基于NiosII的視頻采集與DVI成像研究及實(shí)現(xiàn)

　　2 模擬視頻信號(hào)解碼

　　視頻解碼格式有ITU-RBT.601標(biāo)準(zhǔn)格式和ITU-RBT.656標(biāo)準(zhǔn)格式。ITU-RBT.601標(biāo)準(zhǔn)需要行、場(chǎng)同步信號(hào)線，ITU-RBT.656標(biāo)準(zhǔn)無需同步信號(hào)線。ITU-RBT.656標(biāo)準(zhǔn)采用8 bit傳輸格式，亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)Cb/Cr交替?zhèn)鬏敗１驹O(shè)計(jì)采用ITU-RBT.656標(biāo)準(zhǔn)。我國電視制式為PAL-D，一幀電視圖像有625行，每行可視像素為720個(gè)，因?yàn)橛行邢[和場(chǎng)消隱，實(shí)際可視像素面為720×576，電視圖像傳輸采用奇偶場(chǎng)交替?zhèn)鬏?，所以通常奇偶?chǎng)各傳輸288行。圖2是行同步4：2：2輸出時(shí)序圖。

　　PAL-D制式一行可視像素有720個(gè)，因?yàn)椴捎肐TU-RBT.656標(biāo)準(zhǔn)，每2個(gè)DATACLK時(shí)鐘才輸出一個(gè)像素，所以，一行可視像素需要1 440個(gè)DATACLK時(shí)鐘。一行像素輸出完畢后緊接4個(gè)行結(jié)束標(biāo)志，然后進(jìn)入行消隱階段，行消隱階段結(jié)束后，4個(gè)字符的開始標(biāo)志表明一行的開始，從4個(gè)結(jié)束標(biāo)志到4個(gè)開始標(biāo)志，共有288個(gè)DATACLK時(shí)鐘。這288個(gè)DATACLK期間的數(shù)據(jù)不用于顯示，用于同步和消隱，所以對(duì)于PAL-D制式，采用ITU-RBT.656標(biāo)準(zhǔn)傳輸一行視頻需要1 728個(gè)DATACLK時(shí)鐘[7]。

　　EAV和SAV分別表示一行有效視頻的結(jié)束和開始，EAV/SAV序列由FF-00-00-XX表示，其中XX是狀態(tài)字，表1為EAV/SAV序列字段位表。

　　F場(chǎng)標(biāo)志：F=0是偶場(chǎng)，F(xiàn)=1是奇場(chǎng)；V視頻有無效標(biāo)志：V=0為有效視頻數(shù)據(jù)，V=1為無效視頻數(shù)據(jù)；H有效視頻結(jié)束起始標(biāo)志：H=0是SAV，H=1是EAV。

　　從624行～22行和311行～335行為無效視頻行，此時(shí)V=1；從23行～310行和336行～623行為有效視頻行，此時(shí)V=0。從1行～312行為偶場(chǎng)，此時(shí)F=0；從313行～625行為奇場(chǎng)，此時(shí)F=1。

　　配置TVP5146使其正確初始化。設(shè)置正常工作模式，視頻選擇輸入口，色度和亮度AGC自動(dòng)增益，視頻輸入為PAL-D制式625行，解碼輸出格式為10 bit 4：2：2(2倍像素時(shí)鐘速率)內(nèi)嵌同步字符，實(shí)際10 bit輸出時(shí)最低2 bit可丟棄。設(shè)置亮度信號(hào)范圍為16～235，色度信號(hào)范圍為16～240。配置NiosII軟核，設(shè)置CPU類型為經(jīng)濟(jì)型32 bit，CPU時(shí)鐘頻率為100 MHz，復(fù)位向量起始地址為Flash，異常向量起始地址為On-chip-ram，設(shè)置PIO線模擬I2C協(xié)議，用于配置TVP5146，配置Avalon-MM三態(tài)橋用于掛接Flash，配置On-chip-ram為32 KB[8]，添加一個(gè)Avalon從設(shè)備。該從設(shè)備為用戶自定義接口，NiosII軟核可以通過該從設(shè)備口實(shí)時(shí)訪問轉(zhuǎn)換后的RGB像素，進(jìn)行圖像處理。