基于FPGA的視頻采集與顯示模塊設(shè)計(jì)
2 圖像采集和Video_to_VGA模塊設(shè)計(jì)
由ADV7181輸出的itu_r65*:2:2格式的視頻數(shù)據(jù)流格式如圖2所示。圖中, EAV和SAV為兩個(gè)基準(zhǔn)信號(hào), 要想獲得有效視頻數(shù)據(jù), 就得首先檢測(cè)到SAV。操作時(shí), 首先要對(duì)FF0000進(jìn)行檢測(cè), 然后再根據(jù)XY提取F、H來判斷SAV基準(zhǔn)信號(hào)。XY一般由8位數(shù)據(jù)組成, 圖3所示是其位格式表示。
圖2 itu_r65*:2:2格式視頻數(shù)據(jù)流
圖3 XY各位表示
2.1 ITU_R656_DECODER模塊設(shè)計(jì)
圖3中, XY的第七位為場(chǎng)信號(hào), F為0表示第一場(chǎng), F為1表示第二場(chǎng); XY的第六位為場(chǎng)消隱信號(hào), V為0表示數(shù)據(jù)是有效信號(hào), V為1表示數(shù)據(jù)處于場(chǎng)消隱階段; XY的第五位為有效數(shù)據(jù)開始結(jié)束信號(hào), H為0表示有效視頻數(shù)據(jù)開始信號(hào),H為1表示有效視頻數(shù)據(jù)結(jié)束; 而P0、P1、P2、P3為保護(hù)比特。操作時(shí)首先要檢測(cè)FF 00 00, 然后提取F、V、H等信號(hào), 最后再根據(jù)這些信號(hào)信息對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。圖4所示是本圖像采集系統(tǒng)的總體框圖。
圖4 系統(tǒng)總體框圖
Video_to_VGA 模塊主要由ITU_R656_DECODER模塊和YCbCr2RGB模塊組成, 這里先對(duì)ITU_R656_DECODER模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖5所示是ITU_R656_DECODER模塊的設(shè)計(jì)原理框圖。
設(shè)計(jì)時(shí), 首先應(yīng)構(gòu)建串轉(zhuǎn)并模塊, 以便對(duì)有效信號(hào)中的串行YCbCr信號(hào)進(jìn)行分離, 然后對(duì)亮度色差信號(hào)分別進(jìn)行處理, 以同時(shí)產(chǎn)生field和13.5M的Ypix_clock信號(hào); 接著對(duì)TD_HS進(jìn)行倍頻以產(chǎn)生HSX2, 再通過三個(gè)dui_port_c1024模塊將4:2:2的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為4:4:4的視頻信號(hào)。其中,在dui_port_c1024模塊中使用乒乓操作, 以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的連續(xù)處理, 讀時(shí)鐘為寫時(shí)鐘的2倍, 即寫入一行數(shù)據(jù), 讀出后變?yōu)閮尚校?這樣可實(shí)現(xiàn)奇行代替偶行, 從而實(shí)現(xiàn)去交織(由于人眼對(duì)奇行偶行數(shù)據(jù)分辨力較差, 故允許這種處理方式),輸出的Y, Cb, Cr用于后期所要使用的10位RGB信號(hào), 而Ypix_clock、HSX2和VSX1則用于產(chǎn)生VGA的時(shí)序信號(hào)。
評(píng)論