音视频接口标准（二）

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接口基本概念

VGA XGA UXGA SVGA HDMI

CCIR 与 ITU-R

国际无线电咨询委员会(International Radio Consultative Committee)，CCIR是国际无线电咨询委员会的简称。成立于1927年，主要职责是研究无线电通信和技术业务问题，并对这类问题通过建议书。从1993年3月1日起，与国际频率登记委员会（IFRB）合并，成为现今国际电信联盟（ITU）无线电通信部门，是国际电信联盟（ITU）的常设机构之一，简称ITU-R。

在CCIR与IFRB合并之前，CCIR已经就电视演播室数字编码提出了CCIR601号与CCIR656号建议，并深入市场。与IFRB合并之后，CCIR易名，成ITU-R。相应的建议书也就变成ITU-R BT601与ITU-R BT601。因为CCIR601（与CCIR656）都是已经广泛应用，所以你说CCIR601别人也会知道是指ITU-R BT601的

常用于芯片间的视频接口标准，有BT656、BT601，支持高清接口有BT1120。ITU-R BT656及BT601， 其实都只是推荐标准，所以厂商可以根据自身需要修改接口的时序（当然芯片厂商没事也不会去修改这些接口时序的）

ITU-R BT.601

BT601是比较早提出来的，用于SDTV。标准规定了：数字编码形式、每一数字有效行的样本数量、采样频率、码字的用法、采样结构等。但并没有详细地对pin、时序、处理时钟这些传输进行详细规定，只是建议支持并行接口、串行接口。所以这导致了芯片厂商的BT601接口经常模糊不清或者厂商间接口不兼容问题（这是一个坑，厂商有时不指出是BT601，直接自己取名字。如OmniVision的Sensor芯片，弄出个HSYNC mode。）

支持标准4:3和宽屏16:9显示宽高比，主要是为演播室数字电视编码参数（现在可不是，现在多用于芯片间的接口）。具体的内容，看看标准就可以知道。

BT601没有规定接口时序，但以我多年（小于一年）研究BT601和看过多款（小于三款）芯片接口的经验，我可以总结出目前市场上BT601的大致接口（至于你信不信，反正我是信了）。

  • vsync_field, hsync, data 三类pin。
  • hsync是一直有规律地出现，并不会因为处于场消隐而不出现。
  • 有hsync offset的东西，hsync并不与active data严格对齐。

我总结的BT601

注：此处的vsync在消隐时为高电平，href与hsync是同一管脚。（这图是参考OmniVision的DVP画的）

有些视频数据有分前后场，此时就有field信号，field与vsync是共用同一管脚。

ITU-R BT.656

BT656其实是BT601接口的一个补充，使用BT601中yuv422（OmniVision也使用BT656传输RawData）、比特串行传输的建议。BT656建议书的描述使用未压缩PAL或NTSC系统（目前也支持许多不同的分辨率，建议书只是以PAL、NTSC为例子）。在BT601建议书中，包含了模拟部分和数字部分，BT656是针对其数字部分的建议。BT656标准将串行接口细化，采用内嵌同步码的同步方式。BT656是最常用的接口，后来为支持高清，提出了BT1120。

数字描述

BT656及BT601的数字信号格式使用了8或10比特编码字的二进制信息，数字字的内容用十六进制形式的10比特表示法描述。

  • 10比特：1001000101比特模式表示为91.4h；（BT656-5则表示为245h）
  • 8比特：10010001比特模式表示为91h；

BT656-4推荐书的描述8比特字占据了10比特字中左边最重要的比特（也就是最高8位）。即从比特9至比特2。其中比特9是最为重要的比特。

数字格式

八个最重要比特全设为1或全设为0的数据字被保留用于数据辨别，因此可用的256个8比特字中仅有254个，或可用的1024个10比特字中的1016个可用于表述信号值。视频数据使用YUV422中的UYVY格式（即 Cb,Y,CRY ），其中UYV是共站亮度和色差抽样，而紧接着的Y字对应下一个亮度抽样。一个UYVY即为一个word，传输速率为27Mword/s。要知道，YUV422的UV是每两个像素传输一次，Y是每个像素都传输。

视频计时基准码（SAV，EAV）

现存在两个计时基准信号，一个位于各视频数据块的发端（活跃视频的起点，SAV），另一个则位于各视频数据块的末端（活跃视频的终点，EAV）。

... U Y V Y U Y V Y FF 00 00 XY 80 10 80 10 ... 80 10 80 10 FF 00 00 XY U Y V Y U Y V Y ...

每个计时基准信号包括一个四字序列，格式为：FF 00 00 XY。（数值用十六进制计数法表示。）前三个字是固定的前导码。第四个字包括的信息定义场2的标识，场消隐的状态和行消隐的状态。

| 数据比特编号 | 第一个字 | 第二个字 | 第三个字 | 第四个字（XY） |
|:——:+:—–:+:—-:+:—-:+:—–:|
| 9(MSB) | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | F |
| 7 | 1 | 0 | 0 | V |
| 6 | 1 | 0 | 0 | H |
| 5 | 1 | 0 | 0 | P3 |
| 4 | 1 | 0 | 0 | P2 |
| 3 | 1 | 0 | 0 | P1 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | P0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0(LSB) | 1 | 0 | 0 | 0 |

F=0 场 0
F=1 场 1

V=0 非消隐期间
V=1 消隐期间

H=0 SAV
H=1 EAV

上图是10bit接口的数值，与现有的8比特接口匹配时。最低两位没有定义。同理，当是12bit接口时，计时基准信号XY占据12bit中最高8bit。

在接收机端，P3，P2，P1，P0是1位误码纠错和2位误码检错的功能（采用自动纠错码，即海明检验码），P的一些状态取决于比特F、V和H的状态。

P0=F^V^H
P1=F^V
P2=F^H
P3=V^H

关于纠错检错的推理，留给你们自己推算（或者查阅相关资料）吧。

注：发现OV9712芯片可以对BT656的计时基准码进行配置，具体怎么配置，作用是什么，就没有研究清楚

辅助数据

辅助信号应遵循ITU-R BT.1364建议书的规定。（没搞懂）

数字消隐

数字消隐间隔期间出现的，并未用作计时基准码或辅助数据的数据字使用80.0h、10.0h、80.0h、10.0h（八位数据时，即为80h、10h、80h、10h，刚好对应y#16，cb,cr#128）等序列填充，分别与C~b~,Y,C~R~,信号的消隐电平相对应，恰当地置于复用数据中。,

OmniVison输出的数字消隐，可使用80h、10h、80h、10h来填充，也可使用空白来填充。

其他一些常见标准

  • BT709 这是一个与BT601类似的标准，但其针对的是HDTV。（时代在进步，标准也要跟上嘛）
  • bt1120 这是与BT656类似的标准，也包含了SAV、EAV的计时基准。是BT709的接口细化，支持HDTV
  • BT1700（行编号）
  • BT1364（承载分组数据）

疑点重重

  • BT656所说的传输速率27Mword/s。一个word又是指“UYVY”。这个传输速率是指并行传输的吗？如果是串行传输，那么Pixel Clock岂不是要54MHz，而发送时的Clock岂不是要108MHz了？？
  • 海思中指出：支持BT656、BT601、DC timings。同时又说支持SMPTE293M/ITU-R BT1358（480p/576p）、SMPTE296M timing（720p）
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