基于blackfin DSP视频字符叠加的实现(5)
4:4:4/4:2:2/4:2:0/4:1:1表示不同的图像取样结构，如图2所示，广泛应用于数字电影摄影、数字电视摄像、数字图像处理、高清格式数据采集与记录等领域。
4:4:4/4:2:2/4:2:0/4:1:1源于色度取样。当对模拟分量视频或YUV/YCbCr信号等进行数字取样时，常常会用到色度取样，它是指在色度通道上进行相对于亮度通道较低分辨率的取样，即在表示图像时使用较亮度信息低的分辨率来表示色度信息（即色彩信息）。
根据人类视觉系统（HVS）特性，人眼对色度信号的分辨率低于对亮度信号的分辨率，因此色度取样在不明显降低图像质量的同时减少了视频信号的总带宽，有利于信号存储和传输，因取样而丢失的色度值通常可使用内插值或前一色度值来替代。
4:4:4是指对色度信号进行原始取样，而不做压缩处理，又称全带宽或全色度方式，用于XYZ/RGB等色彩空间中，这种方式对图像质量的要求最高，广泛用于数字电影摄影、数据存储记录和解码放映等领域。例如HDCAM-SR格式可使用Dual link HD-SDI（双通道高清串行数字接口）记录4:4:4 RGB信号。
4:2:2是指将色度信号的取样率选为亮度信号的1/2，其每个色差通道的取样率是亮度通道的1/2，用于YUV/YCbCr等色彩空间中，它的含义是，对每个像素的亮度值Y进行采样，对水平方向连续两个像素的U（Cb）、V（Cr）进行采样。如果每一个通道占用8位，那么每两个像素占有8*2+8+8=32位的空间。这种方式对图像质量的要求较高，广泛应用于电视演播室等领域。对应的四像素的像素序列为Y0 Cb0 Y1 Cr0 Y2 Cb1 Y3 Cr1。
4:2:0是指对每行扫描线来说，只有一种色度分量以2:1的取样率存储，它并不意着只有Y/Cb而无Cr分量，4:1:1则是指在水平方向上对色度信号进行4:1取样，这两种方式对图像质量的要求均较低。
图3.1 图像取样结构示意图
ITU656[6]接口为在单一信号源与单一终点之间提供单向互连。数据信号采取编码成8比特字(也可任选10比特字)的二进制信息的形式。这些信号是:视频信号，定时基准信号，辅助信号。视频数据格式:8个最高有效比特都是1或都为0的数据字用于标识目的，所以256个8比特字中只有254个(1024个10比特字中的1016个)可以用于表示信号值。视频数据字是以27兆字/秒的速率复用传送的，其顺序是:Cb，Y，Cr，Y，Cb，Y，Cr，……其中，Cb，Y，Cr这三个字指的是同址的亮度和色差信号取样，后面的Y字对应于下一个亮度取样。NTSC(PAL)制式的ITU656八位并行数据流如图3.2所示。PAL制式的ITU656帧结构如图3.3所示.
图3.2 NTSC(PAL)制式的ITU656八位并行数据流
图3.3 PAL制式的ITU656帧结构
ADV7183是一种综合视频解码器。它能够自动将一种兼容国际标准NTSC或PAL的模拟视频基带信号转换成另一种兼容16位/ 8位CCIR601/CCIR656的YCrCb型4:2:2或4:1:1视频数据。其灵活的数字式输出接口能够在基于缓存器结构和行锁时钟的系统中完成视频解码和转换功能,这使得ADV7183可以广泛应用于放映机、数字电视、DVD录像机和游戏机等许多系统[7]。ADV7183引脚配置如图3.4所示。
图3.4 ADV7183引脚配置
视频编码部分采用了ADV7179芯片[8]。引脚配置如图3.5所示，功能框图如图3.6所示。
图3.5 ADV7179引脚配置
图3.6 ADV7179功能框图
3．3 基于ADSP-BF561的视频处理模块
数字信号处理板核心为图像信号处理，输入的图像信号为模拟信号，由于数字信号处理有较多的算法，数字信号相比模拟信号存储方便，易于传输，且数字信号可提高图像的处理精度，故图像处理过程中将输入的模拟信号通过模数转换为数字信号。