一种用CPLD实现视频信号运动检测的方法

（３）对于亮度分量Ｙ，每行抽样８６４次，对于色度分量Ｃｒ和Ｃｂ，每行抽样４３２次。

（４）８ｂｉｔ或者１０ｂｉｔ的ＰＣＭ编码。

（５）量化：０和２５５用于同步；１到２５４表示抽样结果的ＰＣＭ码；对于亮度分量Ｙ，１６表示黑色，２３５表示白色；对于色度分量Ｃｂ或者Ｃｒ，１２８表示没有色度。

包括消隐期在内，每帧数据扫描６２５行，每行抽样８６４个象素，因此总的分辨率是８６４×６２５。一帧数据分作奇偶两场，从上一帧的６２４行到本帧的３１０行是奇场，其中上帧６２４行到本帧２２行是奇场消隐期，从２３行到３１０行是奇场有效行；从本帧３１１行到６２３行是偶场，其中３１１到３３５行是偶场消隐期，３３６到６２３行为偶场有效行。图２是一帧的示意图。

对于帧内的每一行，共有８６４个象素，其中从第０个到第７１９个为有效象素，共计７２０个，从７２０个到８６３个为消隐期象素。每个象素都抽取Ｙ分量，每两个象素则抽取一个Ｃｒ和一个Ｃｂ分量。图３是帧内一行以及象素抽样数据排列格式的示意图。表格第一行是亮度分量Ｙ，第二行是色度分量Ｃｒ，第三行是色度分量Ｃｂ。

２．２ 抽样

从ＳＡＡ７１１３视频输出数据格式的介绍可以看到，保存完整的一帧数据（包括消隐期数据在内）需要８６４×６２５×２＝１．０８×１０６Ｂｙｔｅ的ＳＲＡＭ，需要１Ｍ以上的存储空间，这显然是不可取的，必须对帧数据进行抽样。本文介绍的方法的抽样规则如下：

（１）抽取一帧数据的奇场或者偶场。做比较的两场抽样数据必须取自相同的场次，或者同为奇场或者同为偶场，否则就没有可比性。

（２）对连续的８帧抽取第２帧和第８帧进行比较。被抽样的两帧之间必须有一定的时间间隔，间隔太短或者太长都会影响检测的灵敏度。

（３）对一场数据抽取有效行中的奇数行，从场同步信号有效边沿开始对行同步信号计数，直到下一个场同步信号为止。从２３行到３１０行是有效行，共１４４个奇数行。

（４）对被抽取的行，取其亮度分量Ｙ。根据图３中象素数据的排列顺序，从象素数据有效开始，偶数的象素数据脉冲同步的是亮度分量Ｙ。

    对于以上的抽样规则，有必要说明一下。最终的抽样数据并非全部都是有效数据，其中还包括了一部分消隐期的数据。这样做是可以理解的，因为运动检测的结果是根据两帧被抽样数据的差值来判定的，虽然消隐期的数据是无效的，但是每次消隐期的数据是相同的，两次抽样数据相减结果是零，并不会影响结果的判定。之所以对一场的行进行抽样，主要是为了减小抽样数据量，使数据总量不超过１２８Ｋ ＳＲＡＭ的容量。

如果要保证抽样数据全部都是有效数据，那么必须利用输入的象素数据同步脉冲ＳＰＣＬＫ、场同步信号ＳＶＳ和行同步信号ＳＨＳ对抽样时刻做严格的同步。这需要消耗额外的ＣＰＬＤ资源，而效果却不一定好。

根据以上规则，实际抽样的数据量为：８６４×１４４＝１２４４１６Ｂｙｔｅ，需要的ＳＲＡＭ容量为１２８Ｋ。

２．３ 程序

下面给出实现以上过程的一部分ＶＨＤＬ程序。

ｓｒａｍ＿ｗｒｉｔｅ＿ｃｏｎｔｒｏｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｔｏｒｅ＿ｆｉｅｌｄ?ｖａｌｉｄ?ｓｐｃｌｋ２?ｌｉｎｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒ?

ｂｅｇｉｎ

ｗｒｉｔｉｎｇ＜＝ｖａｌｉｄ ａｎｄ ｓｐｃｌｋ２ ａｎｄ ｓｐｃｌｋ ａｎｄ ｓｔｏｒｅ＿ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｌｉｎｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒ?０??

ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ?