基于USB接口的多路视频采集技术研究.pdf

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1、硕士论文基于U S B 接口的多路视频采集技术研究 摘要 m 洲l l l l l 5 1 1 1 1 1 1 Y 2 0 61 删 1 在机器视觉测量系统中，视频数据的采集与传输系统是必备部件，基于U S B 接口 的视频采集系统具有价格低、使用方便的特点，可满足大多数该类测试系统的应用要求。 但对具有多路视频输入的机器视觉测试系统，目前还没有单一U S B 接口可以完成的采 集系统。本文的目标就是根据目前某科研任务需要，研制一个基于单一U S B 接口、能 够对多路视频采集与传输的系统。 论文首先介绍了视频基础以及I T U - RB T 6 0 1 协议标准中的相关概念，接着分析了 本设

2、计中相关解码芯片的工作原理。然后，论文简述了U S B 2 0 协议草案中重要的概念， 包括U S B 系统结构，描述符，数据包格式，传输方式等等。接下来，论文讨论了U S B 2 0 接口芯片C Y 7 C 6 8 0 1 3 特点，主要是针对其S l a v eF I F O s 工作方式进行了分析，同时还 简要介绍了其固件核心框架。由于6 8 0 1 3 在S l a v eF I F O s 工作方式下需要外部逻辑，本 文为此设计了合适的状态机。此外，论文还分享了硬件设计过程及调试经验。最后，论 文对本设计中涉及的P C 端的软件开发进行了分析。P C 端的软件设计主要包括驱动程 序设

3、计和应用程序设计，驱动程序采用W D M 模型框架进行设计，应用程序则使用M F C 多线程进行编程。 论文的主要工作有：基于U S B 的多路视频采集系统的硬件和软件设计。硬件设计 包括原理图设计，P C B 设计，硬件焊接及调试，外部逻辑状态机设计以及6 8 0 1 3 固件程 序设计；软件设计包括驱动程序设计和应用程序设计。 关键词：机器视觉，多路视频采集，U S B 2 0 ，I T U RB T 6 0 1 ，S l a v eF I F O s ，固件，状 态机 A b s t r a c t 硕士论文 A b s t r a c t I nt h em a c h i n ev

4、i s i o nm e a s u r e m e n ts y s t e m ，v i d e od a t ac o l l e c t i o na n dt r a n s m i s s i o n s y s t e mi san e c e s s a r yc o m p o n e n t T h ev i d e oa c q u i s i t i o ns y s t e mb a s e do nU S Bi n t e r f a c eh a s a d v a n t a g e so f l o wc o s ta n dc o n v e n i e n

5、 tu s e ，t h u sc a nm e e tm o s t o ft h et e s t i n gs y s t e m s B u tt o t h em a c h i n ev i s u a lt e s ts y s t e mt h a th a sm u l t i p l ev i d e oi n p u t s ，t h e r ei sn os i n g l eU S Bi n t e r f a c e c a nc o m p l e t ed a t aa c q u i s i t i o ns y s t e m A c c o r d i n

6、 gt oar e s e a r c ht a s k , t h eg o a lo ft h i sp a p e ri st o d e v e l o pas i n g l ei n t e r f a c eb a s e do nU S B ，c a p a b l eo fm u l t i - c h a n n e lv i d e oa c q u i s i t i o na n d t r a n s m i s s i o ns y s t e m F r i s t l y , t h i sa r t i c l ei n t r o d u c e ss o

7、 m e t h i n ga b o u tt h ev i d e ow h i c hi sm a i n l yr e l a t e dt o I T U - RB T 6 01p r o t o c o l ，t h e n ，i td e s c r i b e sh o wt h ed e c o d e rc h i pw o r k si nt h i sd e s i g n T h i s a r t i c l ea l s od e t i a l e d l ya n a l y z e ss o m ei m p o r t a n tC o n c e p t

8、a b o u tU S B 2 0p r o t o c t l ，s u c ha sU S B a r c h i t e c t u r e ，U S Bd e s c r i p t o r s ，U S Bp a c k e tf o r m a t s ，U S Bt r a n s f e rm o d e ，e t c T h e n , t h ea r t i c l e d i s c u s s e st h ec h a r a c t e r i s t i c so fC Y 7 C 6 8 013 ( a nU S B 2 0i n t e r f a c e

9、 ) ，t h ec h a r a c t e r i s t i c sa r e m a i n l ya b o u tt h eS l a v eF I F O s ，i ta l s od e s c r i b e st h ec o r ef r a m e w o r ko ft h ef m n w a r e A s 6 8 013 憾ei t sS l a v eF I F O s ，a ne x t e r n a ld a t a - p r o c e s s i n gl o g i ci sn e e d e d ，S O ，a u t h o rd e s

10、i g nt h e a p p r o p r i a t es t a t em a c h i n e A f t e rt h i s ，t h ee x p e r i e n c eo fh a r d w a r ed e s i g na n dd e b u g g i n g p r o c e s sW a ss h a r e di nt h i sa r t i c l e F i n a l l y ，s o m e t h i n ga b o u tt h es o f t w a r ed e s i g nW a sa y a l y z e d S o f

11、 t w a r ed e s i g ni n c l u d e st h ed r i v e rd e s i g na n da p p l i c a t i o nd e s i g n F o rd r i v e rd e s i g n , W M D d r i v e rm o d e lw a su s e d ；f o ra p p l i c a t i o n d e s i g n , a u t h o ru s e dM F Cf o rm u l t i t h r e a d e d p r o g r a m m i n g T h ew o r k

12、 st h a th a sb e e nd o n ef o rt h eU S B - b a s e dm u l t i c h a n n e lv i d e oc a p t u r es y s t e ma r e m a i n l yh a r d w a r ea n ds o f t w a r ed e s i g n H a r d w a r ed e s i g ni n c l u d e ss c h e m a t i cd e s i g n , P C B d e s i g n , h a r d w a r ed e b u g ，f a m w

13、 a r ed e s i g na n d d r i v e rd e s i g na n da p p l i c a t i o nd e s i g n K e y w o r d ：m a c h i n ev i s i o n , m u l t i c h a n n e lv i F I F O s ，f i r m w a r e ，s t a t em a c h i n e 硕士论文基于U S B 接口的多路视频采集技术研究 目录 摘要。I A b s t r a c t I I 目 I 】口【 l 绪论1 1 1 本课题的意义与应用。1 1 2U S B 2 0

14、视频采集接口的概述2 1 3 本课题的主要研究内容3 1 4 论文结构4 2 视频基础及相关芯片简介5 2 1 电视制式5 2 1 1 彩色电视制式5 2 1 2 彩色空间6 2 2I T U RB T 6 0 1 协议标准。7 2 2 1 I T U RB T 6 5 6 子协议7 2 2 2I T U RB T 6 5 6 视频数据格式7 2 2 3 内嵌同步信号一9 2 2 4Y U V 格式1 0 2 3 多路视频运放器M A X 4 3 1 5 概述1 0 2 4 视频解码芯片T V P 51 5 0 工作原理1 2 2 4 1T V P 5l5 0 概述1 2 2 4 2T V P

15、 515 0 的可编程1 2 C 接口时序1 4 2 4 3T v P 5 1 5 0 相关电路及相关寄存器配置1 6 3 1U S B 2 0 系统结构及协议分析1 9 3 1 1U S B 系统结构1 9 3 1 2U S B 描述符2 0 3 1 3U S B 数据包格式2 3 3 1 4U S B 传输方式。2 7 3 1 5U S B 设备请求2 8 3 2U S B 2 0 芯片C Y 7 C 6 8 0 1 3 工作原理3 0 3 2 1C Y 7 C 6 8 0 1 3 芯片简介3 0 3 2 2C Y 7 C 6 8 0 l3 启动模式3 2 3 2 3C Y 7 C 6 8

16、 0 1 3 芯片工作模式3 2 3 3 固件程序简介3 7 4U S B 2 0 多路视频采集系统设计4 l 4 1 系统框架4 1 4 2 状态机分析4 2 5 系统硬件电路设计4 5 5 16 8 0 13 相关电路设计。4 5 I 目录硕士论文 5 2C P L D 相关电路设计4 7 5 3 系统电源设计5 0 5 4P C B 布局及硬件调试5 2 6P C 端软件设计5 5 6 1 操作系统基本概念一5 5 6 1 1 用户模式与内核模式。5 5 6 1 2 进程与线程5 5 6 1 3W i n 3 2 核心对象5 6 6 1 4W i I l d O W SI O 系统5 6

17、 6 2 驱动程序设计5 8 6 2 1 驱动程序简介5 8 6 2 2W D M 驱动模型6 0 6 2 3W i n d o w s 下的U S B 驱动6 l 6 2 4 多路视频采集系统的U S B 主机驱动核心代码分析6 2 6 3 应用程序设计6 9 6 3 1 用户界面选择6 9 6 3 2 应用程序结构6 9 6 3 3W o r k e rt h r e a d 设计7 0 6 3 4 应用程序测试结果7 4 7 结身乏语7 6 7 1 总结7 6 7 2 设计的改进与完善7 6 致谢7 7 参考文献7 8 I V 硕士论文基于U S B 接口的多路视频采集技术研究 1 绪论

18、 1 1 本课题的意义与应用 机器视觉测量是目前测量领域的一项重要技术，它通过摄像机将被测物体传输的图 像传入计算机进行处理，从而得到所需的测量信息。在这种类型的测试系统，视频信号 的采集与传输是一项必备技术。基于U S B 接口的视频采集与传输具有使用方便、价格 低廉，而且传输速度较快，可满足大多数机器视觉测试的要求。但对需要多路视频采集 的场合，这种系统就具有其局限系性。例如本课题研究的应用场所，基于机器视觉的汽 车四轮定位系统中，要用到至少四个摄像机和多个光源控制，用目前市场上的U S B 视 频采集系统就不太符合要求。 为此本文要研制了一种基于单一U S B 接口的视频采集系统，该系统

19、具有以下功能： ( 1 ) 具有多个视频源输入，可切换对其各个输入源进行采集与传输；( 2 ) 可以控制前 端的多个光源的通断；( 3 ) 整个系统与计算机通过单一U S B 接口来沟通。 显然，本文研究成果也可用来构建简单的诸如可满足家庭视频监控的需要。在繁荣 发展，经济高速增长的当今社会，安保问题成为焦点之一，多路视频监控系统作为家庭 安保的一个重要组成部分，显然具有一定的应用价值。多路视频采集监控系统可以将多个 的监控摄像头采集到的图像数据进行汇总，通过后台的处理可以得到准确的信息，这将 大大减少人力投入。 采用传统的视频监控系统缺点有二：首先，每个监控点仅有一个监控摄像头，由于 单个监

20、控摄像头的视角有限，所以监控过程中的盲区很多，系统可监控的区域受限。另 外，传输过程中依旧采用模拟传输，容易受到外界干扰。相比之下，数字传输具有一定 优势，它的抗干扰性，远距离传输，实时性以及纠错能力使得信号传输可靠性大大提高。 从数字视频的优势以及全球掀起的数字电视的热潮看来，视频数字化已经呈现不可 逆转的趋势。数字视频发展前景广阔，不但能够拉动内需，还能够促进社会的信息化发 展。目前，美国、欧洲、日本开展了大量的数字视频监控方面的工作，并且这方面工作 已经成为最近一些会议和国际工作组研讨的问题。 本文所讨论的多路视频采集系统克服了传统视频监控系统的缺点，并且考虑了成本 和开发的灵活性。系统

21、在兼容传统监控摄像头的同时，能够多路的、实时的进行视频采 集，此外，系统使用U S B 2 0 接口进行数字化的高速传输，视频图像可由主控系统进行 后端的处理。 第一章绪论硕士论文 1 2U S B 2 0 视频采集接口的概述 U S B 2 O 协议于2 0 0 0 年由C o m p a q 、H e w l e t t P a c k a r d 、I n t e l 、L u c e n t 、M i c r o s o f t 、N E C 、 P h i l i p s7 家公正式联合发布。协议起草的动机主要有3 个： a 个人电脑连接到电话( U S B 提供了一个无处不在的链接

22、，从P C 到电话都能使用。) b 易于使用( 具有灵活性，这是传统接口所没有的。) c 外扩端口( U S B 接口解决了端口可用性的限制。) 这份协议定义了一个符合行业标准的U S B 接口。该协议描述了总线的属性、协议的 定义、数据的传输、总线的管理类型以及所需编程接口的设计，围绕U S B 所构建的系 统和外围设备需与此标准相兼容。这份草案起草的目的是使得来自不同厂商的设备在一 个开放的结构体系中实现互等操作。该规范的目的是为增强的P C 架构，提高便携性， 商用性，并且能够适用于家庭环境。根据计划，该规范给系统O E M 及周边以足够的开 发空间用于实现产品的多功能性，在无须再携带过

23、时的接口的同时，也不失兼容性。 传统意义上的视频采集系统一般是通过I S A 或P C I 等内置接口来与P C 机通信。I S A 接口和P C I 接口虽然都是并行接口，通过并行方式传输数据，速率也分别达到1 2 8 M b i t s 和2 1 1 2 M b i t s ，但是它们属于内置接口，一旦受到高频信号的干扰，它们的传输速率将 受到影响，另外，它们并不支持热插拔。R S 2 3 2 接口以及R S 4 8 5 接口，虽然支持外接， 但是，由于它们数据传输方式是串行的，速率仅有2 0 K b i t s 以及8 M b i t s ，不适合作为视 频传输的接口。 针对目前市场的需

24、求，传统图像采集卡已不能够满足的要求，本课题采用U S B 2 0 接口。U S B 2 0 接口完美的克服了老式接口的规范不一、体积庞大、扩展性差，不支持 热拔插等诸多不便，并且采用不同传输速率来迎合外部设备。U S B 规范包括U S B l 0 、 U S B I 1 、U S B 2 0 ，以及无线U S B 和U S BO T G 等多个版本，按照U S B 2 0 协议标准，它 支持低速1 5 M b i t s 、全速1 2 M b i t s 、高速4 8 0 M b i t s 。U S B 端口具有灵活的扩展性，一 个U S B 端口串接上一个U S BH U B 可以扩展

25、成多个U S B 端口，通过外接U S BH U B ，避 免了P C 对扩充外设的限制，减少P C 机I O 接口数量。不仅如此，U S B 接口的差错控 制和重试机制可以确保数据传输的稳定性和可靠性。另外，市场上的U S B 主控芯片、 从机芯片以及电缆价格都十分低廉。本文采用C Y P R E S S 公司的高速U S B 2 0 传输芯片 C Y 7 C 6 8 0 1 3 作为传输数据的接口。 U S B 接口的传输方式分为4 种：批量传输、中断传输、同步传输、控制传输。批量 传输适用于传输大量的数据，当U S B 总线空闲时，它会以很快的速率传输数据，其传 输时间也很短，不会因为发

26、送大量的数据而堵塞U S B 总线。中断传输适用于传输少量 或中量的并且对服务周期有一定要求的数据。同步传输适用于传输速率相对恒定的并且 对服务周期有要求的数据。控制传输适用于传输少量的且对传输时间和传输速率均无要 2 硕士论文基于U S B 接口的多路视频采集技术研究 求的数据，U S B 总线为控制传输保留了一定的总线带宽，以确保数据能够尽快的被传输。 本多路视频采集系统的U S B 接口采用控制传输和批量传输两种方式进行数据传输，其 中控制传输用于接收P C 机的控制命令，批量传输用于向P C 机传输采集到的视频数据。 1 3 本课题的主要研究内容 本课题主要以设计基于U S B 的多路

27、视频采集系统的产品为最终目的，涉及软件硬件 等诸多知识点。 主要内容： ( 1 ) 基于U S B 2 0 的多路视频采集系统的总体解决方案 基于U S B 2 0 的多路视频的系统设计主要包括硬件和软件两个方面。硬件设计上主要 包括器件选型、接口选择，可行性分析等，在确定系统可行性之后，再进行原理图设计 和P C B 设计，硬件设计的最后一步是进行调试，以确保系统的正常运行。软件设计上 主要包括驱动程序设计和应用程序设计。驱动程序提供了一个接口给操作系统，设备可 以通过驱动提供的这个接口来与P C 交换数据，应用程序则是负责对数据进行处理并提 供一个人性化的U I 给用户。 ( 2 ) 多路

28、视频切换及解码 通过对I T U RB T 6 01 协议的分析并结合视频解码芯片T V P 515 0 的工作方式，总结 出数字化视频的特点。此外，还从硬件出发分析了多路视频运放的工作原理及其特性。 ( 3 ) 数字视频数据采集及传输 基于U S B 2 0 的多路视频的系统的主控芯片是可编程器件C P L D 。本文从I T U R B T 6 0 1 协议标准出发并结合T V P 5 1 5 0 用户手册设计了一套采集方案，该方案将采集到 的图像存储在缓存中( S 洲) ；本文还为U S B 2 0 传输接口芯片C Y 7 C 6 8 0 1 3 提供了合 适的外部逻辑来驱动缓存在S R

29、 A M 中的数据输出到U S B 总线上，以上都是通过对C P L D 进行编程实现的。 ( 4 ) U S B 2 0 传输接口的研究 通过对U S B 2 0 协议的分析并且结合本设计所使用的接口芯片C Y 7 C 6 8 0 1 3 ，进行了 可用于多路视频采集的固件设计。本多路视频采集系统使用了控制传输和批量传输两种 U S B 传输方式，其中控制传输用于接收P C 机的控制命令，批量传输用于向P C 机传输 采集到的视频数据。 ( 5 ) 主机程序的设计 主机程序的设计包括驱动程序设计和应用程序设计。本设计中驱动程序采用W D M 驱动模型，属于U S B 功能驱动，如果应用程序需

30、要向设备发出读写请求，就必须通过 第一章绪论硕士论文 驱动程序提供的接口来进行操作。本设计中应用程序采用M F C 多线程进行设计，原因 如下：首先M F C 提供了一套完善的类库，其次采集多线程将减少对系统资源的冲击。 在M F C 中，线程被划分为U It h r e a d 和w o r k e rt h r e a d ，其中U It h r e a d 具有自己的消息循 环。在本设计的应用程序中，显示的工作交由主线程U It h r e a d 来完成，设备控制和数 据采集的工作则交由w o r k e rt h r e a d 完成。 1 4 论文结构 本文的组织结构为： 第一部分

31、即绪论部分，主要首先介绍了本课题的研究背景，对涉及到的U S B 2 0 采 集接口进行了简单的描述。 第二部分主要介绍本文涉及到视频采集的相关知识，对I T U RB T 6 0 1 协议的核心 部分进行了描述，对本文所用到的解码芯片T V P 5 1 5 0 的及多路视频运放M A X 4 3 1 5 的工 作原理做了简要概述。 第三部分详细介绍了U S B 2 0 协议的核心内容，主要包括U S B 系统结构、U S B 描 述符、U S B 数据包格式、U S B 传输方向、U S B 设备请求，这部分还介绍了本设计使用 的U S B 2 0 接口芯片C Y 7 C 6 8 0 1 3

32、 的工作原理并且分析了其固件的核心代码。 第四部分详解了基于U S B 的多路视频采集系统架构以及该系统的核心部分的采集 流程，对外部逻辑的关键部分做了分析。 第五部分介绍整个硬件部分的开发过程，包括原理图设计和P C B 设计，最后分享 了硬件调试经验。 第六部分首先简述了与操作系统相关的基本概念，接着详细分析W D M 驱动模型下 的U S B 驱动程序以及驱动程序中的核心代码和技术，最后对本文所涉及的M F C 多线程 应用程序进行了阐述。 第七部分对整个系统的研发成果及主要工作进行了总结，针对系统的不足提出了进 一步改进和建议。 4 硕士论文基于U S B 接口的多路视频采集技术研究

33、2 视频基础及相关芯片简介 本章就从电视制式及I T U - RB T 6 5 6 协议出发结合相关的芯片做了详细的阐述。 2 1 电视制式 电视制式是电视信号的标准。它可以理解为用来实现电视图像信号和伴音信号以及 其他信号的传输方法，同时也可以理解为电视图像显示格式及其所采用的标准。 对于传统的模拟电视，大致有三种制式：黑白电视制式、彩色电视制式、伴音制式。 黑白电视制式主要包括图像和伴音的调制方式、载频差、频带宽度，图像的信号极性， 扫描行数等等。彩色电视制式在黑白电视制式基础上加入了色度和亮度信号。本文仅讨 论彩色电视制式。 2 1 1 彩色电视制式 彩色电视机对三基色信号的编码、解码方

34、式，扫描参数，图像载频与伴音载频以及 频道带宽的不同构成了不同的彩色电视系统，也就是彩色电视制式。目前世界上的彩色 电视制式主要有三种：N T S C 制、P A L 制、S E C A M 制。本文主要介绍N T S C 制和P A L 制。 ( 1 ) N T S C 制 N T S C 彩色电视标准是1 9 5 2 年1 2 月由美国国家电视标准委员会指定的。N T S C 帧频 为2 9 9 7 加，实际上，由于扫描方式为隔行扫描，一幅完整的图像被划分奇偶两场，因 此，其场频就是59 9 4 廊。每帧图像包含5 2 5 条行扫描线，其中4 8 6 条作为有效显示区 域。其水平扫描频率为

35、1 5 7 3 4 k H Z ，视频带宽为4 2 M H Z 。N T S C 制采用Y I Q 颜色模型， 易于实现亮度、色度信号的分离。 ( 2 ) P A L 制 1 9 6 3 年P A L 制问世，P A L 制又称逐行倒相正交平衡调幅制，其调制原理基本与N T S C 制相同，但它克服了N T S C 制的一些短板，比如在糟糕传输环境下的色调失调。 我国电视制式采用的正是P A L ( D ) 制，帧频为2 5 伽，场频为5 0 伽，水平扫描频 率为1 5 6 2 6 k Z 。每帧图像包含6 2 5 条扫描线，其中5 7 6 条为有效显示区域，视频带宽 为8 M H Z 。P

36、A L 制式克服了N T S C 制相位敏感的缺点。 5 第二章视频基础及相关芯片简介 硕士论文 2 1 2 彩色空间 1 R G B 彩色空间 现代多媒体显示技术中，用的最多的莫过于R G B 彩色空间，无论采集系统使用的 是什么形式的色彩空间，最终显示在终端上都得转换成R G B 彩色空间。 R G B 彩色空间方程如下： F = ，【R 】+ g G 】+ 6 【B 】 ( 2 1 ) 式( 2 1 ) 中，r 、g 、b 为三色系数，r R 】、科G 】、b B 】为F 光的三个色度分量。任 何一种光色其系数可由相对色系中的任意两个唯一确慰。 2 与Y I Q 彩色空间 是属于P A

37、L 制的一种颜色编码方式。传统摄像机采集到的R G B 信号经过处理 后，再经矩阵变换得到了亮度信号Y ，色差信号R - Y 和B Y ，最后将这三个信号进行编 码，这就得到了彩色空间。使用彩色空间优点有二：首先亮度信号Y 解决 了彩色视频信号与黑白视频信号的兼容问题。另外，由于人眼对于彩色图像分辨能力远 不及黑白图像，因此，可以采用亮度信号Y 传送细节，色度信号进行大面积着色。这样 在保证彩色图像清晰度( 亮度信号带宽) 的同时，可以把色度信号带宽变窄，而人眼却 无感觉。正是由于这些优点，现代多媒体计算机大都采用彩色空间。 美国、日本的等国家使用的N T S C 制式选用的是Y I Q 彩色

38、空间。Y 仍然是亮度信号， I 、Q 依旧为色差信号。与Y U V 彩色空间不同之处在于其色度矢量图位置不相同，如图 2 1 1 所示。 Q 、I 与V 、U Q 、I 与V 、U 6 。 1 一。 U 9 图2 1 1 ：Y I Q 与Y U v 彩色的矢量图 之间分别有3 3 0 夹角。 之间的关系： 硕士论文基于U S B 接口的多路视频采集技术研究 II = V c o s 3 3 0 U s i n 3 3 0 I9 = V s i n 3 3 9 + U c o s 3 3 。 在N T S C 制中，I 的带宽为1 3 1 5 M H Z 和P A L 制中的U 、V 差不多，

39、宽仅仅只是0 5 H Z 。 2 2I T U - RB T 6 0 1 协议标准 ( 2 2 ) 而Q 的带 国际电信联盟无线电通信部门( R a d i o c o m m u n i c a t i o nS e c t o ro fI T U ) 简称I T U R 。是 国际电信联盟的常设机构，其主要致力于无线电通信和业务问题的研究。该组织从无线 电资源最佳配置的角度出发，规划、协调各会员国的无线电频率，并就相应的技术问题 给出了建议书。 1 9 8 0 年，国际无线电咨询部I ( C C I R ) 提出了电视模拟信号转换标准的建议，又称数 字演播室标准的C C 0 6 0 1 ，

40、后来C C R 成为国际电信联盟的一员，相应的，C C I R - 6 0 1 也改称为I T U RB T 6 0 1 。 按照I T U RB T 6 0 1 建议，对5 2 5 行扫描线且场率为6 0 H Z 的信号或者6 2 5 行扫描线 且场率为5 0 H Z 的信号按照每行的亮度样本为7 2 0 个，色度样本为3 6 0 个的方法进行编 码。这种颜色编码的系统被称作4 ：2 ：2 。 2 2 1I T U RB T 6 5 6 子协议 I T U RB T 6 5 6 协议是I T U RB T 6 0 1 协议的一个子协议。更准确的说，I T U RB T 6 5 6 是I T

41、U RB T 6 0 1 协议的一个数字接口标准。 I T U RB T 6 0 1 协议附件A 中给出了二种用于数字视频之间的传输接口： 并行接口：1 6 位数据传输，能同时进行Y 、U 、V 信号的传输，另外，行同步信号 和场同步信号需单独输出。 串行接口：也就是I T U RB T 6 5 6 协议所对应的接口，采用8 1 0 位数据传输；传输 速率是并行接口的2 倍；先传Y 信号，后传U 、V 信号。行和场同步信号内嵌于数据流 之中。 2 2 2I T U RB T 6 5 6 视频数据格式 I T U RB T 6 5 6 标准的视频数据的传输速率为2 7 M b y t e s ，

42、符合I T U RB T 6 5 6 规范的 数字视频数据除了需要满足协议本身之外还需要遵守如表2 2 1 的场消隐定义。 7 第二章视频基础及相关芯片简介硕士论文 表2 2 1 ：标准视频标准的场消隐定义 6 2 55 2 5 V 捌g 函lf i e l db l a n k i n g F i 啪1S t a r tL i n e 6 2 4L i n e l ( v 1 ) F m i s hL i n e 2 3L i n e 2 0 ( V o ) F i d d 2S t a r t L i n e3 1 1 L i n e 2 纠 ( V 1 ) F i n i s hL i n e 3 3 6L i n e 2 8 3 ( v 一 F - d i g i L a lf i e l d 蛐 F i e l dl F 一0 。 L i n e lL 血4 跚2P 一1L i n t3 1 3L i n e 2 6 6 以P A L 制( 每帧6 2 5 行扫描线) 为例，对于奇数场( F i e l d1 ) ，场消隐阶段从上一 帧的第6 2 4 行持续到当前帧的第2 3 行，对于偶数场( F i e l d2 ) ，场消隐阶段从第3 1 1 行 持续到第3 3 6 行，场消隐期间内的数据是无效的。