预备知识
场的概念
在视频传输协议中，“场”（field）是指构成一帧完整图像的两个半幅图像之一。在传统的隔行扫描视频系统中，一帧完整的图像由两个场组成：上场（top field）和下场（bottom field）。这种扫描方式主要用于模拟电视信号中，以减少带宽需求并提高图像质量。
场的基本概念：
隔行扫描：在隔行扫描中，屏幕上的像素不是一次性全部刷新，而是分成两个阶段来完成。首先刷新所有偶数行（上场），然后刷新所有奇数行（下场），这样就完成了一帧图像的显示。
上场与下场：上场包含所有偶数行，下场包含所有奇数行。这两个场结合在一起组成一帧完整的图像。
帧与场：
在隔行扫描中，每两场构成一帧。帧是完整的图像，而场则是帧的一半。因此，在模拟电视系统中，每秒显示的场数通常是帧数的两倍。
隔行扫描与逐行扫描的区别：
隔行扫描：每一帧图像分成两个场显示，每个场包含一半的扫描线。这种方式减少了带宽需求，但也可能导致运动图像出现闪烁或交错现象（interlacing effect）。
逐行扫描：每一帧图像的所有扫描线一次性显示完毕。这种方式可以提供更平滑的图像，但需要更大的带宽。
应用场景：
模拟电视系统：在 PAL 和 NTSC 等模拟电视标准中，使用隔行扫描技术来传输视频信号。例如，NTSC 系统的帧率为每秒 30 帧，但实际上是以每秒 60 场的速度传输。
PAL,NTSC,SECAM
三者都是模拟电视信号标准。
NTSC: 全称为 National Television Standards Committee。视频格式为一张 NTSC 的图片包含 525 个交错行(interlaced lines), 每秒 29.97 帧。
PAL: 全称为 Phase Alternate Line。视频格式为一张 PAL 图片 625 个交错行，每秒 25 帧。
SECAM: 全称为 Sequential Color and Memory。视频格式和 PAL 一样，一张 SECAM 图片 625 个交错行，每秒 25 帧。但是 SECAM 处理颜色信息的方式和 PAL 不同。
BT.601
为了代替模拟电视信号，定义了标准清晰度视频信号的数字化格式 YCbCr。
BT.601(标清)，BT.709(高清)，BT.2020(超高清)定义的 YCbCr 标准格式各不相同。
其中 BT.601 Full-Range(YCbCr 的取值都为 0~255)的 YUV 数据格式与 RGB 转换关系为:
\(Y=0.299R+0.587G+0.114B\)
\(Cb=0.564(B-Y)\)
\(Cr=0.713(R-Y)\)
算出来结果为：
\(Y=0.299R+0.587G+0.114B\)
\(Cb=-0.169R-0.331G+0.500B + 128\)
\(Cr=0.500R-0.418G-0.081B + 128\)
电视机色域不能做到全覆盖，比如Y的取值只能在[16,235], CbCr的取值在[16,240]，那么计算的公式需要变化，像下面这个公式一样，需要乘上系数(240-16)/(235-16)
BT.656
Introduction
BT.656 定义了 parallel(已不再使用) 和 serial 接口，在视频电子设备间传输 4:2:2 YCbCr digital video。video 的分辨率可以是 720*486(525/60 video systems)或 720*576(625/50 video systems)。
BT.656 使用 8-bit 或 10-bit 编码的 YCbcr 数据和 27MHz 的 clock 传输。与传统的视频时序信号(Hsync, Vsync, Blank)不同，BT.656 使用独特的时序编码，可以有效地减少接口数量(IC pins)。
传输的video data 格式是遵循 ITU-R 601 协议的，BT.656 是定义了设备间传输video data的interface
Data stream format
每行由 EAV + BLANKING + SAV + ACTIVE VIDEO DATA 组成。
虽然 EAV,BLANKING,SAV 是三个独立的 fields,但都属于 horizontal blanking interval。
8-bit 编码会占据 bit2~9, bit1 和 0 会填充为 0。
使用 8-bit 编码的 YCbCr Bt.656 video stream 如图所示：
EAV and SAV
EAV(end of active video), SAV(start of active video)。
- EAV: 标志当前行的开始。
- SAV: 标志当前行 active video data 的开始。
这些信号的存在，使得传统的时序信号（HSYNC, VSYNC, BLANK）不再需要了。
EAV 和 SAV 都由 4 字节组成，开头的三个字节是固定的：0xFF-0x00-0x00。
第四个字节的格式如下(status word)：
D9 1: always 1。
D8 F: field bit. 0-field1, 1-field2。
D7 V: vertical blanking status. 1-处在 vertical filed blanking interval. 其余时间保持 0。
D6 H: horizontal blanking status. 1-EAV, 0-SAV。
D5 P3: protection bit 3。
D4 P2: protection bit 2。
D3 P1: protection bit 1。
D2 P0: protection bit 0。
protection bits 可以用来发现 2bit 的错误以及纠正 1 bit 的错误。
P3~P0 的值根据 F，V，H 而定，如下图所示。
Active Video Data
根据 ITU-R BT.601 规定，每个 pixel 的格式为 4:2:2 YCbCr。在标准的 525/625 行系统中，每行包括采样 720 个 Y 和 360 个 Cb 和 Cr，这样总的数量就是 1440 个。
在 SAV 之后，active video data 以这样的格式传输：
$$Cb_0\:Y_0\:Cr_0\:Y_1\:Cb_1\:Y_2\:Cr_1\:Y_3\:...\:Cb_{359}\:Y_{718}\:Cr_{359}\:Y_{719}$$Bit2~9 all set to 1 or 0 are reserved for data identification.
Blanking
除了 EAV 和 SAV 的 blanking 区域，剩下的 blanking 区域也由\(CbYCrY\)这样的序列构成，其中 Cb=0x80, Y=0x10, Cr=0x80。
因此 blanking 的序列为:
8-bit: 80h, 10h, 80h, 10h,… 10-bit: 200h, 40h, 200h, 40h,…
标准的 525-line system 一行中 blanking region 大小为 268 个数据, 625-line system 有 280 个数据。
Ancillary Data
辅助数据(digital audio, closed-captioning, teletext)可以被插入到每行的 blanking interval, 在 EAV 和 SAV 中间。也可以在任意的 vertical blanking intervals 传递。
TODO: 辅助数据的格式有需要再整理，这一部分在 ITU-R BT.1364