BT656/BT601/BT1120协议以及DM365/DM355/DM6467上使用的YUV颜色空间说明

ITU-R BT.601和ITU-RBT.656国际电信联盟（International Telecommunication Union）无线通信部门（ITU-R）制定的标准。严格来说，ITU-R BT.656应该是隶属ITU-R BT.601的一个子协议。ITU-R BT.601是演播室数字电视编码参数标准，而ITU-R BT.656 则是ITU-R BT.601附件A中的数字接口标准，用于主要数字视频设备(包括芯片)之间采用27Mhzs并口或243Mbs串行接口的数字传输接口标准。BT.656并行接口除了传输4:2:2的YCbCr视频数据流外，还有行、列同步所用的控制信号。

ITU-R BT.601 16位数据传输；Y、U、V信号同时传输，是并行数据，行场同步单独输出。 
ITU-R BT.656 8/10位数据传输；不需要同步信号；串行数据传输；传输速率是601的2倍；先传Y，后传UV。行场同步信号嵌入在数据流中。

ITU-R BT.656包含三部分 
1：视频信号 
2：定时基准信号：

有两个定时基准信号，一个在每个视频数据块的开始(Start of ActiveVideo，SAV)，另一个在每个视频数据块的结束(End of Active Video，EAV)；每个定时基准信号由4 个字的序列组成，格式如下： FF 00 00 XY （16 进制）头三个是固定前缀，第4 个字包含定义第二场标识、场消隐状态和行消隐状态的信息。XY(MSB9-0)[1,F,V,H,P3,P2,P1,P0,0,0]

3：辅助信号：

辅助数据信号可以以10 比特形式只在行消隐期间传送，还可以以8 比特形式只在场消隐中的行的有效期间传送。＼

 

 

656输出的是串行数据，行场同步信号嵌入在数据流中；

601是并行数据，行场同步有单独输出;

656只是数据传输接口而已，可以说是作为601的一个传输方式。

简单的说ITU-R BT.601是"演播室数字电视编码参数"标准,而ITU-R BT.656则是ITU-R BT.601附件A中的数字接口标准,用于主要数字视频设备(包括芯片)之间采用27Mhz/s并口或243Mb/s串行接口的数字传输接口标准.

 

BT656内同步总线为8根，而BT1120的内同步总线为12根！

 4、ITU BT 601与ITU BT656 的区别 

关于这两种信号的区别： 

ITU-R BT 601: 16位数据传输；21芯；Y、U、V信号同时传输。 

ITU-R BT 656: 9芯，不需要同步信号；8位数据传输；串行视频传输；传输速率是601的2倍；先传Y，后传UV。656输出的是串行数据，行场同步信号嵌入在数据流中、 601是并行数据，行场同步有单独输出;656只是数据传输接口而已，可以说是作为601的一个传输方式。简单的说ITU-R BT.601是\"演播室数字电视编码参数\"标准,而ITU-R BT.656 则是ITU-R BT.601附件A中的数字接口标准,用于主要数字视频设备(包括芯 片)之间采用27Mhz/s并口或243Mb/s串行接口的数字传输接口标准.
 

//-------------------------------下面是另外一个朋友的见解，其中绿色部分是我的见解-----------------------------------

 

601是SDTV的数据结构 656是SDTV的interface
709是HDTV的数据结构 1120是HDTV的interface
从数据结构上 都是Y Cb Cr
只是SDTV用4:2:2   
HDTV用4:2:0

interface上 其实是一样的 vclk + vid[9:0] 10bit-mode 或者 8bit-mode
主要差异是在vclk的频率上 也就是采样频率
656是27Mhz
1120 是72Mhz 或者 74Mhz

有些疑惑的地方：
1、HDTV也是4：2：2
2、数据采样率，SDTV是27M；HDTV，根据帧率不同有变化；支持逐行和隔行两种；典型的帧率有60/30；还有隔行的60，50；具体可以看协议；
对于60/30，采样率分别是74.25和148.5M；
对应到串行数据传输，就是1.425G和2.97G
3、420格式，用于压缩算法

 

601是SDTV的数据结构 656是SDTV的interface（B656串行传输方式8bit、BT601是并行传输，独立HS/VS，16bit）
709是HDTV的数据结构 1120是HDTV的interface（BT1120是并行数据传输方式）
从数据结构上 都是Y Cb Cr
只是SDTV用4:2:2   HDTV用4:2:0

interface上 其实是一样的 vclk + vid[9:0] 10bit-mode 或者 8bit-mode
主要差异是在vclk的频率上 也就是采样频率
656是27Mhz
1120 是72Mhz 或者 74Mhz
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更正下 最近在做视频压缩 HDTV 有采用4:4：4 4:2:2 和 4:2:0 
为了节约数据量 之前广泛用4:2:0 
也是我之前常接触的 4:4:4 估计在相机领域有用 
普通HD应该不会有 
但是现在HDTV很多又用4:2：2 
为了方便实现DWT 更加规范 
这是趋势啊 
视频经过压缩后 经过普通的cable来传输 比较经济

 

 

 

比较DM365和DM6467两款芯片在处理YUV图像时的区别，这个对于要处理像TVP5158多通道图像输入或直接播放视频文件时有重要作用。

下图是DM6467的视频接口处理前端

由上图可以看出，模拟视频数据经过解码器处理后输出符合标准(BT656/BT1120)的YCbCr数据，处理器通过VPIF接收数据，并存放于DDR内。

TI的几款达芬奇处理器对于接收YCbCr数据和存放数据的方式是不一样的，下面来分别解析几种YUV数据的存放方式。

1.YUV422 Planar

这里,Y\U\V数据是分开存放的,每两个水平Y采样点，有一个Cb和一个Cr采样点，如下图。(DM6467不支持这种格式)

2.YUV420 Planar

这个格式跟YUV422 Planar 类似，但对于Cb和Cr的采样在水平和垂直方向都减少为2:1，如下图。(DM6467不支持这种格式)

3.YUV422 Semi-Planar

这个格式的数据量跟YUV422 Planar的一样，但是U、V是交叉存放的，如下图。(DM6467在 录制 或 播放 视频图像数据时都是使用这种格式)

4.YUV420 Semi-Planar

这个格式的数据量跟YUV420 Planar的一样，但是U、V是交叉存放的，如下图。(DM6467在编解码、压缩视频图像数据时都是使用这种格式，所以对YUV422 Semi-Planar数据进行编解码处理前可以使用VDCE进行转换缩放)

5.YUV422 Interleaved

这个格式的数据量跟YUV422 Planar的一样，但是Y、U、V是交叉存放的，如下图。(DM6467不支持这个格式。其它TI芯片，像DM6446\DM365\DM355在某些模式下是

使用这种格式的，例如DM365在接收TVP5146/TVP5158时就是使用这种格式)

 YUV，是一种颜色编码方法。


YUV是编译true-color颜色空间（color space）的种类，Y'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等专有名词都可以称为YUV，彼此有重叠。


“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），


“U”和“V”则是色度、浓度（Chrominance、 Chroma），


Y'UV, YUV, YCbCr, YPbPr 常常有些混用的情况，其中 YUV 和 Y'UV 通常用来描述类比讯号，而相反的 YCbCr 与 YPbPr 则是用来描述数位的影像讯号，例如在一些压缩格式内 MPEG、JPEG 中，但在现今，YUV 通常已经在电脑系统上广泛使用。YUV Formats分成两个格式：


紧缩格式（packed formats）：将Y、U、V值储存成Macro Pixels阵列，和RGB的存放方式类似。
平面格式（planar formats）：将Y、U、V的三个份量分别存放在不同的矩阵中。 
yuv色彩模型来源于rgb模型，
该模型的特点是将亮度和色度分离开，从而适合于图像处理领域。
应用：basic color model used in analogue color TV broadcasting.
 
YCbCr模型来源于yuv模型。YCbCr is a scaled and offset version of the YUV color space.
应用：数字视频，ITU-R BT.601 recommendation
YCbCr的 Y 與 YUV 中的Y含義一致，Cb 和Cr 與UV同樣都指色彩，Cb指藍色色度，Cr指紅色色度，在應用上很廣泛。


Y'PbPr是为了满足高质量视频传输而设计的色彩分量形式及接口形式，采用并行传输的方式。PbPr也是由B'-Y'及R'-Y'经过限幅得到的，目前，这种接口多见于模拟分量录像机、高清摄录一体机及DVD播放机等。模拟分量传输绕过了PAL编码与解码，减轻了亮/色串扰等编解码对图像的损失，但传输距离受到限制。


Y'CbCr是数字电视标准化时，为了兼容亮度、色差这种色彩编码方式而采用的一种类似于Y'PbPr的分量形式。CbCr是对B'-Y'与R'-Y'进行限幅及数字化得到的，因此CbCr是数字色差分量。一般来说，国际认可的演播室数字分量编码标准皆使用4:2:2色度亚取样，即B'-Y'及R'-Y' 的取样频率各为Y'的一半。除4:2:2外，常见的亚取样方式还有4:1:1、4:2:0。亚取样也可以看作是一种滤波，只不过是数字滤波。


无论Y'UV还是Y'CbCr或Y'CbCr，其实都是为了兼容黑白电视系统而设计的。展望未来，高质量节目制作或数字电影，有可能直接采用R'G'B'分量，由于无法进行色度滤波，因此只能采用4:4:4即全带宽传输及记录。


YIQ是用于NTSC电视系统之标准。I表示In-phase，Q表示Quadrature-phase，Y当然是亮度了


YCbCr是色差的数字信号，对应于ITU601和656 ,C是Chroma的缩写，意为色度。
YPbPr是色差的模拟信号，对应于EIA770 ,P是Parallel的缩写，意为并行
YUV一般是指经过适当缩放，用于调制到复合输出（CVBS）的色差信号
YIQ是NTSC的模拟信号


ITU-R BT.601
旧名称为CCIR 601，国际电信联盟（ITU）所制订的标准规格。为现今标准电视放送规格标准。对应NTSC(525/60)与PAL（扫描线625/50）、对应4:3和16:9纵横比画面。虽然色彩成份为RGB 4:4:4跟色差(YCbCr) 4:2:2为既订的，但是，这里记录的是作为广播放送用的一般的色差方式。


组成成分：明度（Y）、色差（Cb及Cr）
取样频率：13.5MHz（Y）和 6.75MHz(Cb,Cr)
取样方法：4:2:2（色差Cb与Cr取样频率都只有明度取样频率的一半，Y:Cb:Cr=4:2:2）
量化位元数：标准8bit、扩充10bit
ITU-R BT 601: 16位数据传输；21芯；Y、U、V信号同时传输。


ITU-R BT 656: 9芯，不需要同步信号；8位数据传输；串行视频传输；传输速率是601的2倍；先传Y，后传UV。656输出的是串行数据，行场同步信号嵌入在数据流中 601是并行数据，行场同步有单独输出;


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RGB (red green blue): 红绿蓝三基色 
CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-black inK): 青色-品红-黄色-黑色 
HSI (Hue-Saturation-Intensity): 色调-饱和度-强度 
DDB (device-dependent bitmap): 设备相关位图 
DIB (device-independent bitmap): 设备无关位图 
CVBS (Composite Video Broadcast Signal): 复合电视广播信号


 CVBS


是复合视频信号或 复合视频消隐和同步


全称Composite Video Broadcast Signal 或Composite Video Blanking and Sync


它只有1个信号线，但包含了亮度信号和色度信号，还有行同步、场同步。本身是可以直接进入ADC，但通常应用时都要进行Y/C分离和同步提取，再把Y/C信号分别送到不同的ADC，数字输出也常编码成ITUR656、610等标准的“复合数字信号”。


 监视器收到CVBS要做彩色解码，收到RGB只要分离一个同步给扫描系统就好了；


CVBS可以用两根线传输，RGB传输最少需要4条线。


它是的一个模拟电视节目（图片）信号在与声音信号结合，并调制到射频载波之前的一种格式。
CVBS是"Color, Video, Blank and Sync", "Composite Video Baseband Signal", "Composite Video Burst Signal", or "Composite Video with Burst and Sync".的缩写


 VGA是一种监视器显示方式，最主流的莫过于电脑显示器了。VGA是一个统称，真正的VGA只能达到720X576，而目前电脑显示器的分辨率均为1024X768，是SVGA模式。


CVBS是一种比较老的显示方式，更准确的说是第一代视频显示输出方式（第二代是S-VIDEO，第三代是VGA，第四代是DVI,第五代是HDMI），由于目前的显示设备比如电视机、电脑显示器）等均有cvbs接口，因此CVBS无形中也成为比较主流的接口。目前随着显示设备的分辨率的提高，特别是大屏幕液晶电视的出现，越来越多的设备提供VGA和HDMI接口。


YPbPr接口业界推崇的最为标准的高清晰数字视频接口。能将模拟的Y、PB、PR信号分开，使用三条线缆来独立传输；


 YUV（亦称YCrCb）是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法（属于PAL）。YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后兼容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的带宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输）。


"Y"表示明亮度（Lumina nce或Luma），也就是灰阶值；


"亮度"是通过RGB输入信号来创建的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。


"U"和"V"表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。


"色度"则定义了颜色的两个方面 — 色调与饱和度，分别用Cr和CB来表示。


Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。


CB反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之同的差异。




本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/aniya000/archive/2008/09/14/2833724.aspx


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复合模拟电视信号:


CVBS: Pal-D


CVBS: Ntsc-M


CVBS: 全部制式: Itu-R bt.470 .


 


分量模拟输出


Ypbpr, 标清:


Ypbpr, 高清:


 


数字信号:


隔行,数字,8bit,27Mhz, Pal/Ntsc:


逐行,数字,16bit,27Mhz,(包括50,60Hz定义)


逐行,数字,16bit,27Mhz, (仅有60Hz定义)


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 1080P，720P等高清分辨率的含义
在这里列一下视频输出的分辨率类型, 算是一个笔记.，不正确的地方请指正。


P：逐行扫描, progressive
I: 隔行扫描, interlace


名称 频率 含义 分辨率 描述
480I 60Hz 隔行，525条垂直扫描线，483条可见垂直扫描线 640 X 480 D1标准的NTSC电视显示模式
480P 60Hz 逐行，525条垂直扫描线，483条可见垂直扫描线 640 X 480 D2标准的电视NTSC制的EDTV，和逐行扫描DVD规格相同
576I 50Hz 隔行，625条垂直扫描线，576条可见垂直扫描线 720 X 576 标准的PAL电视显示模式，国内电视机的标准
720P 60Hz 逐行，750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线 1280 X 720 D4标准数字电视显示模式
1080I 60Hz 隔行，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线 1920 X 1080 D3标准数字电视显示模式
1080P 60Hz 逐行，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线 1920 X 1080 D5标准数字电视显示模式


物理分辨率为1920×1080的，才是全高清电视，就是一般标榜的full-HDTV。
一般所说的720P是入门级的高清分辨率，但它的清晰效果已经是非常好了，所以720P也算是高清电视。
再来说说电视信号和CRT的电视机：
国内电视信号为PAL制，一副图像可以看成是由625行横线组成。
电视信号在传输过程中，由于受带宽的限制，只能传递隔行信号，以节省带宽。
电视机如果是隔行扫描的话，就要分两次才能把一个完整的图像显示出来，也就是说分成两场，每场扫描312.5行。电视机一般每秒显示50场，也就是一般说的场频为50Hz，这样的话每秒就可以显示（625／2）X50＝15625行，这个就是一般说行频，一般就叫15K的PAL行频，
如果电视机一秒是显示100场的话，那么如果还是隔行扫描方式的话，可以看到每秒显示的行数就是原来的2倍，也就是31250，也叫作31K的行频。人眼的临界闪烁频率为60Hz，这样100Hz的频率就给人的感觉是画面很稳定，但是它仍然是隔行扫描，扫描线依然很明显，所以画面仍然不够细腻。这个就是我们一般说的“100Hz，不闪的才是健康的”，这个主要是指满足了人眼的临界闪烁频率而已，但清晰度还是不够的。


如果电视机是60Hz＋逐行扫描，那么就不一样了，画面会很稳定，而且会很细腻。如果电视机的行频不变的话，31250 ＝（？）X 60 ，得到的逐行扫描时的行数就是520行，这样就需要把电视原始画面的625行减少100行，变成520行左右的画面来显示，虽然画面内容有所丢失，但看到的效果却比其他情况好了很多。


所以如果电视机是720P＠60Hz的数字电视的话，那么它就是60Hz, 不闪，而且是逐行能达到720行，也就是行频为43200，比一般电视信号源625行还要高，所以原始画面的表示信息是足够了，但720行又过多，从而导致看电视信号时，会出现画面不自然的感觉。


再来说说数字信号：
电视信号源，它是以像素或分辨率来表示，PAL制节目，分辨率为720X576。这样的话，在480P的电视机上显示是不够的，需要720P，即1280X720P。


一般DVD是也是数字信号，720X480的画面分辨率，用720P的电视机播放已经足够了。480P也不合适。


尽管1080i可以提供更高的象素（207万），比720P的92万高出不少，但是画面稳定度则720P更具有优势。
要是想看真正的高清效果，那么还得逐行的才行，也就是说1080P是真正的数字高清晰。