基于NiosII的视频采集与DVI成像研究及实现

　　2 模拟视频信号解码

　　视频解码格式有ITU-RBT.601标准格式和ITU-RBT.656标准格式。ITU-RBT.601标准需要行、场同步信号线，ITU-RBT.656标准无需同步信号线。ITU-RBT.656标准采用8 bit传输格式，亮度信号Y和色度信号Cb/Cr交替传输。本设计采用ITU-RBT.656标准。我国电视制式为PAL-D，一帧电视图像有625行，每行可视像素为720个，因为有行消隐和场消隐，实际可视像素面为720×576，电视图像传输采用奇偶场交替传输，所以通常奇偶场各传输288行。图2是行同步4：2：2输出时序图。

　　PAL-D制式一行可视像素有720个，因为采用ITU-RBT.656标准，每2个DATACLK时钟才输出一个像素，所以，一行可视像素需要1 440个DATACLK时钟。一行像素输出完毕后紧接4个行结束标志，然后进入行消隐阶段，行消隐阶段结束后，4个字符的开始标志表明一行的开始，从4个结束标志到4个开始标志，共有288个DATACLK时钟。这288个DATACLK期间的数据不用于显示，用于同步和消隐，所以对于PAL-D制式，采用ITU-RBT.656标准传输一行视频需要1 728个DATACLK时钟[7]。

　　EAV和SAV分别表示一行有效视频的结束和开始，EAV/SAV序列由FF-00-00-XX表示，其中XX是状态字，表1为EAV/SAV序列字段位表。

　　F场标志：F=0是偶场，F=1是奇场；V视频有无效标志：V=0为有效视频数据，V=1为无效视频数据；H有效视频结束起始标志：H=0是SAV，H=1是EAV。

　　从624行～22行和311行～335行为无效视频行，此时V=1；从23行～310行和336行～623行为有效视频行，此时V=0。从1行～312行为偶场，此时F=0；从313行～625行为奇场，此时F=1。

　　配置TVP5146使其正确初始化。设置正常工作模式，视频选择输入口，色度和亮度AGC自动增益，视频输入为PAL-D制式625行，解码输出格式为10 bit 4：2：2(2倍像素时钟速率)内嵌同步字符，实际10 bit输出时最低2 bit可丢弃。设置亮度信号范围为16～235，色度信号范围为16～240。配置NiosII软核，设置CPU类型为经济型32 bit，CPU时钟频率为100 MHz，复位向量起始地址为Flash，异常向量起始地址为On-chip-ram，设置PIO线模拟I2C协议，用于配置TVP5146，配置Avalon-MM三态桥用于挂接Flash，配置On-chip-ram为32 KB[8]，添加一个Avalon从设备。该从设备为用户自定义接口，NiosII软核可以通过该从设备口实时访问转换后的RGB像素，进行图像处理。