基于ADV7183B的视频解码系统的设计

基于ADV7183B的视频解码系统的设计

摘  要： 利用MSP430F169控制视频解码芯片ADV7183B处理复合视频、S-Video和色差分量的视频输入源，从而输出8 bit/16 bit CCIR656的YCrCb型4:2:2的数字视频数据，再将其进一步进行格式转换、滤波等处理，通过DVI接口显示。

　　人的视觉信息占所有获得信息总量的70%以上，特别是随着现代科学技术的进步和社会发展，人们所接触的信息量也在不断增加。所以，显示技术的重要性越来越大。而视频技术[1]也经历了由模拟视频向数字视频的发展，在人们日常生活中的应用越来越广泛，例如电视电话会议、高清数字电视(HDTV)、移动视频及3G可视通信等。

　　当前，数字影像设备种类繁多，视音频处理硬件与软件技术高度发达[2]，为数字视频的流行起到了推波助澜的作用。在很长的一段时间内，图像处理将成为信息技术的前沿领域和热门课题。图像处理技术的应用取得了良好的社会效益和经济效益，其原因主要在于计算机技术以及大规模集成电路技术的发展与成熟，使得利用嵌入式系统作为视频图像的输入输出处理正逐渐成为主流，硬件解决方案也从专用处理芯片、DSP发展至FPGA，极大地提高了系统的灵活性、小型化。

　　1 系统设计

　　利用单片机MSP430F169与解码芯片ADV7183B的配置，使得整个视频解码系统可以灵活地根据输入视频源进行相应的配置以输出不同的数字视频数据。MSP430F169的最高运算速度达到8 MIPS，具有易操作、低功耗等特点[3-4]，特别是其可通过I2C接口与解码器进行数据传输，以实现对不同格式视频输入源的解码。而ADV7183B是一款综合的视频解码芯片[5-6]，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8 bit/16 bit CCIR656的YCrCb型4:2:2的数字视频数据，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。视频解码系统的硬件框图如图1所示。MSP430F169是主控芯片，针对不同的模拟视频源，利用C语言编程，对解码芯片ADV7183B的寄存器进行相应的配置，产生符合要求的数字视频数据及行、场信号，以便于视频后处理系统进行滤波、显示。

　　数字视频数据是把模拟视频信号解码为Y、U、V分量后，将其分别进行A/D量化采样，转换为数字视频流，时间上也按上面的顺序依次输出。这里，采用的是成立于1927年的国际无线电咨询委员会CCIR656(Consultative Committee of International Radio)标准[7-8]，也称为ITU-R BT.656。该标准规定：Y、U、V 3个分量的抽样频率分别为13.5 MHz、6.75 MHz、6.75 MHz。采用线性量化，每个样点的量化比特用于演播室为10 bit，用于传输则为8 bit。Y、U、V 3个分量样点之间比例为4:2:2，数据格式如图2所示。

　　图2中，T为采样时钟37 ns(27 MHz)；SAV为有效视频开始的定时基准标志码；EAV为有效视频结束的定时基准标志码；每个基准信号由4个周期的数据组成，格式为FF，00，00，XY，以16进制表示，前3个为固定的前缀，第4个字用来定义奇偶场、场消隐和行消隐信息。在消隐期间，传输80 H，10 H，80 H，10 H；在有效期间，按Cb，Y，Cr，Y，Cb，Y顺序传送。