数字演播室高清晰度电视及其测试 中

2006-06-01 20:52:07 作者:襄樊电视台 戴延龄热度:
字高清的并行和串行接口

  与数字标清一样,数字高清的传送方式也分为并行传输和串行传输两种,各自适用于不同的场合。

比特并行接口

  并行传输是视频数据字中每一量化比特位分别用固定的一条通道来传输。也就是说,每个数据字的同位比特均在同一通道上传输,如果数据字长为10b,就要占用10个通道。
  
亮度信号与色差信号的时分复用
  数字分量系统有一路亮度信号和两路色差信号,其样值数据字长均为10b。如果分别采用比特并行传输,就须要使用3条多芯电缆,这不仅给传输带来了不便,而且带来了3路信号之间的时延问题。因此,可利用时分复用的方法将3路信号复用为一路信号,再用一条多芯电缆并行传送,这样可以简化系统的传输设备,提高传输速率。4∶2∶2分量时分复用并行输出的电路原理如图5所示。


  图中,时钟发生器输出两种时钟信号:37.125MHz是色差信号CBCR的取样频率,经A/D转换后的字速率均为37.125MW/s,时分复用后色差字CB/CR的速率提高到74.25MW/s,字长为10b;74.25MHz是亮度信号Y的取样频率,字速率为74.25MW/s,字长也为10b。Y与CB/CR复用后,如果把亮度/色差样值看成一个字,则字长为20b,字速率仍为74.25MW/s,图中输出端正是这样表示的;如果把亮度字与色差字分别对待,则字长各为10b,字速率为148.5MW/s。由此可见,复用后的传输速率明显提高了。
  
数据信号的定时
  由于发送端采用了时分复用,接收端须要解复用并进行数字解码才能恢复原始信号。因此,收发两端的数据定时非常重要。由图5可见,在并行传输方式中,除了传送数据比特外,还要传送74.25MHz的同步时钟信号。时钟信号与数据信号之间应有明确的定时关系。
  在并行传输中,数据信号以不归零码(NRZ)的形式传送。所谓不归零,是指在码元时间(码元宽度)内,数据脉冲信号的电平值不回到零,即数据信号脉冲的持续时间等于码元的持续时间。
  时钟发生器的输出时钟为方波信号,它与数据信号的定时关系如图6所示。


  图中,将时钟信号上升沿50%处作为定时基准,时钟周期Tck等于亮度取样频率的倒数,即亮度取样周期,其值为1/74.25MHz=13.468ns;t为时钟信号的脉冲宽度(在50%处测量),应为Tck的一半;Td为数据信号跳变沿50%处距定时基准点的宽度,也应为Tck的一半。为保证接收端能够正确地读出数据,在高清数字标准中对时钟宽度、时钟的抖动、数据的定时误差和数据信号的幅度均作出了规定。
  
时分复用后的并行传输
  经过时分复用,每一CB/CR色差数据字与每一亮度数据字组合为20比特字(图5),因此传输并行视频数据流就须要使用20对线。如果要附加一个辅助通道以传输其它数据,或者改为传送R、G、B分量数据流,则需要30对线。此外,还需要一对线传送时钟信号,这样总共为31对线。为了避免各线对之间相互串扰,各线对均应采用双绞线形式,每一对线的外围均应有接地的屏蔽线,最后还需要一个总的屏蔽。因此,为传输时分复用后的并行信号,就要使用一根93芯的多芯电缆。每对双绞线的标称特性阻抗为110Ω,在发送端输出信号符合要求及最长传输距离20m的情况下,电缆的特性应能保证数据信号的正确读出。
  在发送端,时分复用后的并行流必须经过线路驱动器才能与多芯电缆相连接;在接收端,也要有相应的线路接收器。这样,每一线对均要使用一个线路驱动器和一个线路接收器。线路驱动器是平衡输出,输出阻抗最大为110Ω;线路接收器是平衡输入,输入阻抗为110Ω,它们均应与双绞线的特性阻抗有良好的匹配。

  发送端的线路驱动器为差动输出,共模电压为-1.29V±15%(对地),发送信号幅度的峰值在110Ω负载的情况下应为0.6~2.0Vp-p。线路接收器为差动输入,最大共模电压为±0.3V,输入信号电压为185Vp-p至2.0Vp-p,各线对之间的延时差不得超出±0.18T

责任编辑:DVBCN编辑部

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