基于NiosII的視頻采集與DVI成像研究及實(shí)現(xiàn)

　　3 視頻圖像數(shù)據(jù)采集

　　視頻解碼芯片輸出內(nèi)嵌同步字符8 bit視頻數(shù)據(jù)，參照解碼芯片輸出DATACLK時(shí)鐘，FPGA采集視頻解碼數(shù)據(jù)。FPGA采集之前先要進(jìn)行圖像裁剪、交織處理。裁剪處理是為了產(chǎn)生640×480的像素面，交織處理即變隔行視頻數(shù)據(jù)為逐行視頻輸出，即兩場(chǎng)圖像交叉嵌入一個(gè)存儲(chǔ)體中，形成一幀。當(dāng)一幀存儲(chǔ)完畢后，切換存儲(chǔ)體，而先前的存儲(chǔ)體內(nèi)容參照系統(tǒng)時(shí)鐘，依次像素處理送DVI編碼芯片進(jìn)行顯示。

　　3.1 視頻信號(hào)采集控制

　　視頻輸出信號(hào)為內(nèi)嵌同步字符8 bit Y：Cb：Cr=4：2：2輸出，本設(shè)計(jì)中視頻信號(hào)采集采用狀態(tài)機(jī)控制法。視頻信號(hào)采集控制狀態(tài)機(jī)表示如圖3所示。

　　Idel：默認(rèn)空閑狀態(tài)。如果視頻采集標(biāo)志capture置位，則進(jìn)入Wait State狀態(tài)；如果capture不置位，則停留在Idel狀態(tài)。

　　Wait State：此時(shí)如果收到數(shù)據(jù)0xff，則進(jìn)入State1，其他情況仍然循環(huán)停留。

　　State1：如果此時(shí)收到數(shù)據(jù)0x00，則進(jìn)入State2；收到其他數(shù)據(jù)則進(jìn)入Error。

　　State2：如果此時(shí)收到數(shù)據(jù)0x00，則進(jìn)入New page狀態(tài)，否則狀態(tài)返回到Wait State。

　　New page：此時(shí)視頻處于消隱狀態(tài)，如果收到的視頻數(shù)據(jù)vpo[6：5]=01，則正在消隱，轉(zhuǎn)入第一行數(shù)據(jù)接收狀態(tài)First Line，否則跳回Wait State狀態(tài)。

　　First Line：如果收到vpo[6:4]=000，表明下一個(gè)數(shù)據(jù)即視頻圖像數(shù)據(jù)，否則返回到Wait State。

　　Chroma blue：正確有效的數(shù)據(jù)，如果此時(shí)接收到vpo=0xff，則表明數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入End Line，如果收到vpo=0x00，則轉(zhuǎn)入Error狀態(tài)。

　　Luma blue：亮度藍(lán)色數(shù)據(jù)，接收完轉(zhuǎn)入Chroma red狀態(tài)。

　　Chroma red：色度紅色數(shù)據(jù)，接收完轉(zhuǎn)入Luma red狀態(tài)。

　　Luma red：亮度紅色數(shù)據(jù)，接收完轉(zhuǎn)入Chroma blue狀態(tài)。

　　End Line：如果vpo[6:4]=011，表示奇數(shù)場(chǎng)結(jié)束，偶數(shù)場(chǎng)將要開(kāi)始，轉(zhuǎn)入New line狀態(tài)；如果vpo[6：4]=111，表示一幀數(shù)據(jù)結(jié)束，轉(zhuǎn)入Idle狀態(tài)；如果vpo[5：4]=01，表示一行結(jié)束，下一行將要開(kāi)始，轉(zhuǎn)入New line狀態(tài)；否則進(jìn)入Error狀態(tài)。

　　New Line：如果接收到的vpo[5：4]=00，表示有效數(shù)據(jù)接收，轉(zhuǎn)入Chroma blue狀態(tài)；否則轉(zhuǎn)到End Line狀態(tài)。

　　Error：錯(cuò)誤狀態(tài)，ITU-RBT656規(guī)定Y=[16 235] CBCR=[16 240]范圍內(nèi)，越此范圍就為錯(cuò)誤狀態(tài)。如果capture=1，跳轉(zhuǎn)到Wait state狀態(tài)，否則停留在Error狀態(tài)。該系統(tǒng)具有自動(dòng)錯(cuò)誤恢復(fù)能力。