8bit BT656(4:2:2)YCbCr

发布时间:2016-12-11 12:33:56 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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                                本文将主要介绍 标准的 8bit BT656(4:2:2)YCbCr SDTV(标清) 数字视频信号格式 1.  帧的概念(Frame)     一个视频序列是由N个帧组成的,采集图像的时候一般有2种扫描方式,一种是逐行扫描(progressive scanning),一种是隔行扫描(interlaced scanning)。对于隔行扫描,每一帧一般有2个场(field),一个叫顶场(top field),一个叫底场(bottom field)。假设一帧图像是720行,那么,顶场就包含其中所有的偶数行,而底场则包含其中所有的奇数行。 2.  场的概念(field)        注意,上面提到顶场和底场,用的是“包含”二字,而不是说完全由后者组成,因为在BT.656标准中,一个场是由三个部分组成的:     场 = 垂直消隐顶场(First Vertical Blanking) + 有效数据行(Active Video) + 垂直消隐底场(Second Vertical Blanking)     对于顶场,有效数据行就是一帧图像的所有偶数行,而底场,有效数据行就是一帧图像的所有奇数行。顶场和底场的空白行的个数也有所不同,那么,对于一个标准的 8bit BT656(4:2:2)SDTV(标清)的视频而言,对于一帧图像,其格式定义如下:     由上图可以知道,对于PAL制式,每一帧有625行,其中,顶场有效数据288行,底场有效数据也是288行,其余行即为垂直消隐信号。为什么是288行?因为PAL制式的SDTV或者D1的分辨率为 720*576,即一帧有576行,故一场为288行。     由上图我们还可以知道,顶场有效数据的起始行为第23行,底场有效数据的起始行为第335行。     另外,上图中的 F 标记奇偶场,V标记 是否为垂直消隐信号。 3.  每一行的组成(Lines)     下面说明每一行的组成,一行是由4个部分组成:     行 = 结束码(EAV) + 水平消隐(Horizontal Vertical Blanking) + 起始码(SAV) + 有效数据(Active Video)     典型的一行数据组成如下图所示:     起始码(SAV)和结束码(EAV),它是标志着一行的开始结束的重要标记,也包含了其他的一些重要的信息,后面将会讲到。     为什么水平消隐 是280字节,这个我暂时还没搞清楚,不知道是不是标准定义的。     为什么一行中的有效数据是 1440 字节? 因为PAL制式的SDTV或者D1的分辨率为 720*576,即一行有720个有效点,由于采集的是彩色图像,那么一行就是由亮度信息(Y)和色差信息(CbCr)组成的,由于是 YCbCr422格式,故一行中有720列Y,720列CbCr,这样,一行的有效字节数就自然为 720 x 2 = 1440 字节了。 4.  EAV和SAV     EAV和SAV都是4个字节(Bytes),由上面的图可以知道,SAV后面跟着的就是有效的视频数据了。那么,EAV和SAV的格式是怎么样的呢?     EAV和SAV的4个字节的格式规定如下(下面以16进制表示):     FF 00 00 XY     其中,前三个字节为固定的,必须是FF 00 00,而第4个字节(XY)是根据场、消隐信息而定的,其8个bit含义如下: 1 F V H  P3 P2 P1 P0     其中,F:标记场信息,传输顶场时为0,传输底场时为1     V:标记消隐信息,传输消隐数据时为1,传输有效视频数据时为0     H:标记EAV还是SAV,SAV为0,EAV为1     而 P0~P3为保护比特,其值取决于F、H、V,起到校验的作用,计算方法如下: 5.  总结     这篇文章仅仅讲了BT.656格式中最基本的一些概念,权当入门,许多视频采集芯片都会涉及这方面的知识。如有疑问,欢迎留言讨论。最后,感谢《A Brief Introduction to Digital Video》这篇英文文章对BT.656的介绍,写得很不错,我基本上根据它了解BT656和写这篇文章的,有兴趣的童鞋可以看看。 ————————————————————————————————————————————————————————— 以下转自特权博客http://www.eefocus.com/ilove314/blog/11-09/231422_89195.html ITU-RBT.656视频标准接口 ITU-RBT.656视频标准接口PAL制式(720*576)每场由四部分组成。 ●  有效视频数据,分为奇场和偶场,均由288行组成。每行有1440个字节,其中720个字节为Y分量,360个字节为Cb分量,360个字节为Cr分量。Y分量的取值为16~235;Cb和Cr分量的取值为16~240。 ●  水平消隐,有280个字节。 ●  垂直消隐。 ●  控制字。 对于有效数据行,其格式如图1所示。EAV和SAV为嵌入式控制字,分别表示有效视频的终点和起点。EAV和SAV均为4个字节构成,前3个字节FF、00、00为固定头,“XY”为控制字。“XY”的8个bit含义如下: ●  Bit7(Const),常数,总为1。 ●  Bit6(F),场同步信号,表示该行数据处于奇场还是偶场。 ●  Bit5(V),垂直同步信号,表示处于场消隐区间还是正程区间(有效数据行)。 ●  Bit4(H),水平同步信号,表示是“SAV”还是“EAV”。 ●  Bit3-0(P3P2P1P0),纠错位。P3=V(XOR)H;P2=F(XOR)H;P1=F(XOR)V;P0=F(XOR)V(XOR)H。 EAV与SAV的详细定义如表1所示。 表1 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3-0(P3P2P1P0) Hex Description 1 0 0 0 0000 0x80 Even,Active,SAV 1 0 0 1 1101 0x9d Even, Active,EAV 1 0 1 0 1011 0xab Even,Blank, SAV 1 0 1 1 0110 0xb6 Even, Blank, EAV 1 1 0 0 0111 0xc7 Odd, Active, SAV 1 1 0 1 1010 0xda Odd, Active, EAV 1 1 1 0 1100 0xec Odd, Blank, SAV 1 1 1 1 0001 0xf1 Odd, Blank, EAV   Blanking为水平消隐区,通常由80H/10H来填充。     图1          对于图1中的Valid data(有效数据)区,其数据排列顺序如图2所示。即Y : Cb : Cr="4" : 2 : 2。从图像的像素点上来理解,就是每个像素点有一个单独的Y值,而相邻的两个像素点的Cb和Cr数据是一样的。    图2          PAL一场的数据行格式如图3所示。    图3          工程实践中就是通过EAV和SAV对行、场信息进行检测,分离出有效数据。而EAV和SAV的差别只在控制字XY数据有别。因此表2对控制字XY和行、场之间的关系做了映射,并且理论上控制字XY数据流也是按照表2的上到下、左到右的顺序出现的。但是在实际工程中,特权同学发现奇场和偶场的顺序好像和这里的定义刚好反了。 表2 行数 F V EAV SAV 1~22 0 1 0xb6 0xab 23~310 0 0 0x9d 0x80 311~312 0 1 0xb6 0xab 313~335 1 1 0xf1 0xec 336~623 1 0 0xda 0xc7 624~625 1 1 0xf1 0xec

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