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關於CCIR656/sRGB的一點基礎瞭解

最近看到AUO一款TFT上面用到了CCIR656,不知道是個甚麼東西,於是在網上搜集了下面這些資料,以備後面自己查詢。

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 CCIR656是舊稱,後更改為ITU656

ITU BT.656輸入介面有一根pixel_CLK時鐘訊號,8根YUV的資料訊號,還有二根SVVS/SVHS(垂直水平同步訊號);

656輸出的是序列資料,行場同步訊號嵌入在資料流中;
601是並行資料,行場同步有單獨輸出;
656只是資料傳輸介面而已,可以說是作為601的一個傳輸方式。
簡單的說ITU-R BT.601是"演播室數字電視編碼引數"標準,而ITU-R BT.656則是ITU-R      BT.601附件A中的數字介面標準,用於主要數字視訊裝置(包括晶片)之間採用27Mhz/s並口或243Mb/s序列介面的數字傳輸介面標準.
CCIR601號建議的制定,是向著數字電視廣播系統引數統一化、標準化邁出的第一步。在該建議中,規定了625和525行系統電視中心演播室數字編碼的基本引數值。
601號建議單獨規定了電視演播室的編碼標準。它對彩色電視訊號的編碼方式、取樣頻率、取樣結構都作了明確的規定。
它規定彩色電視訊號採用分量編碼。所謂分量編碼就是彩色全電視訊號在轉換成數字形式之前,先被分離成亮度訊號和色差訊號,然後對它們分別進行編碼。分量訊號(Y、B    --    Y、R    -- Y)被分別編碼後,再合成數字訊號。 它規定了取樣頻率與取樣結構。例如:在4:2:2等級的編碼中,規定亮度訊號和色差訊號的取樣頻率分別為13.5MHZ和6.75MHZ     ,取樣結構為正交結構,即按行、場、幀重複,每行中的R-Y和B-Y取樣與奇次(1,3,5……)Y的取樣同位置,即取樣結構是固定的,取樣點在電視螢幕上的相對位置不變。    它規定了編碼方式。對亮度訊號和兩個色差訊號進行線性PCM編碼,每個取樣點取8位元量化。同時,規定在數字編碼時,不使用A/D轉換的整個動態範圍,只給亮度訊號分配220個量化級,黑電平對應於量化級16,白電平對應於量化級235。為每個色差訊號分配224個量化級,色差訊號的零電平對應於量化級128。
綜上所述,我們知道,分量訊號的編碼資料流是很高的。以4:2:2編碼標準為例,其位元流為:13.5×8 6.75×8×2=216Mb/S。若採用4:4:4編碼方式,即對複合訊號直接編碼,其抽樣頻率取為13.3×8=106.4 Mb/S。
關於這兩種訊號的區別:
ITU-R BT 601(CCIR601舊稱):16位資料傳輸;21芯;Y、U、V訊號同時傳輸。
ITU-R BT 656(CCIR656舊稱):9芯,不需要同步訊號;8位資料傳輸;序列視訊傳輸;傳輸速率是601的2倍;先傳Y,後傳UV。

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CCIR601要通過行、場同步兩根訊號線來傳遞行、場同步資訊;
而CCIR656不需要這兩根訊號線,它只通過8位資料線實現“軟”同步。

CCIR656=CCIR601 HSYNC VSYNC

ITU-R BT 601:

16位資料傳輸;21芯;Y、U、V訊號同時傳輸。

ITU-R BT 656:

9芯,不需要同步訊號;8位資料傳輸;序列視訊傳輸;傳輸速率是601的2倍;先傳Y,後傳UV。


CCIR 601號建議

為了便於國際間的節目交換,為消除數字裝置之間的制式差別,和為 625行電視系統與 525行電視系統之間相容,在 1982年 2月國際無線電諮詢委員會(CCIR)第 15次全會上,通過了 601號建議,確定以分量編碼為基礎, 即以亮度分量Y、和兩個色差分量R-Y、 B-Y為基礎進行編碼,作為電視演播室數字編碼的國際標準。

該標準規定: (1).不管是PAL制,還是 NTSC制電視,Y、R-Y、B-Y三分量的抽樣頻率分別為13.5MHz、6.75MHz、6.75MHz。(2). 抽樣後採用線性量化,每個樣點的量化位元數用於演播室為10bit, 用於傳輸為8bit。(3). Y、R-Y、B-Y三分量樣點之間比例為4:2: 2。

在 1983年 9月召開的國際無線電諮詢委員會(CCIR)中期會議上,又作了三點補充:(l)明確規定編碼訊號是經過γ預校正的 Y、(R-Y)、B-Y)訊號;(2)相應於量化級 0和 255的碼字專用於同步, l到 254的量化級用於視訊訊號;; (3)進一步明確了模擬與數字行的對應關係,並規定從數字有效行末尾至基準時間樣點的間隔,對 525行、 60場/秒制式來說為 1 6個樣點,對 625行、 50場/秒制式則為 12 個樣點。不論 625行/50場或 525行/60場,其數字有效行的亮度樣點數都是 720,色差訊號的樣點數均是 360,這是為了便於制式轉換。若亮度樣點數被 2除,就得到色差訊號的資料。

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CCIR-656 Encoder

Features

  • Delivers high-quality real-time video encoding
  • Complies with CCIR656 (BT.656) standard
  • Supports 27-MHz, 8-bit parallel data stream
  • Combines input video data, calculated reference codes, and generated blanking data
  • Provides external timing reference
  • Generates NTSC output
  • Uses fully synchronous design

Block Diagram

Figure 1 shows a block diagram of the function.

Figure 1. CCIR-656 Encoder Function

Figure 1 shows a block diagram of the function.

Description

The CCIR-656 Decoder provides real-time digital video processing that is used effectively for devices and applications including set-top boxes, digital recorders, video conferencing, streaming video, and video security systems.

The CCIR-656 Decoder design can synchronize to the incoming CCIR656 video data stream and generate the timing signals necessary for other blocks to extract the active video field data. It generates output signals that identify the active video data type (luma, chroma red, and chroma blue) available at DATA_OUT. The decoder also identifies the active portions of the video data stream, the current field outputted, and the video format (NTSC or PAL).

Device Utilization and Performance

Table 1 lists the typical device utilization results for the megafunction.

Table 1. Typical Device Utilization for the Megafunction
Target DeviceSpeed GradeUtilizationPerformance
(fMAX)
Parameter
Setting
LEs (1)I/O Pins
ACEX® 1K -1 94 47 243.90 MHz None
APEX 20KE -1 90 47 290.02 MHz None

Note:

  1. LEs = Logic elements

    什麼是sRGB?

    sRGB(standard Red Green Blue)是一種彩色語言協定。它提供一個標準方法來定義色彩,讓電腦的周邊設定與應用軟體對於色彩有一個共通的語言。

    sRGB(標準的紅、綠、藍色)是一種色彩空間定義,提供定義顏色的標準方法,使外部裝置和軟體應用程式能講相同的色彩"語言"。當srgb被數字成像裝置,如顯視器、掃描器、印表機和攝像機採用時,它可確保協調一致的色彩,並提高數字裝置和列印輸出資料之間的配色能力。 
        微軟聯合HP、三菱、愛普生等廠商聯合開發的sRGB通用色彩標準,受微軟強大使用者群體的影響力的威懾,絕大多數的數碼影象採集裝置廠商都已經全線支援sRGB標準,如:數碼相機、數碼攝像機、掃描器等都能看到sRGB的選項。而且幾乎所有的列印、投影等成像裝置也都支援了sRGB標準。唯獨沒有全面普及的就是顯示器,現在只有部分高階顯示器品牌或者一些品牌的高階型號才支援sRGB標準。可以相信,微軟下一個普及sRGB標準的目標,必然是顯示器行業。
        sRGB是HP公司和微軟合作的成果,並作為開放型業界標準提供。包括Corel(R)公司和Pantone(R)公司在內的越來越多的計算機硬體和軟體開發商,已加盟HP和Microsoft,開始採用srgb色彩空間定義。
        
        取得跨越掃描器、顯視器、應用程式和印表機的協調一致的色彩效果雖然並非不可能,那也比較困難,因為不同的裝置使用不同的機械裝置產生色彩。例如,顯視器和掃描器是以使用RGB的"加法"著色系統為基礎,它以黑色開始,然後增加紅色、綠色和藍色以取得色彩。印表機則是基於"減法"著色系統,通常使用青色、品紅色、黃色和黑色(CMYK)。印表機開始時用白色,並減去RGB(紅、綠、藍色)以取得色彩和黑色。例如,青色減去紅色即成綠色和藍色。
        
        無論RGB還是CYMK都被稱做"取決於裝置"的著色系統,跨越不同裝置和材料的色彩需要獨立於具體的裝置和材料。
        
        HP公司和Microsoft公司使用作業系統、外部裝置和Internet應用程式中處理色彩的標準方法來建立srgb色彩空間。srgb色彩空間使用許多值精確地構畫色彩的紅、綠和藍色元素,這些元素組成數字影象中的畫素或圖形、圖表或文字的彩色區域。
        
        由於目前從網上可獲得大量數字影象,協調一致的配色便成為越來越普遍的問題。在所有裝置和應用程式中採用標準色彩空間將有助於確保從Web頁面、顯視器和列印頁上色彩的協調一致。

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