凡是做模擬信號采集的,很少不涉及BT.656標準的,因為常見的模擬視頻信號采集芯片都支持輸出BT.656的數字信號,那么,BT.656到底是何種格式呢?
本文將主要介紹標準的 8bit BT656(42)YCbCr SDTV(標清) 數字視頻信號格式,主要針對剛剛入門模擬視頻采集的初學者入門之用。
1. 幀的概念(Frame)
一個視頻序列是由N個幀組成的,采集圖像的時候一般有2種掃描方式,一種是逐行掃描(progressive scanning),一種是隔行掃描(interlaced scanning)。對于隔行掃描,每一幀一般有2個場(field),一個叫頂場(top field),一個叫底場(bottom field)。假設一幀圖像是720行,那么,頂場就包含其中所有的偶數行,而底場則包含其中所有的奇數行。
2. 場的概念(field)
注意,上面提到頂場和底場,用的是“包含”二字,而不是說完全由后者組成,因為在BT.656標準中,一個場是由三個部分組成的:
場 = 垂直消隱頂場(First Vertical Blanking) + 有效數據行(Active Video) +垂直消隱底場(Second Vertical Blanking)
對于頂場,有效數據行就是一幀圖像的所有偶數行,而底場,有效數據行就是一幀圖像的所有奇數行。頂場和底場的空白行的個數也有所不同,那么,對于一個標準的 8bit BT656(42)SDTV(標清)的視頻而言,對于一幀圖像,其格式定義如下:
由上圖可以知道,對于PAL制式,每一幀有625行,其中,頂場有效數據288行,底場有效數據也是288行,其余行即為垂直消隱信號。為什么是288行?因為PAL制式的SDTV或者D1的分辨率為 720*576,即一幀有576行,故一場為288行。
由上圖我們還可以知道,頂場有效數據的起始行為第23行,底場有效數據的起始行為第335行。
另外,上圖中的 F 標記奇偶場,V標記 是否為垂直消隱信號。
3. 每一行的組成(Lines)
下面說明每一行的組成,一行是由4個部分組成:
行 = 結束碼(EAV) + 水平消隱(HorizontalVertical Blanking) + 起始碼(SAV) + 有效數據(Active Video)
典型的一行數據組成如下圖所示:
起始碼(SAV)和結束碼(EAV),它是標志著一行的開始結束的重要標記,也包含了其他的一些重要的信息,后面將會講到。
為什么水平消隱 是280字節,這個我暫時還沒搞清楚,不知道是不是標準定義的。
為什么一行中的有效數據是 1440 字節?因為PAL制式的SDTV或者D1的分辨率為 720*576,即一行有720個有效點,由于采集的是彩色圖像,那么一行就是由亮度信息(Y)和色差信息(CbCr)組成的,由于是 YCbCr422格式,故一行中有720列Y,720列CbCr,這樣,一行的有效字節數就自然為 720 x 2 = 1440 字節了。
4. EAV和SAV
EAV和SAV都是4個字節(Bytes),由上面的圖可以知道,SAV后面跟著的就是有效的視頻數據了。那么,EAV和SAV的格式是怎么樣的呢?
EAV和SAV的4個字節的格式規定如下(下面以16進制表示):
FF 00 00 XY
其中,前三個字節為固定的,必須是FF 00 00,而第4個字節(XY)是根據場、消隱信息而定的,其8個bit含義如下:1 F V H P3 P2 P1 P0
其中,F:標記場信息,傳輸頂場時為0,傳輸底場時為1
V:標記消隱信息,傳輸消隱數據時為1,傳輸有效視頻數據時為0
H:標記EAV還是SAV,SAV為0,EAV為1
而 P0~P3為保護比特,其值取決于F、H、V,起到校驗的作用,計算方法如下:
5. 總結
這篇文章僅僅講了BT.656格式中最基本的一些概念,權當入門,許多視頻采集芯片都會涉及這方面的知識。
審核編輯:黃飛
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原文標題:入門視頻采集與處理(BT656簡介)
文章出處:【微信號:zhuyandz,微信公眾號:FPGA之家】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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