视频编解码模块说明书

视频编解码模块说

明书

视频编解码模块说明书

一、工作原理：

常见的电视信号制式是PAL和NTSC，另外还有SECAM等。NTSC即正交平衡调幅制。PAL为逐行倒像正交平衡调幅制。PAL 电视标准，每秒25帧，电视扫描线为625线，奇场在前，偶场在后，标准的数字化PAL电视标准分辨率为720*576, 24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3, PAL电视标准用于中国、欧洲等国家和地区。NTSC电视标准，每秒29.97帧（简化为30帧），电视扫描线为525线，偶场在前，奇场在后，标准的数字化NTSC电视标准分辨率为720*486, 24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3。NTSC电视标准用于美、日等国家和地区。

NTSC制属于同时制，是美国在1953年12月首先研制成功的，并以美国国家电视系统委员会（National Television System Committee）的缩写命名。这种制式的色度信号调制特点为平衡正交调幅制，即包括了平衡调制和正交调制两种，虽然解决了彩色电视和黑白电视广播相互兼容的问题，可是存在相位容易失真、色彩不太稳定的缺点。NTSC制电视的供电频率为60Hz，场频为每秒60场，帧频为每秒30帧，扫描线为525行，图像信号带宽为6.2MHz。采用NTSC制的国家美国、日本等国家。

PAL制是为了克服NTSC制对相位失真的敏感性，在1962年，由前联邦德国在综合NTSC制的技术成就基础上研制出来的一

种改进方案。PAL是英文Phase Alteration Line的缩写，意思是逐行倒相，也属于同时制。它对同时传送的两个色差信号中的一个色差信号采用逐行倒相，另一个色差信号进行正交调制方式。这样，如果在信号传输过程中发生相位失真，则会由于相邻两行信号的相位相反起到互相补尝作用，从而有效地克服了因相位失真而起的色彩变化。因此，PAL制对相位失真不敏感，图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好，但PAL制的编码器和解码器都比NTSC制的复杂，信号处理也较麻烦，接收机的造价也高。

由于世界各国在开办彩色电视广播时，都要考虑到与黑白电视兼容的问题，因此，采用PAL制的国家较多，如中国、德国、新加坡、澳大利来等。不过，仍须注意一个问题，由于各国采用的黑白电视标准并不相同，即使同样提PAL制，但在某些技术特性上还会有差别。PAL制电视的供电频率为50Hz、场频为每秒50场、帧频为每秒25帧、扫描线为625行、图像信号带宽分别为4.2MHz、5.5MHz、和5.6MHz等。

视频编解码模块所使用的视频解码芯片是TVP5150，它是TI公司生产的一款低功耗视频解码芯片，它能够将NTSC、PAL或SECAM制式的视频信号转换成8位ITU－R BT.656格式的数字信号，并能够输出独立的行同步和场同步以及数据时钟信号等。TVP5150解码器能够把输入的模拟视频信号按照YCbCr4:2:2的格式进行转换，它同时还支持复合视频和S端子视频输入。在TVP5150内部，有一个9位2倍采样的ADC；有一个4线自适应

梳状滤波器，能够同时对亮度和色度信号进行滤波，以削弱这两个信号之间的相互影响。总体来说，TVP5150具有如下特性：➢支持NTSC、PAL和SECAM视频制式输入

➢支持标准ITU-R BT.601采样

➢拥有一个高速9位ADC

➢支持两路复合视频或一路S视频输入

➢具有嵌位和自动增益控制的全差分CMOS模拟预处理通道，能够获取最好的信噪比

➢超低功耗，仅115mW

➢经过IIC接口，能够控制亮度、对比度、饱和度、色度和锐度

➢辅助的4线自适应梳状滤波器能够削弱亮度和色度信号之间的影响

➢视频输出模式能够是ITU-R BT.656，8位4:2:2模式或8位4:2:2行场同步分离模式

基于上述特性，该芯片在数字电视、PDA、笔记本电脑、手机、视频录像/播放器、手持游戏机等领域得到了广泛地应用。下图是其功能框图。

视频解码芯片功能框图

有关TVP5150的更多资料及其内部相关寄存器的配置等请参阅相关的数据手册。

视频编解码模块所使用的视频编码芯片是ADI公司生产的ADV7171，它能够将CCIR-601 4:2:2的8位或16位数据转换成标准的模拟电视信号，即能够输出PAL制式，也能够输出NTSC制式。它既能够作为从模式，接收外部的时钟信号、行同步信号和场同步信号，也能够作为主模式，输出时钟、行场同步等时序信号。该芯片的工作仅需要一个27MHz的晶振便可（如果要输出正象素，则需要29.5MHz的时钟）。ADV7171的配置也是经过IIC 接口完成的，经过该接口，CPU能够设置其工作在不同的模式、不同的载频方式下。对于PAL制式和NTSC制式，只需要在27MHz的时钟下，输入满足CCIR-656标准的YCbCr 4:2:2的数据便可。当然，除了能够输出标准制式的视频模拟信号外，ADV7171还能够输出RGB信号，满足标准的VGA显示器显示。在ADV7171内部有4个10位的高速DAC，能够输出复合视频+RGB视频、复