ITU-R BT.656 协议
ITU-R BT.601和ITU-R BT.656國際電信聯盟(International Telecommunication Union)無線通信部門(ITU-R)制定的標準。嚴格來說,ITU-R BT.656應該是隸屬ITU-R BT.601的一個子協議。ITU-R BT.601是演播室數字電視編碼參數標準,而ITU-R BT.656 則是ITU-R BT.601附件A中的數字接口標準,用于主要數字視頻設備(包括芯片)之間采用27Mhzs并口或243Mbs串行接口的數字傳輸接口標準。
ITU-R BT.601 16位數據傳輸;Y、U、V信號同時傳輸,是并行數據,行場同步單獨輸出。
ITU-R BT.656 8/10位數據傳輸;不需要同步信號;串行數據傳輸;傳輸速率是601的2倍;先傳Y,后傳UV。行場同步信號嵌入在數據流中。
包含三部分
1:視頻信號
2:定時基準信號:
有兩個定時基準信號,一個在每個視頻數據塊的開始(Start of ActiveVideo,SAV),另一個在每個視頻數據塊的結束(End of Active Video,EAV);每個定時基準信號由4 個字的序列組成,格式如下: FF 00 00 XY (16 進制)頭三個是固定前綴,第4 個字包含定義第二場標識、場消隱狀態和行消隱狀態的信息。XY(MSB9-0)[1,F,V,H,P3,P2,P1,P0,0,0]
3:輔助信號:
輔助數據信號可以以10 比特形式只在行消隱期間傳送,還可以以8 比特形式只在場消隱中的行的有效期間傳送。\
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656輸出的是串行數據,行場同步信號嵌入在數據流中;
601是并行數據,行場同步有單獨輸出;
656只是數據傳輸接口而已,可以說是作為601的一個傳輸方式。
簡單的說ITU-R BT.601是"演播室數字電視編碼參數"標準,而ITU-R BT.656則是ITU-R BT.601附件A中的數字接口標準,用于主要數字視頻設備(包括芯片)之間采用27Mhz/s并口或243Mb/s串行接口的數字傳輸接口標準.
C
CIR601號建議的制定,是向著數字電視廣播系統參數統一化、標準化邁出的第一步。在該建議中,規定了625和525行系統電視中心演播室數字編碼的基本參數值。
601號建議單獨規定了電視演播室的編碼標準。它對彩色電視信號的編碼方式、取樣頻率、取樣結構都作了明確的規定。它規定彩色電視信號采用分量編碼。所謂分量編碼就是彩色全電視信號在轉換成數字形式之前,先被分離成亮度信號和色差信號,然后對它們分別進行編碼。分量信號(Y、B -- Y、R -- Y)被分別編碼后,再合成數字信號。它規定了取樣頻率與取樣結構。例如:在4:2:2等級的編碼中,規定亮度信號和色差信號的取樣頻率分別為13.5MHZ和6.75MHZ ,取樣結構為正交結構,即按行、場、幀重復,每行中的R-Y和B-Y取樣與奇次(1,3,5……)Y的取樣同位置,即取樣結構是固定的,取樣點在電視屏幕上的相對位置不變。它規定了編碼方式。對亮度信號和兩個色差信號進行線性PCM編碼,每個取樣點取8比特量化。同時,規定在數字編碼時,不使用A/D轉換的整個動態范圍,只給亮度信號分配220個量化級,黑電平對應于量化級16,白電平對應于量化級235。為每個色差信號分配224個量化級,色差信號的零電平對應于量化級128。
綜上所述,我們知道,分量信號的編碼數據流是很高的。以4:2:2編碼標準為例,其比特流為:13.5×8+6.75×8×2=216Mb/S。若采用4:4:4編碼方式,即對復合信號直接編碼,其抽樣頻率取為13.3×8=106.4 Mb/S。
關于這兩種信號的區別:
ITU-R BT 601(CCIR601舊稱):16位數據傳輸;21芯;Y、U、V信號同時傳輸。
ITU-R BT 656(CCIR656舊稱):9芯,不需要同步信號;8位數據傳輸;串行視頻傳輸;傳輸速率是601的2倍;先傳Y,后傳UV。
CCIR601要通過行、場同步兩根信號線來傳遞行、場同步信息;
CCIR656不需要這兩根信號線,它只通過8位數據線實現“軟”同步。
CCIR601=CCIR656+HSYNC+VSYNC
CCIR 601號建議
為了便于國際間的節目交換,為消除數字設備之間的制式差別,和為 625行電視系統與 525行電視系統之間兼容,在 1982年 2月國際無線電咨詢委員會(CCIR)第 15次全會上,通過了 601號建議,確定以分量編碼為基礎, 即以亮度分量Y、和兩個色差分量R-Y、 B-Y為基礎進行編碼,作為電視演播室數字編碼的國際標準。
該標準規定:
(1).不管是PAL制,還是 NTSC制電視,Y、R-Y、B-Y三分量的抽樣頻率分別為13.5MHz、6.75MHz、6.75MHz。(2). 抽樣后采用線性量化,每個樣點的量化比特數用于演播室為10bit, 用于傳輸為8bit。
(3). Y、R-Y、B-Y三分量樣點之間比例為4:2: 2。
在 1983年 9月召開的國際無線電咨詢委員會(CCIR)中期會議上,又作了三點補充:
(l)明確規定編碼信號是經過γ預校正的 Y、(R-Y)、B-Y)信號;
(2)相應于量化級 0和 255的碼字專用于同步, l到 254的量化級用于視頻信號;
(3)進一步明確了模擬與數字行的對應關系,并規定從數字有效行末尾至基準時間樣點的間隔,對 525行、 60場/秒制式來說為 1 6個樣點,對 625行、 50場/秒制式則為 12 個樣點。不論 625行/50場或 525行/60場,其數字有效行的亮度樣點數都是 720,色差信號的樣點數均是 360,這是為了便于制式轉換。若亮度樣點數被 2除,就得到色差信號的數據。
CCIR656是舊稱,后更改為ITU656
ITU BT.656輸入接口有一根pixel_CLK時鐘信號,8根YUV的數據信號,還有二根SVVS/SVHS(垂直水平同步信號);
CCIR-656 Encoder
from Adaptive Micro-Ware, Inc.
Features
- Delivers high-quality real-time video encoding
- Complies with CCIR656 (BT.656) standard
- Supports 27-MHz, 8-bit parallel data stream
- Combines input video data, calculated reference codes, and generated blanking data
- Provides external timing reference
- Generates NTSC output
- Uses fully synchronous design
Block Diagram
Figure 1 shows a block diagram of the function.
Figure 1. CCIR-656 Encoder Function
Description
The CCIR-656 Decoder provides real-time digital video processing that is used effectively for devices and applications including set-top boxes, digital recorders, video conferencing, streaming video, and video security systems.
The CCIR-656 Decoder design can synchronize to the incoming CCIR656 video data stream and generate the timing signals necessary for other blocks to extract the active video field data. It generates output signals that identify the active video data type (luma, chroma red, and chroma blue) available at DATA_OUT. The decoder also identifies the active portions of the video data stream, the current field outputted, and the video format (NTSC or PAL).
Device Utilization and Performance
Table 1 lists the typical device utilization results for the megafunction.
| Table 1. Typical Device Utilization for the Megafunction | |||||
| Target Device | Speed Grade | Utilization | Performance (fMAX) | Parameter Setting | |
| LEs (1) | I/O Pins | ||||
| ACEX? 1K | -1 | 94 | 47 | 243.90 MHz | None |
| APEX? 20KE | -1 | 90 | 47 | 290.02MHz | None |
總結
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