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1、HDTV视频显示缓存器管理方案第13卷第4期?62?电子测量与仪器Vo1.13No.4JOU~CALOFELECTRONICMEASUREMENTANDINSTRUMENT1999年12月HDTV视频显示缓存器管理王金刚邹疃浩.刘健————一一(天津大学电信学院,天津300072)6【摘要】本文提出了一种HDTV视频显示缓存器管理方案,此方案依据不同帧类型采用相应对策管理HDTV视频缓存器,并以AHDL语言描述的状态机的方{去实现.该方法在我们研制成功的HDTV视频解码功能样机中采用,取得了较好的效果.关肇词:MPEG一2蛐AI-~L---_～-—_一
2、——_一视频显示缓存器一,引言'7本文介绍的HDTV视频显示缓存器管理是HDTV视频输人缓存系统控制中的一个模块,它是信源解码器中的一个重要组成部分.它位于信源解码器输出缓存之后.它的作用是将核心解码器输人的各帧码流重新排列顺序.例如解码器输出的帧序为I.P2B4P马P岛B1P重新排列为IBP2马马B】.等.根据MPEG一2标准,由于视频码流在传输中的误码,会引起视频缓存器的上,下溢,A/v不同步现象.这将造成显示的等待,重复显示及超前显示等错误.因此需要不断控制视频缓存器的读出状态,以保证显示图像的连续性.本文根据HDTV的总体方案提出了对两帧,三帧
3、视频缓存器的不同对策.同时也对显示缓存器的控铜依据提出了新的方法.二,重排序对策根据MPEG2的标准,Ⅻlv核心解码器的视频码流从视频缓存器移出及其显示时间是由ⅡrS和PTS标志决定的.每一帧图像的码流要在ⅡrS及PTS标志为给定的时刻完成移出和显示.同时依据传输流完成对本地时钟的恢复以保证移出及显示时问的准确.由于视频缓存器管理中有时会出现等待及跳帧的操作,而且这些操作随机发生.这就要求显示缓存在做相应处理的同时,还要考虑系统延时等问题.这就为显示缓存的管理带来了难度.据此本文提出以帧类型为判断依据的管理对策,使控制量减少,而且控制电路简单.在实际的
4、电路设计中,根据采用的帧存器类型的不同其控制方法也不同.可以采用二帧方式或三帧方式.由于存储器的结构不同,控制方法也有极大的区别,下面分别介绍各种方法.本文于1999年1月收到王垒刚:剜教授;邹Il亘浩:硕士研究生;刹健:讲师.第4期HDTV视频显示缓存器管理方案三,具有两帧VRAM及三帧SRAM的视频缓存器下面我们以一个由I,,,,B5,,,,B9,,P帻组成的序列为例说明两套方法及其控制结果.两帧视频缓存器的管理原则是:帧一,帧二依次交替写入;读出时,若写入B帧则立即写入,不做缓存;如果写入后帧一,帧二出现P与P,l与I,I与P,P与I四种组合状态
5、,就依先人先出的原则读出.两帧方案的写入及读出如表1所示.表1两帧方案的控锚结果帧写人l1马P{——读出Il马PdP8帧写人RRPBl0H1二读出岛RHDBL1采用两帧方案时适宜用双口存储器,即VRAM,而采用三帧存储器投有同时读写的操作,因此适宜采用SRAM.三帧方案的写入及读出原则是:写入时,哪个显示缓存器为空状态则向哪个写入;读出若为B帧则立即读出,无B帧时依据先人先出原则读出.三帧写入读出的方案如表2所示.表2三帧方案的控制结果帧写人IIRBlI一读出hRBL1帧写人R二读出P2帧写人RP,二J读出码岛P10四,用状态机实现的显示缓存的控制根据
6、以上原则,我们将两帧,三帧方案中的缓存状况归纳为几种情况.如表3所示.表3两帧方案和三帧方案的各种状态状两帧方案三帧方案态帧一帧二帧一帧二帧三1空空空空空2I帧或P蠛空I帧或P帧空空3I帧或P帧B帧I帧或P帧B帧空4I,P帧(后)I,P帧(先)I,P帧(先)I,P帧(后)空5B帧I帧或P帧I帧或P帧空B帧6I,P帧(先)I,P帧(后)I,P帧(先)空I,P帧(后)7空I帧或P帧B帧8空I,P帧(后)I,P帧(先)?64?电子测量与仪器第l3卷状两帧方案三帧方案态帧一帧二帧一帧二帧三9空B帧I帧或P帧10空I,P帧(先)I,P峨(后)11B帧【帧或P帧空
7、12【,P帧(先)【,P帧(后)空13B帧空I帧或P帧141,P帧(先)空I,P帧(后)根据上表的状态及输入帧的类型,我们用状态机来实现显示缓存器的管理.用AHDL语言描述的状态机程序如下所示:SOBDESIGN血sp一3(pie-d【1..0]dockenabIewT【1.0]fe[1.O】VARinput;input=GNDinput;input-VCC0I】tput;o~tptlt;删tput:STATUS:MACHINEWITHSn腰(80.s1,&,岛,S4,,s6.s7,岛,,S10,S11.S12,S13);%STATUSdfro
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