基于NiosII的视频采集与DVI成像研究及实现

　　3 视频图像数据采集

　　视频解码芯片输出内嵌同步字符8 bit视频数据，参照解码芯片输出DATACLK时钟，FPGA采集视频解码数据。FPGA采集之前先要进行图像裁剪、交织处理。裁剪处理是为了产生640×480的像素面，交织处理即变隔行视频数据为逐行视频输出，即两场图像交叉嵌入一个存储体中，形成一帧。当一帧存储完毕后，切换存储体，而先前的存储体内容参照系统时钟，依次像素处理送DVI编码芯片进行显示。

　　3.1 视频信号采集控制

　　视频输出信号为内嵌同步字符8 bit Y：Cb：Cr=4：2：2输出，本设计中视频信号采集采用状态机控制法。视频信号采集控制状态机表示如图3所示。

　　Idel：默认空闲状态。如果视频采集标志capture置位，则进入Wait State状态；如果capture不置位，则停留在Idel状态。

　　Wait State：此时如果收到数据0xff，则进入State1，其他情况仍然循环停留。

　　State1：如果此时收到数据0x00，则进入State2；收到其他数据则进入Error。

　　State2：如果此时收到数据0x00，则进入New page状态，否则状态返回到Wait State。

　　New page：此时视频处于消隐状态，如果收到的视频数据vpo[6：5]=01，则正在消隐，转入第一行数据接收状态First Line，否则跳回Wait State状态。

　　First Line：如果收到vpo[6:4]=000，表明下一个数据即视频图像数据，否则返回到Wait State。

　　Chroma blue：正确有效的数据，如果此时接收到vpo=0xff，则表明数据转入End Line，如果收到vpo=0x00，则转入Error状态。

　　Luma blue：亮度蓝色数据，接收完转入Chroma red状态。

　　Chroma red：色度红色数据，接收完转入Luma red状态。

　　Luma red：亮度红色数据，接收完转入Chroma blue状态。

　　End Line：如果vpo[6:4]=011，表示奇数场结束，偶数场将要开始，转入New line状态；如果vpo[6：4]=111，表示一帧数据结束，转入Idle状态；如果vpo[5：4]=01，表示一行结束，下一行将要开始，转入New line状态；否则进入Error状态。

　　New Line：如果接收到的vpo[5：4]=00，表示有效数据接收，转入Chroma blue状态；否则转到End Line状态。

　　Error：错误状态，ITU-RBT656规定Y=[16 235] CBCR=[16 240]范围内，越此范围就为错误状态。如果capture=1，跳转到Wait state状态，否则停留在Error状态。该系统具有自动错误恢复能力。