù)流中601是并行

31、 數(shù)據(jù)，行場(chǎng)同步有單獨(dú)輸出；是"演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)"標(biāo)準(zhǔn)，而ITU-R BT.656則是ITU-R BT.601附件A中的數(shù)字接 口標(biāo)準(zhǔn)，用于主要數(shù)字視頻 設(shè)備（包括芯片）之間采用27Mhz/s并口或243Mb/s串行接口的數(shù) 字傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)CCIR601號(hào)建議的制定，是向著數(shù)字電視廣播系統(tǒng)參 數(shù)統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化邁出的第一步。在 該建議中，規(guī)定了 625和525行系統(tǒng)電視中心演播室數(shù)字編碼的 基本參數(shù)值。601號(hào)建議單 獨(dú)規(guī)定了電視演播室的編碼標(biāo)準(zhǔn)。它對(duì)彩色電視信號(hào)的編碼方式、取樣頻率、取樣結(jié)構(gòu)都 作了明確的規(guī)定。規(guī)定彩色電視信號(hào)采用分量編碼。所謂分量編碼就是彩色全電視信

32、號(hào)在轉(zhuǎn) 換成數(shù)字形式之前，先被分離成亮度信號(hào)和色差信號(hào)，然后對(duì)它們分別進(jìn)行編碼。分 量信 號(hào)（Y、B - Y、R - Y）被分別編碼后，再 合成數(shù)字 信號(hào)。它規(guī)定了取樣頻率與取樣結(jié)構(gòu)。 例如：在4: 2： 2等級(jí)的編碼中，規(guī)定亮度信號(hào)和色差信號(hào)的取樣頻率分別為13.5MHZ和 6.75MHZ ,取樣結(jié)構(gòu)為正交結(jié)構(gòu)，即按行、場(chǎng)、幀重復(fù)，每行中的R-Y和B-Y取樣與奇次 （1,3,5）Y的取樣同位置，即取樣結(jié)構(gòu)是固定的，取樣點(diǎn)在電視屏幕上的相對(duì)位置不 變。它規(guī)定了編碼方式。對(duì) 亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)進(jìn)行線性PCM編碼，每個(gè)取樣點(diǎn)取8 比特量化。同時(shí)，規(guī)定在數(shù)字編碼 時(shí)，不使用A/D轉(zhuǎn)換的整個(gè)動(dòng)態(tài)范

33、圍，只給亮度信號(hào)分 配220個(gè)量化級(jí)，黑電平對(duì)應(yīng)于量化級(jí)16,白電平對(duì)應(yīng)于量化級(jí)235。為每個(gè)色差信號(hào)分配 224個(gè)量化級(jí)，色差信號(hào)的零電平對(duì)應(yīng)于量化級(jí)128。綜上所述，我們知道，分量信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)流是 很高的。以4: 2: 2編碼標(biāo)準(zhǔn)為例，其比特 流為：13.58+6.75疋X2=216Mb/S。若采用4: 4: 4編碼方式，即對(duì)復(fù)合信號(hào)直接編碼，其 抽樣頻率取為13.3疋=106.4 Mb/SCIF,4CIF,QCIF,D1ITU-R BT 601: 16位數(shù)據(jù)傳輸；21芯；Y、U、V信號(hào)同時(shí)傳輸。ITU-R BT 656: 9 芯，不需要同步信號(hào)；8位數(shù)據(jù)傳輸；串行視頻傳輸；傳輸速率是6

34、01的2 倍；先傳丫，后傳UV。656輸出的是串行數(shù)據(jù)，行場(chǎng)同步信號(hào)嵌入在數(shù)據(jù)流中601是并行數(shù) 據(jù)，行場(chǎng)同 步有單獨(dú)輸出；656只是數(shù)據(jù)傳輸接口而已，可以說(shuō)是作為601的一個(gè)傳輸方式。簡(jiǎn)單的說(shuō)ITU-R BT .601是 "演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)"標(biāo)準(zhǔn),而ITU-R BT.656則是ITU-R BT.601附件A中的數(shù)字接口 標(biāo)準(zhǔn),用于主要數(shù)字視頻設(shè)備（包括芯 片）之間采用27Mhz/s并口或243Mb/s串行接口的數(shù)字 傳輸接口標(biāo)準(zhǔn).CCIR601 號(hào)建議的制定，是向著數(shù)字電視廣播系統(tǒng)參數(shù)統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化邁出 的第一步。在該 建議中，規(guī)定了 625和525行系統(tǒng)電視中心演

35、播室數(shù)字編碼的基 本參數(shù)值。601號(hào)建議單獨(dú) 規(guī)定了電視演播室的編碼標(biāo)準(zhǔn)。它對(duì)彩色電視信號(hào)的編 碼方式、取樣頻率、取樣結(jié)構(gòu)都作了明 確的規(guī)定。規(guī)定彩色電視信號(hào)采用分量編碼。所謂分量編碼就是彩色全電視信號(hào)在轉(zhuǎn)換成數(shù)字形 式之前，先被分離成亮度信號(hào)和色差信號(hào)，然后對(duì)它們分別 進(jìn)行編碼。分量信號(hào)（丫、B - 丫、 R - Y ）被分別編碼后，再合成數(shù)字信號(hào)。它規(guī)定了取樣頻率與取樣結(jié)構(gòu)。例如：在4 : 2 : 2等級(jí)的編碼中，規(guī)定亮 度信號(hào)和色差信號(hào)的取樣頻率分別為13.5MHZ和6.75MHZ,取樣結(jié)構(gòu)為正交結(jié)構(gòu),即按行、場(chǎng)、幀重復(fù)，每行中的R-Y和B-Y取樣與奇次（1,3,5 ）Y的取樣同 位 置

36、，即取樣結(jié)構(gòu)是固定的，取樣點(diǎn)在電視屏幕上的相對(duì)位置不變。它規(guī)定了編碼方式。對(duì)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)進(jìn)行線性PCM編碼，每個(gè)取樣點(diǎn)取8比特量化。同時(shí)，規(guī)定在數(shù)字編 碼時(shí)，不使用A/D轉(zhuǎn)換的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍，只給亮度信號(hào)分配220個(gè)量化級(jí)，黑電平對(duì)應(yīng)于量化 級(jí)16 ,白電平對(duì)應(yīng)于量化級(jí)235。為每個(gè)色差信號(hào)分配224個(gè)量化級(jí)，色差信號(hào)的零電平對(duì) 應(yīng)于量化級(jí)128。綜上所述，我們知道，分量信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)流是很高的。以4 : 2 : 2編碼標(biāo)準(zhǔn)為例，其比特流 為：13.5 X8+6.75 X8 X2=216Mb/S 。若采用4: 4 : 4編碼方式，即對(duì)復(fù)合信號(hào)直接編碼， 其抽樣頻率取為13.3 X8=1

37、06.4 Mb/S硬件解決問(wèn)題1有關(guān)于8位，10位，16位，32位的問(wèn)題：位數(shù)的概念其實(shí)是兩個(gè)方面的：.1 是標(biāo)準(zhǔn)里面定義的"a un iformly-qua ntized 8-bit bi nary en codi ng,",也就是編碼的格式，601 里面支持兩種格式：8-bit,10-bit.如果是8-bit,那么信號(hào)的表示范圍是0-255,如果同時(shí)是4: 2: 2,記住這個(gè)先決條件， 那么，就有下面的結(jié)論：Tn the case of the 4:2:2 systems described in this Recommendation, levels 0 and 25

38、5 are reserved for synchroni zati ondata, while levels 1 to 254 are available for video .".2硬件連接的表示方法：因?yàn)?56 一般是用8位數(shù)據(jù)線的+1根時(shí)鐘 線，那么也叫做8-bit mode很多人認(rèn)為這個(gè)是 串行的，因?yàn)橄鄬?duì)于16bit的601節(jié)省了 8根數(shù)據(jù)線。然而，在656標(biāo)準(zhǔn)里面是卻定義為位 并行的(BIT-PARALLEL INTERFACE ),因?yàn)?56還有更決的，那就是一根線傳送的標(biāo)準(zhǔn)：(BIT-SERIAL INTERFACE )而601 一般是16位數(shù)據(jù)線的，那么也叫16-b

39、it mode這個(gè)和編碼的位的概念是不同的。 但是，601似乎也有8-bit的所謂的接口串行的接法。.3有關(guān)于16-BIT 601，這個(gè)是指數(shù)據(jù)線的位數(shù)。我們知道，601 一般是16位的數(shù)據(jù)線，因?yàn)閥/cb/cr的編碼定義是同 時(shí)的，也就是串行的， 那么必須是27M的帶寬時(shí)鐘。所謂串行不是指數(shù)據(jù)線的位數(shù)，傳統(tǒng)認(rèn)為，數(shù)據(jù) 線位數(shù)多的就是并行。這里的串行是指在一個(gè) 基本的編碼字(Code word )里面Y/CB/CR是否是交織的，這個(gè) 在后面我會(huì)寫(xiě)詳細(xì)解釋。但有時(shí)候，也有用16位的數(shù)據(jù)線，把y和cb/cr分別同時(shí)傳，這樣只需要13.5M的帶寬 時(shí)鐘。2有關(guān)于支持串行和并行兩種模式：所謂串行和并行

40、，有時(shí)候，定義為如果y/cb/cr同時(shí)傳送那就是串行的，否則就是并行的。 所謂串行不是指數(shù)據(jù)線的位數(shù)，傳統(tǒng)認(rèn)為，數(shù)據(jù) 線位數(shù)多的就是并行。這里的串行可以是指在一個(gè) 基本的編碼字(Code word)里面Y/CB/CR是否是交織的。 有是并行的，沒(méi)有串行的。但這些并行，串行的方式 總的來(lái)說(shuō)都可稱(chēng)為數(shù)字 串行的接口( serial digital videointerfaces ),因?yàn)槊恳粋€(gè)端口的數(shù)據(jù) 都不是固定的，根據(jù)編碼的格式不同，比如：601-8bit ,他的端口( D7-D0 )可以是.0(8-bit), CB(8-bit),Y(8-bit),CR(8-bit),Y ,0,601 8-b

41、it模式是Y/CB/CR的串行傳送的數(shù)字 串行接口，所以帶寬要求高。601 16-bit模式是Y , CB/CR的并行傳送的數(shù)字 串行接口但是因?yàn)槭?6bit所以帶寬減656 作為"practical implementation of Recommendation 601 ",因?yàn)楣潭?8 位的(The data signal are in the form of binary information coded in 8-bit words. )， 所以應(yīng)該歸為串行的傳送。 但是， 因?yàn)榭梢?56還可以變?yōu)橐桓€傳送的，所以，又支持位串行和位并行兩種方式，這個(gè)和傳 統(tǒng)的

42、串行和并行不同。3有關(guān)于601是8-bit模式的硬件連接，為什么傳送帶寬反而要求更高。因?yàn)?601 是"co-sited"的"sampling structure",對(duì)于，4: 2: 2 結(jié)構(gòu) 來(lái)說(shuō)，那么，”co-sited"是 指同時(shí)的，那么它的帶寬就是：Y+CR+CB = 13.5M+6.75*2M = 27M也就是在一幀的視閾內(nèi)，同時(shí)在8位的數(shù)據(jù)線上傳送這些數(shù)據(jù)，所以帶寬要求高。當(dāng)然 也有16-bit模式的601.656作為601的擴(kuò)展，支持串行和并行兩種模式：并行模式下，16根數(shù)據(jù)線，可以用一 般的帶寬分別傳送：Y + CRCB =13

43、.5M.4.16-bit mode 601和656的并行模式區(qū)別和選擇理由：。1同步傳送和非同步656除了基本的601信息外，還含有一些同步數(shù)字編碼 信息，比如SAV,EAV等等。所以 他總共 9 位，8-bit data + clock601 -16bit除了 16位的數(shù)據(jù)，還有HS,VS,CLK信號(hào)，總共是19Bit.CCIR656 是同步傳輸?shù)?，decoder端不用 自己產(chǎn)生clock。在 CCIR601 中，decoder要自己去鎖定 這個(gè)同步訊號(hào)，再自己產(chǎn)生clock來(lái)解。所以以CCIR656來(lái)傳遞的video訊號(hào)質(zhì)量應(yīng)該更 好控制。2速度因素：601有更多的Pin腳，而且省去了再解

44、碼656 -601的步驟，所以應(yīng)該更快總結(jié)，現(xiàn)在IC pin腳的節(jié)省大于速度因素，所以，一般考慮656。5. 抽樣頻率的選擇和兩大系統(tǒng)的統(tǒng)一對(duì)于數(shù)字分量編碼,CCIR601建議亮度抽樣頻率為525/60和625/50三大制式行頻公倍數(shù) 2.25MHz的6倍，即13.5MHz。對(duì)現(xiàn)行 NTSC電視制式而言，亮度信號(hào)的帶寬是6MHz， 13.5MHz>2 0MHz=12MHz，所以它符合奈奎斯特定理。而色差信號(hào)的帶寬比亮度信號(hào)窄得 多，所以在分量編碼時(shí)兩個(gè)色差信號(hào)的抽樣頻率可以低一些。因同時(shí)考慮到抽樣的樣點(diǎn)結(jié)構(gòu) 應(yīng)滿足正交結(jié)構(gòu) 要求，兩個(gè)色差信號(hào)的抽樣頻率均選為亮度信號(hào)抽樣頻率的一半，即 6

45、.75MHz，這樣亮度信號(hào)與兩個(gè)色差信號(hào)的抽樣頻率之比為4 : 2 : 2。6. 數(shù)字分量視頻信號(hào)有效行取樣點(diǎn)數(shù)的確定和兩大系統(tǒng)的統(tǒng)一每行數(shù)字分量信號(hào)的取樣點(diǎn)數(shù)為：對(duì)于625行/50場(chǎng)制式：每行亮度取樣點(diǎn)=13.5Mhz/15625Hz=864 點(diǎn)/行；每行每個(gè)色度取樣點(diǎn) =6.75Mhz/15625Hz=432 點(diǎn)/行。對(duì)于525行/60場(chǎng)制式：每行亮度取樣點(diǎn)=13.5Mhz/15734.266Hz=858 點(diǎn)/行；每行 每色度取樣點(diǎn) =6.75Mhz/15734Hz=429 點(diǎn)/行。可見(jiàn)，這兩種制式選用了相同的抽樣頻率，但每行取樣點(diǎn)數(shù)卻不相同。所以把兩者取樣 點(diǎn)數(shù)之差別放在數(shù)字有效行以外的

46、部分，而使每個(gè)數(shù)字有效行內(nèi)的取樣點(diǎn)數(shù)相同。CCIR 601建議兩種制式有效行內(nèi)的取樣點(diǎn)數(shù)亮度信號(hào)取720個(gè)，兩個(gè)色差信號(hào)各取360 個(gè)，即每個(gè)數(shù)字有效行包括720個(gè)亮度數(shù)據(jù)和720個(gè)色度數(shù)據(jù)(兩個(gè)色度各360個(gè)),這樣就統(tǒng) 一了數(shù)字分量編碼標(biāo)準(zhǔn)，使三種不同制式便于轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一。所以有效行亮度信號(hào)與兩個(gè)色差 信號(hào) 的取樣點(diǎn)數(shù)之 比也為4:2:2 (720:360:360)。上述兩點(diǎn)即為獲取高質(zhì)量的后期制作由CCIR 601建議所確定的數(shù)字分量編碼標(biāo)準(zhǔn)：7同步的方式：ITU656接口為8bit數(shù)據(jù)位寬接口，為內(nèi)同步方式，即同步字嵌入于ITU656碼流當(dāng)中；ITU601接口可以為16bit數(shù)據(jù)位寬接口

47、，為 外同步方式，即同步信號(hào)用單獨(dú)的信號(hào)線傳 輸。從ITU656接口轉(zhuǎn)換為ITU601接口的方式是通過(guò)將 嵌入在ITU656碼流內(nèi)部的同步信號(hào) 提取出來(lái)，同時(shí)將表示亮度和色度的數(shù)據(jù)流分離 開(kāi)，排成16bit數(shù)據(jù)位寬的ITU601格式同時(shí)輸出， 從而完成格式的轉(zhuǎn)換。8.656內(nèi)部使用的校驗(yàn)碼基本P3，P2, P1，P0是1位誤碼糾錯(cuò)和2位誤碼檢錯(cuò)的功能海明校驗(yàn)碼這是由Richard Hamming于1950年提出、目前還被廣泛采用的一種 很有效的校驗(yàn)方法， 是只要增加少數(shù)幾個(gè)校驗(yàn)位，就能檢測(cè)出二位同時(shí)出錯(cuò)、亦能檢測(cè)出一位出錯(cuò)并能自動(dòng)恢復(fù) 該出錯(cuò)位的正確值的有效手段，后者被稱(chēng)為自動(dòng)糾錯(cuò)。它的實(shí)現(xiàn)原

48、理，是在k個(gè)數(shù)據(jù)位之外 加上r個(gè)校驗(yàn)位，從而形成一個(gè)k+r位的新的碼字，使新的碼字的碼 距比較均勻地拉大。把 數(shù)據(jù)的每一個(gè)二進(jìn)制位分配在幾個(gè)不同的偶校驗(yàn)位的組合中，當(dāng)某一位出錯(cuò)后，就會(huì)引起相 關(guān)的幾個(gè)校驗(yàn)位的值發(fā)生 變化，這不但可以發(fā)現(xiàn)出 錯(cuò)，還能指出是哪一位出錯(cuò)，為進(jìn)一步自 動(dòng)糾錯(cuò)提供了依據(jù)。假設(shè)為k個(gè)數(shù)據(jù)位設(shè)置r個(gè)校驗(yàn)位，則校驗(yàn)位能表示2r個(gè)狀態(tài)，可用 其中的一個(gè)狀態(tài)指出”沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤"，用其余的2 r -1個(gè)狀態(tài)指出有錯(cuò)誤發(fā)生在某一位，包 括k個(gè)數(shù)據(jù)位和r個(gè)校驗(yàn)位，因此校驗(yàn)位的位數(shù)應(yīng)滿足如下關(guān)系：2r >k + r + 1 (2.7)如要能檢出與自動(dòng)校正一位錯(cuò)，并能同時(shí)發(fā)

49、現(xiàn)兩位錯(cuò)，此時(shí)校驗(yàn)位的位數(shù)r和數(shù)據(jù)位的位數(shù) k應(yīng)滿足下述關(guān)系：2r-1 >k + r (2.8)DM6437視頻處理前端 VPFE為視頻處理 系統(tǒng)提供二大功能，一是為多種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻輸 入 提供無(wú)縫接口，二是為各種視頻處理應(yīng)用提供必要的預(yù)處理。DM6437數(shù)字視頻輸 入接口被稱(chēng)為CCD控制器，為輸入數(shù)字視頻流提 供數(shù)據(jù)通路 和必需 的同步信號(hào)，其功能如下：*16位視頻數(shù)據(jù)總線*像素時(shí)鐘頻率最高可達(dá)75MHz*可直接接口 CCD或 CMOS®像傳感器*可接口 8/10位BT.656標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻流*可接口 8/16位帶行、場(chǎng)同步信號(hào)的YCbCr 4:2:2格式數(shù)字視頻流對(duì)于視頻監(jiān)控

50、應(yīng)用來(lái)說(shuō)，視頻信號(hào)一般為來(lái)自于攝像頭的模擬視頻信號(hào)，其經(jīng)視頻解碼 器轉(zhuǎn)換為8/10位BT.656或8/16位帶行、場(chǎng)同步信號(hào)的YCbCr 4:2:2數(shù)字視頻流，再輸 入 到DSP中進(jìn)行處理。為適應(yīng)各種視頻處理 應(yīng)用，DM6437的視頻前端 還提供下列3個(gè)預(yù)處理功能：預(yù)覽器Previewer :將來(lái)自CCD控制器或來(lái)自外部存儲(chǔ)器的RGB圖像格式 轉(zhuǎn)換為YCbCr 4:2:2圖像格式?？s放器Resizer :接受來(lái)自預(yù)覽器或文本存儲(chǔ)器的視頻數(shù)據(jù)，由硬件實(shí)現(xiàn)圖像 大小的縮 放，水平和垂直 方向縮放比例相互獨(dú)立，縮放范圍為1/4x4x。H3A由硬件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)白平衡、自動(dòng)曝光。首先接受RGB圖像

51、格式，并將圖 像細(xì)分成二維像素塊，像素塊的大小、位置可編程。然后對(duì)像素 塊進(jìn)行累加和峰值統(tǒng)計(jì)。最 后實(shí)現(xiàn)3A控制輸出。DM6437視頻處理后端 VPBE用于實(shí)現(xiàn)視頻圖像的輸出顯示。顯示屏上的一幅圖像可以分成若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域可以代表不同的視頻源，即來(lái)自不同的視頻輸出 緩沖器，在輸出顯 示之前，需要將來(lái)自不同視頻輸出緩沖器的視頻數(shù)據(jù)復(fù)合成一個(gè)完整的數(shù)字視頻流，這個(gè)過(guò) 程稱(chēng)為視頻窗口管理;另外，還經(jīng)常需要將 某些圖形、字符等信息疊加到視頻圖像 上一起輸 出顯示，這些疊加到視頻圖像 上的圖形、字符存儲(chǔ)于獨(dú)立的緩沖器中，因而在輸出顯示 之前， 還需要將來(lái)自圖形、字符緩沖器的數(shù)據(jù)復(fù)合進(jìn)輸出數(shù)字視頻流

52、中，這個(gè)過(guò)程 稱(chēng)為圖形、字符 OSD窗口管理與疊加。最后，將復(fù)合后的完整的數(shù)字視頻流以一定的 時(shí)序格式進(jìn)行輸出，這 個(gè)過(guò)程 稱(chēng)為視頻輸出編碼。DM6437視頻處理后端可以同 時(shí)支持2個(gè)視頻窗口和2個(gè)圖形、 字符OSC窗口管理，并可 支持8種視頻窗口與OSD窗口數(shù)據(jù)疊加方法。DM6437的視頻輸出 編碼既可以實(shí)現(xiàn)用 于直接驅(qū)動(dòng)模擬監(jiān)視器的標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻輸出，也可實(shí)現(xiàn)用 于直接驅(qū)動(dòng)帶數(shù) 字接口的顯示器的 多種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻輸出。對(duì)于視頻監(jiān)控應(yīng)用來(lái)說(shuō)，視頻輸出一般用于預(yù)覽某一通道的視頻輸 入，由模擬監(jiān)視器來(lái) 顯示，所以直接用DM6437的模擬視頻輸出即可實(shí)現(xiàn)。4通道視頻解碼器 TVP5154概述DSP+

53、FPGA嵌入式多路視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)本文介紹的DSP + FPGA嵌入式多通道視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)有8個(gè)模擬視頻輸入通道, 選用TI的單片4通道視頻解碼器TVP5154,其原理框圖如圖2。CVBSfY - rCVBS/C - +'CVBS/YCVBS/CCVBS/YCVBS/CTVP5150AM1 Cort #1)*TVP5150AM1 Core#2i_Tr* TVP5150AM1x :if igi f * 土M :U A*1:閘J*： Sc-aler #3 :XScaler #3v-V *CVBSfY -i噸嚴(yán)傾吋":Core #4i f肛位BL656弘位BT.656沛B

54、T腫8BT65圖2 4通道視頻解碼器TVP5154原理框圖TVP5454的特點(diǎn)是內(nèi)含4個(gè)獨(dú)立的TVP5150單通道視頻解碼器、4個(gè)獨(dú)立的縮放器和1 個(gè)IIC總線，將4通道標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻輸入轉(zhuǎn)換成4通道8位數(shù)字視頻輸出。每個(gè)通道可接 受1路超級(jí)視頻輸入或2路復(fù)合視頻輸入；每個(gè)通道的縮放器水平、垂直方向均可獨(dú)立縮放 1/4x4x;每個(gè)通道的數(shù)字視頻輸出接口 既可是8位YCbCr4:2:2的BT.656（內(nèi)嵌行、場(chǎng)同步 碼），也可是8位YCbCr4:2:2的帶行、場(chǎng)同步信號(hào)的數(shù)字視頻流；可通過(guò)IIC總線分別或廣 播配置和獲取4個(gè)視頻解碼器或4個(gè)縮放器的控制和狀態(tài)信息。Xilinx Spartan-3

55、系列 FPGA概述8通道模擬視頻輸入需要2片TVP5154視頻解碼器，總有8個(gè)8位BT.656數(shù)字視頻接 口，而DM6437視頻前端VPFE只有1個(gè)視頻輸 入口，為了實(shí)現(xiàn)8通道視頻輸 入，二者之間需 要耦合邏輯，此耦合邏輯的基本功能需要實(shí)現(xiàn)：*接收/緩沖8個(gè)8位BT.656數(shù)字視頻輸 入數(shù)據(jù)（像素時(shí)鐘為27MHz）*每個(gè)通道水平/垂直均縮小1/2，由D1格式縮小為CIF格式*將8個(gè)CIF格式的數(shù)字視頻 拼接成1個(gè)8-位、54MHz YCbCr 4:2:2帶行、場(chǎng)同步的數(shù) 字視頻流，以接口DM6437的視頻前端 VPFE關(guān)于CCIR656的一點(diǎn)基礎(chǔ)了解最近看到AUO-款TFT上面用到了 CCIR656不知道是個(gè)甚么東西，于是在網(wǎng)上 搜集了下面這些資料，以備后面自己查詢(xún)。656輸出的是串行數(shù)據(jù)，行場(chǎng)同步信號(hào)嵌入在數(shù)據(jù)流中；601是并行數(shù)據(jù)，行場(chǎng)同步有單獨(dú)輸出；656只是數(shù)據(jù)傳輸接口而已，可以說(shuō)是作為601的一個(gè)傳輸方式。簡(jiǎn)單的說(shuō)ITU-R BT.601是"演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)"標(biāo)準(zhǔn),而ITU-R BT.656則 是ITU-R BT.601 附件A中的數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn),用于主要數(shù)字視頻設(shè)備（包括芯 片）之間采用27Mhz/s并口或243Mb/s串行接口的數(shù)字傳輸接口標(biāo)準(zhǔn).CCIR601