GB T 17953-2000 4 2 2数字分量图象信号的接口.pdf

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1、中华人民共和国国家标准数字分量图像信号的接口发布 实施国家质量技术监督局 发布前言本标准是根据国际电信联盟无线电通信部门 的 号建议 工作在建议 部分 的 模式的 行和 行电视系统中的数字分量图像信号的接口制定的 在上述标准建议中对 行电视系统和 行电视系统的接口分别做了规定本标准在技术内容上与该建议的 行电视系统部分等同 该国际标准在数字电视领域普遍采用 为使我国数字电视广播及其设备制造与国际接轨 故予以等效采用目前在电视节目制作和编辑各个环节采用了大量数字图像设备它们在使用中需要进行连接在演播室或电视中心的内部多采用 同轴电缆连接不同数字电视设备 但在更长距离的演播室或电视中心之间 要采用

2、光缆传送数字电视编码信号在采用电缆连接不同数字电视设备时又有两种接口方法 一种是 比特或 比特的数字电视信号并行传输 这就需要用多芯电缆将各个比特位通过自己的专用电缆传送另一种方法是将数字电视编码信号顺序串行传送不管采用什么方式方法 所传信号内容 包括图像信号 定时基准信号和辅助信号及其编码方法演播室数字电视编码参数规范 是共同的所以本标准的内容首先确定了 接口的公共信号格式 然后逐次规定了比特并行接口 比特串行接口 的电参数及其机械连接方法 光缆接口 不是本标准的重点因为另有专门标准对其进行规定本标准与 演播室数字电视编码参数规范有密切关系它是本标准的基础本标准的附录 是标准的附录本标准由原

3、广播电影电视部提出本标准由全国广播电视标准化技术委员会归口本标准由国家广播电影电视总局标准化规划研究所负责起草本标准起草人康诵诗 李木兰前言国际电联无线电通信全会考虑到对于电视广播机构和节目制作者 在 行和 行系统的数字演播室标准方面有最多个数的相同重要参数有明显好处一种世界范围兼容的数字方法将会使设备的开发具有许多共同特点 运行会更经济并便于国际间节目的交换为实现上述目标已经以 建议的形式对数字电视演播室的基本编码参数达成了协议建议的实际实施要求规定接口和通过接口的数据流的细节这些接口在 行和 行两系统之间应该具有最大的共同性在 建议的实际实施中希望对接口的串行和并行两种方式都做出规定这些接

4、口所产生的数字电视信号有可能是对其他业务的潜在干扰源 必须对无线电规则给予应有的注意建议凡在电视演播室内需要 部分 建议所描述的分量编码数字图像信号接口的地方 这些接口和通过它们的数据流应符合规定比特并行和比特串行实施的以下描述中华人民共和国国家标准数字分量图像信号的接口国家质量技术监督局 批准 实施范围本标准规定了工作在 演播室数字电视编码参数规范 模式的 行电视系统的数字分量图像信号的接口本标准适用于工作在 演播室数字电视编码参数规范 模式的数字分量图像信号的接口引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准

5、的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性制电视广播技术规范演播室数字电视编码参数规范定义和缩略语定义本标准采用下列定义接口指一个数字电视信号源与另一个接受此信号的受体之间的单向互连 它包含机械连接和通过接口的数字信号两大部分 目前有并行接口和串行接口两种方式通过接口的数字信号包括图像信号定时基准信号和辅助信号缩略语正程图像起始正程图像结尾接口的公共信号格式接口的概述接口在一个信号源与一个受体之间提供单向互连并行和串行接口公共的信号格式在第 节中描述数字信号是 比特编码的二进制信号形式也可选择 比特字 这些信号是在本建议中数字字表示为十进制和十六进制两种形式为避免 比特表示与 比特表示之间的混淆

6、头 个高位比特作为整数部分 假若有后两位比特则作为小数部分例如 比特形式将表达为 或 而 比特形式将表达为 或没有小数部分时 应假定有二进制比特字占据一个 比特的最高有效比特 即比特号 这里比特号 是最高有效比特图像信号定时基准信号辅助信号图像数据编码特性图像数据符合 和示于表 的场消隐和场识别定义表 场消隐和场识别定义数字场消隐第一场起始结束第二场起始结束第 行第 行第 行第 行数字场识别第一场第二场第 行第 行注信号 和 在数字行的开始时与正程图像定时基准码同步改变状态行号数的定义见 建议 注意数字行号数如在 中所描述的 在 之前改变状态图像数据格式数据字的 个有效比特都是 和都是 时 用

7、于识别目的 所以只有 个 比特字中的 个或 个 比特字中的 个 可以用于表达信号值图像数据是以 兆字 的速率复用传送的其顺序是其中 这三个字属于同位置的亮度和色差信号取样 后面的 属于下一个亮度取样接口信号结构图 示出了图像取样数据如何加入到接口数据流中 图 中的取样标志号符合 规定的标志号图像定时基准码有两个定时基准信号一个在每一个图像数据块组成的开始 另一个在每个图像数据块结尾 如图 所示 每个定时基准信号由 个字组成顺序为 这些值用十六进制表示 保留用于时间基准信号 头三个字是固定前缀 第 个字包含定义第二场识别 场消隐状态和行消隐状态的信息 定时基准信号内的比特分配示于表图 接口数据流

8、的构成表 图像时间基准码注数据比特数 第一字 第二字 第三字 第四字注注表中示出的数是为 比特接口建议的值为与已存在的 比特接口兼容 和 比特的值未规定第 场时第 场时其他处场消隐期正程图像起始处正程图像结尾处保护比特见表最高有效比特表 保护比特表 规定了 和 比特的状态 比特的状态与 及 比特的状态有关见表 在接收器中这种安排容许校正 比特误码和检出 比特误码辅助数据辅助信号应当符合我国有关标准消隐期中的数据字出现在数字消隐期中的不是用于时间基准码或辅助数据的数据字被填充相应于 信号的消隐电平的 序列到复用数据中的合适位置比特并行接口接口的概述描述图像信号的数字码字的比特用并行的 对可选择

9、对导线来传送 每对载有每个分量信号的相同位的比特多工数据流 这 对也载有辅助数据 这些数据以时间多工方式加到图像消隐期的数据流中 附加的一对线提供 的同步时钟 用平衡导线对来传送接口上的信号 无均衡时电缆长度达 采用合适均衡时 长度达连接采用 芯 型插接件 并带有锁定机械见第 节为了方便 数据字的比特被赋予 到 的名字 全字以 表示是最高位 比特数据字占有图像数据以 形式以 数据块 实时无缓冲器 传送 每个数据块包含一个有效电视行的数据数据信号格式接口载有 可选 并行数据比特的数据和一个分开的同步时钟 数据用 形式编码 所建议数据格式在第 节有描述时钟信号概要时钟信号是 方波 的过渡代表数据传

10、送时刻 此信号有以下特点脉宽抖动在一场平均周期中 小于适宜于有效并行接口的抖动规定不适合于定时数字 模拟转换或并行 串行转换时钟 数据的时间关系时钟信号的上升沿发生在数据持续期的中间处 见图时钟周期时钟脉冲宽度数据定时 发端行频图 时钟 数据定时在信号源端接口的电特性概要线路驱动器发端为平衡输出 相应的线路接收器收端为平衡输入见图虽然没有规定采用 技术但是线路驱动器和接收器必须是 兼容的即它们必须容许驱动器和接收器采用所有数字信号时间间隔都在半幅度点测得逻辑规定在线路驱动器的 端相对于 端为正时是 进制的 为负时是二进制的 见图图 线路驱动器和接收器的连接线路驱动器特性 发端输出阻抗最大共模电

11、压 两端都相对于地信号幅度 至 峰 峰 在 的电阻负载上测量上升和下降时间小于 在 和 幅度点之间测得 负载阻抗 上升和下降时间差不能超过线路接收器特性 收端输入阻抗最大输入信号 峰 峰最小输入信号 峰 峰然而当随机数据信号在数据检测点上呈现由图 中眼图所示的条件时 线路接收器必须仍能正确读出二进制数据最大共模信号 包括 到 范围内的干扰两端相对于地注 在眼图中数据必须被正确检出的窗口宽度包括 的时钟抖动 以及 的数据定时见 和电缆对之间的 的延时差 见 建议图 相应于最小输入信号电平的理想眼图延时差当时钟对数据的延时差在 之内时 见图 数据必须能被正确读出接插件的机械部分接口使用 中规定的

12、芯联接方式的 型插接件 接点安排示于表 中用电缆插头上的两个 螺钉与设备上的插座锁在一起 电缆插接件用的是针形插头 而设备接插接件用的是针孔插座 连接电缆及其插件必须有屏蔽表 接点安排接 点 信号线时钟系统地数据数据数据数据数据数据数据数据数据数据电缆屏蔽接 点 信号线返回时钟系统地返回数据返回数据返回数据返回数据返回数据返回数据返回数据返回数据返回数据返回数据注电缆屏蔽接点 是用于减小电缆的电磁辐射的目的建议接点 应当在两端对机架地进行高频连接另外也在发送端对机架地实行 连接见 建议比特串行接口接口的概述位字的复用数据流如第 章所描述 以比特串行形式通过单一通道传送 在传输之前 附加编码的存

13、在提供了频谱成形 字节同步 并有利于时钟恢复编码采用多项式发生器 对未编码串行比特数据流加扰 此外产生一个加扰 信号产生一个无极性 序列传输顺序先传每个 比特字的最低有效位逻辑规定信号以 形式传送与比特极性无关传输媒介比特串行数据流能够用同轴电缆 见第 节 或光缆见第 章传送接口的电特性线路驱动器特性 发端输出阻抗线路驱动器为不平衡输出源阻抗为 并且在 频率范围内反射损耗不小于信号幅度在未接任何传输线时直接接到输出端的 电阻性负载上测量到的信号峰 峰值在之间直流偏置以信号幅度中点为基准的直流偏置在 到 之间上升和下降时间上升时间和下降时间在 到 幅度点之间确定 并且在直接跨接到输出端的 电阻性

14、负载上测量其值应在 到 之间 并且上升时间和下降时间之差不应超过抖动另定对输出抖动规定如下输出抖动 见注时钟速率是单位间隔 见注注和 各相应为 和在其他规范中定时抖动常采用 正在考虑将定时抖动定为线路接收器特性 收端终接阻抗电缆终接为 在 频率范围内的反射损耗不小于接收器灵敏度线路接收器连接到 节所允许的极限电压下工作的线路驱动器时 或通过一个在上有 损耗 其损耗特性为 的电缆连接时它都必须能够正确读出随机二进制的数据干扰抑制当直接连接到工作在第 中规定的下限电压的线路驱动器时 线路接收器必须在叠加有以下电平的干扰信号时也能正确读出二进制数据以下 峰 峰峰 峰以上 峰 峰输入抖动具体容限待定电

15、缆和插接件电缆建议所选的电缆应符合电磁辐射方面的有关国家标准特性阻抗所用电缆应有 的标准特性阻抗插接件特性插接件应有符合标准 型的机械特性 其电特性应允许在 线路中在频率高至 上使用光缆接口特性待定附录标准的附录有关在 行电视系统中使用的数字电视信号接口的注释并行接口时钟信号的适当编码 如利用交替奇偶校验 编码可通过减小电缆衰耗来扩大连接距离 为使较长联接线路正确工作线路接收器可包含均衡部分图 线路接收器小信号均衡特性在采用均衡时 它可以符合图 的标称特性 这个特性允许工作在长度直至零的电缆范围内 线路接收器必须满足本标准的 节的最大输入信号条件串行接口信号传输能够用同轴电缆的电形式 也可以是采用光纤的光形式 中等长度连接时用同轴电缆比较合适对很长的连接则用光纤更优可以在连接的接收端装设一个用于检测比特误码发生的系统 这将自动监视它的性能在一个完整的数字设备或系统中 对于所有的内部连接来说 有用的是不管信息内容如何任何正确的数字流都应是透明的 这样虽然接口是用于传送图像信号但对于信息内容它应是 透明的 即它的工作不应基于已知信息本身的结构