DVP接口详解

2024-09-03 17:36
文章标签 接口 详解 dvp

本文主要是介绍DVP接口详解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

背景知识

什么是DVP?

DVP全称Digital Video Port(数字视频端口)是一种用于图像传感器和处理器之间传输视频数据的接口标准DVP 接口采用并行传输方式,设计上属于低速总线,DVP没有特定的传输协议,它不规定传输协议,它只是一个视频传输接口,一般DVP传输采用的视频编码标准是:BT601/BT656/BT1120,正式名称是 ITU-R BT601/BT656/BT1120

Tips
值得注意的是DVP可以不使用以上三种编码标准,但由于DVP设计上属于是低速总线,它只能传输分辨率较低的视频,这三种编码标准就比较适合传输标准数据。

什么是ITU标准?

简介

ITU全称International Telecommunication Union(国际电信联盟),是联合国的一个专门机构,负责全球信息通信技术的标准化、协调和发展。于1865年在瑞士日内瓦成立,是一个历史悠久国际组织

ITU-R与ITU-P编码

ITU-R有三种编码格式:BT601/BT656/BT1120,主要应用于标清视频传输、视频编码和处理系统,与之对应的还有ITU-P,应用于语音、音频质量评估、语音信号处理和语音传输,主要有:G.711/G.722/G.723.1/G.726/G.729/G.728/G.718七种编码格式

NTSC/PAL与ITU-R之间的关系

NTSC与PAL电视制式标准,电视制式是电视信号传输和显示的标准规范,它决定了电视信号格式传输方式颜色编码分辨率帧率采样以及声音的处理方式。
ITU-R标清视频编码协议,主要是表示模拟信号转化为数字信号之后的编码标准,它不规定如何传输分辨率大小帧率等,它只规定如何将模拟信号转化为数字信号。一般情况下ITU-R编码是用来传输NTSC数据的,因为NTSC一般是通过广播以无线形式传播的,所以一些设备为了方便有线传输,则通过DVP接口将NTSC转化为ITU-R编码然后传输出去。
例如NTSC是使用YIQ表示,Y 分量(亮度 Luminance)I 分量(In-phase 红-青之间的色调)Q 分量(Quadrature 蓝-黄之间的色调),而ITU-R则采用YUV的方式,只需要将YIQ通过算法公式映射到YUV就可以了。
一般NTSCPAL会写成:NTSC(525/60)PAL(625/50)
525625代表扫描线,是指表示一帧图像的总扫描线包括奇偶部分NTSCPAL都采用隔行输入,而后面的60对应的是帧率,由于使用的是隔行输入,两个场代表一帧,也就是525/2=262每场里只有262个像素信息,对应的帧率就是60/2=30帧,这里NTSC并不是实际的30帧,因为NTSC工程师们发现30帧时NTSC干扰非常大,后来工程师们通过分析频率发现30帧时容易与其它器件产生共频从而产生干扰,后来工程师们通过计算,将NTSC行频改为15734.25Hz(对应帧率29.97),发现这个频率下干扰最小,就故而使用了这个频率。

隔行扫描和逐行扫描

隔行扫描逐行扫描是视频显示的一种方式。

隔行扫描

隔行扫描每个视频帧被分成两个场(fields,图像的一部分),每个场包含图像的一半行。一个场显示奇数行,另一个场显示偶数行,这样循环显示能够有效将一副图像的带宽降低一半并保证画面色彩,这个方法是利用了人眼残影保留时间,当某个色彩从人眼中消失后它不会立即在人的大脑中消失,会有一段残留时间,这也是目前旋转风扇播放视频的原理,过去显示器上面的RGB彩色管都是电容+LED制作的,当断电后电容也不会立即消失,LED会逐步变暗,同时由于是像素级别的所以人们肉眼很难察觉出区别,特别是隔行输入是两个场,奇偶行会交替显示

逐行扫描

逐行扫描是最纯粹的显示方式,它会完整显示一副图像,不会存在奇偶交替的情况,它只有一个场,一个场里包含了图像完整像素信息,逐行扫描是从上往下开始一行行完整的更新到屏幕上。

硬件组成

DVP一般由PCLKMCLKVSYNCHSYNCDATA五根主要线和一个HCD组成下面的表格是它们的作用

Pin脚作用
PCLK像素时钟
MCLK主时钟频率,由外部输入
VSYNC帧同步信号
HSYNC行同步信号
DATA[0:?]并行数据线,大小不固定取决于设备,常用的是8/10/12/16BIT,一根线对应一个BIT

HCD是控制器部分

ITU-R标准详解

Tips
以下统一用BT为前缀

BT601

简介

BT601全称是ITU-R(Recommendation) BT.601,前身是CCIR6011982年由ITU-R发布的一个数字信号编码标准,是为电视放送推出的一个标准,采用RGB4:4:4和YUV4:2:2表示颜色分量,主要用来传输电视信号,由于电视采用的是NTSC/PAL所以一般用来编码NTSC与PAL信号。

编码方式

BT601采用YCbCr (YUV) 的方式表示颜色信息,以下是它与NTSC的推荐采样建议
在这里插入图片描述

传输方式

BT601是编码格式,不存在传输方式,一般情况下都是并行传输,直接将数据通过并行口传输出去。

BT656

BT656不属于编码方式,它是属于接口标准,编码格式依然是BT601,它只是规定接口标准以及如何传输,它是BT601的并行接口标准,输入的模拟信号按照BT601进行编码然后通过BT656接口进行输出。

编码方式

参考BT601

传输方式

BT656每个像素先传输UV部分,在传输Y部分,它每一行由下面4部分组成:
结束码(EAV) + 水平消隐(Horizontal Vertical Blanking) + 起始码(SAV) + 有效数据(Active Video
在这里插入图片描述
BT656与其它设备相连基本上需要大约20根Pin,较为复杂。
BT656传输图像时也采用隔行输入,分为顶场低场对应奇偶行。

BT1120

BT1120是用于传输高清数字视频的,相较于BT656它俩最大的差别就是在VCLK上面,BT1120一般可以用于传输1080P的图像数据,BT656最大支持的分辨率则是NTSC:720x480,PAL:720x576,而BT1120支持:1920x1080。
BT1120数据总线位宽是16位BIT+一根时钟线,并且时钟速率有要求,如果是16位数据位宽则时钟速率是74.25MHz,如果是8BIT则是148.5MHz,在最新的1120-9协议里已经改用10BIT并行口,时钟频率是148.5MHZ,传输1080P图像最高可达25FPS。

编码方式

参考BT601

传输方式

参考BT656

总结

BT656和BT1120都是接口标准,它们都是用于传输BT601的一个接口标准,你也可以完全使用并行接口传输数据,那就BT601的方式。

DVP一般采用BT601的方式传输数据,一般使用的并行口BIT是8BIT,一般FPS多少取决于MCLK,一般DVP的时钟频率不会很高,因为它的设计就是低速总线。

这篇关于DVP接口详解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1133590

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