FPGA通过BT.656接口实现4路视频流扩展与插值技术

本文档探讨了如何利用FPGA（现场可编程门阵列）通过BT.656接口实现传输四路视频流的高效解决方案。BT.656接口是由ITU-R制定的标准，专为高质量数字视频信号设计，支持4:2:2的YCbCr色彩空间，用于720×576像素的D1格式视频传输。 在实际应用中，通常的视频源可能是经过MPEG2压缩的CIF（352×288像素）格式。为了匹配D1格式，视频处理器需要先对CIF图像进行上采样插值处理，将其分辨率提升至D1。通过FPGA，我们可以扩展一个视频处理器的输出端口，使其能够同时传输四路CIF视频数据流，这样就避免了处理器接口数量的限制，同时也减轻了处理器的计算负担。 硬件连接方面，文章描述了BT.656接口的基本结构，包括8根数据线和1根时钟线。FPGA作为关键组件，接收视频处理器的输入信号，然后通过内部逻辑进行数据分离和插值处理，再通过四个独立的BT.656接口分别输出到四个视频编码器，每个编码器对应一路独立的D1视频信号。 数据结构方面，标准的BT.656并行数据包由625行构成，每行1728字节，其中包含偶数场和奇数场的YCbCr视频数据，以及行控制信号和帧同步标志。视频数据的布局遵循特定顺序，即Cb-Y-Cr-Y，每行的起始部分为行控制信号，包括EAV（有效视频结束）和SAV（有效视频起始）信号，这些信号用于帧同步和数据完整性检测。 总结来说，本文提供了在FPGA和BT.656接口之间构建视频信号处理系统的关键技术细节，包括硬件连接、数据格式和处理流程。这对于需要处理多路视频信号，并希望优化硬件资源分配的系统设计者来说，具有重要的参考价值。通过这种方式，可以实现视频信号的高效传输和处理，满足不同应用场景的需求。