BT.656协议讲解与解码

BT.656支持不同位数和分辨率的视频，本文以标准分辨率为720*576i 8bit BT.656（4:2:2）YCbCr SDTV 数字视频信号格式讲解协议和解码方法；采集图像的时候使用隔行扫描，每一帧有2个场，一个叫顶场，一个叫底场（有时又称为偶场和奇场），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，传输时其完整的帧结构如图所示；奇场和偶场有效行都为288行，每行有1440个字节（包含720个Y亮度字节，360个Cb色度字节，360个Cr色度字节），Y的取值范围为16-235，色度为16-240; 水平消隐区间为280个字节；

每一行有如下几个部分组成，行 = 结束码（EAV） + 水平消隐（Horizontal Vertical Blanking） + 起始码（SAV） + 有效数据（Active Video），BT.656有效数据帧如图1所示，blankIng区间通常填充80h/10h；

图1 BT.656 576i有效数据帧格式

EAV和SAV为嵌入控制字，分别表示视频的终点和起点，均由四个字节构成，前三个字节为固定的帧头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，P3=V XOR H，P2=F XOR H，P1=F XOR V，P0=F XOR V XOR H；

EAV和SAV的详细定义如表1所示，

表1 EAV与SAV定义

接下来讨论工程应用中FPGA如何解码

通过对EAV和SAV包含的行、场信息进行检测，可以分离出有效数据，EAV和SAV都包含4个字节，设计时使用4个移位寄存器，称为shift_d1，shift_d2，shift_d3和shift_d4，数据先缓存至shift_d1,然后d1的数据移位到d2，依次循环执行，另外同时对四个移位寄存器的值进行判定，当前三个字符为0xff，0x00和0x00，而第四个字符为定义表上的值，认为有具体的执行操作开始，理论上控制流是按照图2方向运行；在设计时，只需要关注shift_d1为0xab，0x80，0xec和0xc7时的情况，通过设计一个状态机来进行控制，状态控制如图

图2 数据流运行方式

图3 解码状态转移图

在状态EDATA和ODATA时进行数据输出，产生输出所需要的使能信号，另外也可把奇偶场信息传递给下一级模块，方便后续模块去隔行或其它操作；

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