基于SMPTE 274M标准的高清视频发生器设计与实现
2012-03-17姜忠兵
姜忠兵
(重庆大学 光电工程学院,重庆 400030)
近年来,随着科技的发展和人民生活的提高,人们对于精神生活的需求越来越高,在视频领域,传统低清晰度的视频质量远远不能满足人们对于视频质量的要求,高清视频在各行业都亟需得到发展和应用。SMPTE是美国电影电视工程师协会,该协会制定了1080P等各种高清视频定义,包括SMPTE 274M、SMPTE 270M、SMPTE 295M等多种高清接口标准定义[1-2],在实现形式上同 BT.1120 相似[3-6]。SMPTE 274M 标准定义了一系列1080P高清视频传输标准接口,包括1080P 60 fps,1080I 60 fps,1080P 30 fps,1080I 30 fps 等多种方式,支持RGB、YPBPR、YCBCR等颜色空间视频传输,其应用广泛。本课题利用Altera公司Cyclone IVE系列FPGA成功产生基于SMPTE 274M视频标准的1080P视频信号,并用于某视频处理系统中。
1 SMPTE 274M视频标准
1.1 数字行图像存放格式
SMPTE 274M标准中,数字图像数据的存放格式(1920×1080/60/P)及其数据定时关系如图1所示。

图1 数字行图像数据及定时关系Fig.1 Video data of digital line and timing
图1中,T为亮度像素取样时钟周期,例如,传输1920×1080/60/P视频时,该时钟周期即为1/148.5 ms,即亮度取样频率的倒数。由图1可知,一行图像数据由图像定时基准码EAV/SAV,数字行消隐区和图像有效数据组成。在16位YUV422传输系统中,该标准分为两路8位数据传输,一路传输亮度分量Y,一路通过时分复用的方法传输色度分量Cb/Cr。针对一行2 200个时钟周期,图像定时基准码SAV和EAV分别占4个时钟周期,数字行消隐区占272个时钟周期,有效图像数据与其分辨率相同,占1 920个时钟周期。
1.2 图像定时基准码SAV和EAV
SMPTE 274M视频标准是一种内同步方式的图像传输标准,所谓内同步,是指将图像行场同步信号内嵌于图像的图像数据中,不需要单独的外部行场同步信号对图像进行控制。……
