视频编解码模块说明书
一、工作原理：
常见的电视信号制式是PAL和NTSC，另外还有SECAM等。NTSC即正交平衡调幅制。PAL为逐行倒像正交平衡调幅制。PAL电视标准，每秒25帧，电视扫描线为625线，奇场在前，偶场在后，标准的数字化PAL电视标准分辨率为720*576, 24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3, PAL电视标准用于中国、欧洲等国家和地区。NTSC电视标准，每秒29.97帧（简化为30帧），电视扫描线为525线，偶场在前，奇场在后，标准的数字化NTSC电视标准分辨率为720*486, 24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3。NTSC电视标准用于美、日等国家和地区。
NTSC制属于同时制，是美国在1953年12月首先研制成功的，并以美国国家电视系统委员会（National Television System Committee）的缩写命名。这种制式的色度信号调制特点为平衡正交调幅制，即包括了平衡调制和正交调制两种，虽然解决了彩色电视和黑白电视广播相互兼容的问题，但是存在相位容易失真、色彩不太稳定的缺点。NTSC制电视的供电频率为60Hz，场频为每秒60场，帧频为每秒30帧，扫描线为525行，图像信号带宽为6.2MHz。采用NTSC制的国家美国、日本等国家。
PAL制是为了克服NTSC制对相位失真的敏感性，在1962年，由前联邦德国在综合NTSC制的技术成就基础上研制出来的一种改进方案。PAL是英文Phase Alteration Line的缩写，意思是逐行倒相，也属于同时制。它对同时传送的两个色差信号中的一个色差信号采用逐行倒相，另一个色差信号进行正交调制方式。这样，如果在信号传输过程中发生相位失真，则会由于相邻两行信号的相位相反起到互相补尝作用，从而有效地克服了因相位失真而起的色彩变化。因此，PAL制对相位失真不敏感，图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好，但PAL制的编码器和解码器都比NTSC制的复杂，信号处理也较麻烦，接收机的造价也高。
由于世界各国在开办彩色电视广播时，都要考虑到与黑白电视兼容的问题，因此，采用PAL制的国家较多，如我国、德国、新加坡、澳大利来等。不过，仍须注意一个问题，由于各国采用的黑白电视标准并不相同，即使同样提PAL制，但在某些技术特性上还会有差别。PAL制电视的供电频率为50Hz、场频为每秒50场、帧频为每秒25帧、扫描线为625行、图像信号带宽分别为4.2MHz、5.5MHz、和5.6MHz等。
视频编解码模块所使用的视频解码芯片是TVP5150，它是TI公司生产的一款低功耗视频解码芯片，它可以将NTSC、PAL或SECAM制式的视频信号转换成8位ITU－R BT.656
格式的数字信号，并可以输出独立的行同步和场同步以及数据时钟信号等。TVP5150解码器可以把输入的模拟视频信号按照YCbCr4:2:2的格式进行转换，它同时还支持复合视频和S 端子视频输入。在TVP5150内部，有一个9位2倍采样的ADC；有一个4线自适应梳状滤波器，可以同时对亮度和色度信号进行滤波，以削弱这两个信号之间的相互影响。总体来说，TVP5150具有如下特性：
支持NTSC、PAL和SECAM视频制式输入
支持标准ITU-R BT.601采样
拥有一个高速9位ADC
支持两路复合视频或一路S视频输入
具有嵌位和自动增益控制的全差分CMOS模拟预处理通道，可以获取最好的信噪比
超低功耗，仅115mW
通过IIC接口，可以控制亮度、对比度、饱和度、色度和锐度
辅助的4线自适应梳状滤波器可以削弱亮度和色度信号之间的影响
视频输出模式可以是ITU-R BT.656，8位4:2:2模式或8位4:2:2行场同步分离模式
基于上述特性，该芯片在数字电视、PDA、笔记本电脑、手机、视频录像/播放器、手持游戏机等领域得到了广泛地应用。下图是其功能框图。
视频解码芯片功能框图
有关TVP5150的更多资料及其内部相关寄存器的配置等请参阅相关的数据手册。
视频编解码模块所使用的视频编码芯片是ADI公司生产的ADV7171，它可以将CCIR-601 4:2:2的8位或16位数据转换成标准的模拟电视信号，即可以输出PAL制式，也可以输出NTSC制式。它既可以作为从模式，接收外部的时钟信号、行同步信号和场同步信号，也可以作为主模式，输出时钟、行场同步等时序信号。该芯片的工作仅需要一个27MHz 的晶振便可（如果要输出正象素，则需要29.5MHz的时钟）。ADV7171的配置也是通过IIC 接口完成的，通过该接口，CPU可以设置其工作在不同的模式、不同的载频方式下。对于PAL 制式和NTSC制式，只需要在27MHz的时钟下，输入满足CCIR-656标准的YCbCr 4:2:2的数据便可。当然，除了可以输出标准制式的视频模拟信号外，ADV7171还可以输出RGB信号，满足标准的VGA显示器显示。在ADV7171内部有4个10位的高速DAC，可以输出复合视频+RGB视频、复合视频+YUV视频以及两路复合视频+色度和亮度信号，当然，每一个DAC都可以将其设置为掉电模式，以降低芯片功耗。总而言之，该芯片具有如下特性： 支持ITU-R BT601/656 YCbCr格式的数据转换
内部集成有高性能的10位DAC
可以输出NTSC、PAL等制式
仅需一个27MHz的晶振便可实现整个视频编码
高达80dB的视频信噪比
内部32位寄存器直接控制色彩载波频率
多标准视频输出：复合视频、S端子视频、YUV、RGB等
视频输入数据支持CCIR-656 4:2:2 8位并行输入或4:2:2 16位并行输入
基于上述特性，该芯片在高性能DVD回放系统、便携式视频播放器、数码相机、数码摄像机、电脑、机顶盒等领率得到了广泛地应用。下图是其功能框图。
在视频编解码模块上，位于模块右边的J1接口为CLK选择接口，用跳线来进行选择，当跳线位于上方时，CLK为FPGA产生的时钟信号，跳线跳到下方时为模块27M晶体产生的时钟信号。在模块的左方有三个跳线用来选择VGA输出信号。当三个跳线放至ENCODE 端时，VGA输入的信号来自ADV7171芯片的DAC输出信号。当三个跳线放至FPGA端时，VGA输入信号来自FPGA。
三、模块接口定义：
码模块的控制接口的电源和地必须与其一致，以免烧坏视频编解码模块和其它控制模块。