SD-SDI數據解析

凡是作模擬信號採集的,不多不涉及BT.656標準的,由於常見的模擬視頻信號採集芯片都支持輸出BT.656的數字信號,那麼,BT.656究竟是何種格式呢?
      本文將主要介紹標準的 8bit BT6564:2:2YCbCr SDTV(標清) 數字視頻信號格式,主要針對剛剛入門模擬視頻採集的初學者入門之用。微信

1.幀的概念(Frame

一個視頻序列是由N個幀組成的,採集圖像的時候通常有2種掃描方式,一種是逐行掃描progressive scanning),一種是隔行掃描interlaced scanning)。對於隔行掃描,每一幀通常有2個場(field),一個叫頂場(top field),一個叫底場(bottom field)。假設一幀圖像是720行,那麼,頂場就包含其中全部的偶數行,而底場則包含其中全部的奇數行。ide

2.場的概念(field

注意,上面提到頂場和底場,用的是包含二字,而不是說徹底由後者組成,由於在BT.656標準中,一個場是由三個部分組成的:url

= 垂直消隱頂場(FirstVertical Blanking + 有效數據行(ActiveVideo垂直消隱底場(Second Vertical Blankingspa

對於頂場,有效數據行就是一幀圖像的全部偶數行,而底場,有效數據行就是一幀圖像的全部奇數行。頂場和底場的空白行的個數也有所不一樣,那麼,對於一個標準的 8bit BT6564:2:2SDTV(標清)的視頻而言,對於一幀圖像,其格式定義以下:.net

對於PAL制式,每一幀有625行,其中,頂場有效數據288行,底場有效數據也是288行,其他行即爲垂直消隱信號。爲何是288行?由於PAL制式的SDTV或者D1的分辨率爲 720*576,即一幀有576行,故一場爲288行。頂場有效數據的起始行爲第23行,底場有效數據的起始行爲第335行。3d

3。行的概念(Lines

下面說明每一行的組成,一行是由4個部分組成:orm

= 結束碼(EAV + 水平消隱(Horizontal Vertical Blanking + 起始碼(SAV + 有效數據(Active Video視頻

典型的一行數據組成如1所示:blog

1  SD-SDI行數據格式
ip

起始碼(SAV)和結束碼(EAV),它是標誌着一行的開始結束的重要標記,也包含了其餘的一些重要的信息,後面將會講到。

爲何一行中的有效數據是 1440 字節?由於PAL制式的SDTV或者D1的分辨率爲 720*576,即一行有720個有效點,因爲採集的是彩色圖像,那麼一行就是由亮度信息(Y)和色差信息(CbCr)組成的,因爲是 YCbCr422格式,故一行中有720Y720CbCr,這樣,一行的有效字節數就天然爲 720 × 2 = 1440 字節了。SDI-SD的數據都是422格式的,如2所示。

2  ITU-R BT656 422數字視頻流

其數據流如3所示,有兩個定時基準信號,一個在每一個視頻數據塊的開始(Start ofActiveVideoSAV),另外一個在每一個視頻數據塊的結束(End of Active VideoEAV);每一個定時基準信號由4個字的序列組成,格式以下:FF 00 00 XY16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。

3 SD-SDI數據流格式

4  SD-SDI時序圖

每一個字節數據的含義如5所示,請注意,視頻數據有一個由三個字節構成的前導碼(8bit視頻是0xFF,0x000x00,而10bit視頻則是0x3FF, 0x000, 0x000),後面跟隨着XY狀態字,這個字除了包含F (場), V (垂直消隱) H (水平消隱)位以外,還包含了4個保護位,以實現單位錯誤的檢測和糾正。請注意,FV只能做爲EAV序列的一部分來變化(即,從H = 0切換到H = 1)。此外,請注意,對於10bit視頻來講,增長的兩位其實是最低位,而不是最高位。

5 SD-SDI數據字節含義

Bit7

Bit6

Bit5

Bit4

Bit3-0(P3P2P1P0)

Hex

Description

1

0

0

0

0000

0x80

Even,Active,SAV

1

0

0

1

1101

0x9d

Even,  Active,EAV

1

0

1

0

1011

0xab

Even,Blank,  SAV

1

0

1

1

0110

0xb6

Even,  Blank, EAV

1

1

0

0

0111

0xc7

Odd,  Active, SAV

1

1

0

1

1010

0xda

Odd,  Active, EAV

1

1

1

0

1100

0xec

Odd,  Blank, SAV

1

1

1

1

0001

0xf1

Odd,  Blank, EAV

4.視頻時序

4.1  720×576p @50Hz時序圖如6所示。

4.2 720×480p@59.94/60Hz

720×480p @59.9460Hz時序圖如7所示。4.3   720×576i@50Hz

720×576i @50Hz時序圖如8所示。

4.4  720×480i@59.94/60Hz

720×480i @59.94/60Hz時序圖如9所示。


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