内嵌同步基准码的视频传输接口的设计与实现

发布时间：2020-06-21 17:43

【摘要】：从上个世纪80年代开始,BT.656和BT.1120协议凭借其传输线少,易于控制等特点,在数字视频传输中起着越来越重要的作用。但是随着视频应用场合的增多,视频分辨率的多样性发展,单一分辨率的BT.656和BT.1120标准接口,已经不能满足现代社会的需求。因此为了解决传统的BT.656和BT.1120传输接口只能传输固定分辨率视频的缺点,本文在对BT.656和BT.1120协议研究的基础上,根据两个协议的特点,设计实现了内嵌同步基准码的视频传输接口,把视频的分辨率(图像的高和宽)参数和原始数据格式参数独立出来,根据实际的需求由用户通过配置寄存器进行设定,同时能够根据需求传输音频、字幕等辅助数据,提高了接口的传输效率,具有较好的可移植性和可扩展性,能够传输多种格式和分辨率的视频。根据数据传输过程,把设计分为两个完全独立的接口:发送接口和接收接口。对于发送接口,本文采用基于AXI总线读地址通道和读数据通道的AXI接口模块,在读取数据状态机的控制下,从存储器中读得要传输的原始视频数据,然后采用格式转换模块对读取数据进行转换得到接口支持的YCbCr4:2:2格式数据,同时利用两级FIFO模块对数据进行缓存和跨时钟域传输,编码引擎模块对数据进行解包、编码成数据流;对于接收接口,根据内嵌同步基准码特点,采用解码模块从输入数据流中分离出视频数据和辅助数据,格式转换模块对解码得到的视频数据进行转换,得到需要存储的数据类型,两级FIFO模块对数据进行跨时钟域传输和缓存,最后利用基于AXI总线写数据通道和写地址通道的AXI接口模块,在写入数据状态机的控制下,把数据写入到存储器中的指定位置。最后,本文对两个接口分别进行了模块级和系统级的功能仿真和验证。结果表明,本论文设计的视频传输接口,能够实现多种视频数据的传输,达到了预期要求。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP334.7
【图文】：

时序图,视频传输,时序图,标识信息

现准确控制传输。一帧图像共有 L12 个扫描行，其中 L1 到 L6 行为顶场，L7 到 L1底场。从 L11 行到下一场的 L2 行，为底场的消隐区；从 L4 行到 L9 行，为顶场的直消隐区。每帧图像由许多行构成，图 2.7 为一行数据构成和传输时序图。每行数据由定时准码、消隐数据和有效视频数据构成。其中，定时基准码有两个：位于有效视频区之前的 SAV(Start of Active Video)，位于有效视频区域之后的 EAV(End of Activideo)；消隐区间位于 EAV 和 SAV 之间，由 80、10……序列构成，代表亮度、色度不存在；有效视频区间位于 SAV 和下一行的 EAV 之间，数据按照 Cb0、Y0、Cr0、1……的顺序交叉排放。EAV 和 SAV 由 FF 00 00 XY 四个字节构成。其中 FF 00 0列固定不变，每行都相同；XY 字节则由场标识信息 F、垂直消隐区间信息 V、基码标识信息 H 和奇偶校验码共同构成。下一行

数据,视频数据,辅助数据,格式转换

包得到的视频数据和辅助数据为 8 位或者 10 按照 128 位来传递的，因此要对解码得到的数据。考虑到后级为一个异步 FIFO，可 YUYV 格式的数据，既方便格式转换，又能是低位宽（8/10 位）数据到高位宽（128 位作。本设计通过 16 个 8 位的寄存器（D0、9、D10、D11、D12、D13、D14、D15）来种情况：位时，视频数据打包过程和辅助数据的打包，检测到数据流中的数据为视频数据，则打包

【参考文献】