数字视频信号的长线传输

Au:在设计传输率时，每米电缆的电压衰耗（dB）

Ap：每公里的功率衰耗

Uot、Uit：分别为差分输出端，与输入端的电压门限

Po、Pi：光收发器发射、接收的光功率门限

（2）确定传输通道的工作方式。可以采用单工、双工、开环、闭环等，它决定了收发两端的链接形式，对系统的稳定性起着重要作用。

（3）数据重组。根据传输通道的特点和数量，把数字视频信号重新组合为适合传输系统芯片所需的格式。它是一个数据重组过程，通常需要ASIC或FPGA来实现。

（4）每个数据通道的传输率和接口要求，确定传输介质。通常采用的传输介质包括多模、单模光纤、同轴电缆、双绞线。

（5）根据通道的传输速率，选择最佳的收发芯片和接口电路构成系统。

图3 在数据中加入同步码字的基本方法

3 可靠的PLL同步环路的建立

传输系统中，每个通道中高速串行数据都包含有同步信息。在接收端，本地时钟要与输入端帧时钟同步，才有可能正确恢复数据。系统初始时，发送端发出的一串特殊同步码字（Sync pattern），保证在每一串行码字中存在固定、唯一的跳变沿，使接收端的PLL锁定。在锁定建立后，发送端可以传输数据，接收端则提取编码数据的同步信息维持接收端的锁定。当发送端无数据传输时，可以插入空闲帧（具有维持锁定的跳变沿），维持锁定。

在数据视频信号传输中，可以采用双工回路（图2）。由于数字视频传输的特点，其双工通路不同于通信，它的两条通路可以是不对称的，一条快速通道用于下传视频数据，另一条慢速通道传回是否锁定等监控信息。发送端逻辑一旦得到失锁信息，则停止视频数据传输，强制发送同步码，直到收到锁定信息。

数字视频传输的特点，可以采用简单的单工方式进行传输。这种方式更为简单，系统在初始时建立稳定同步，并提取编码数据中的边沿维持锁定。但是一旦失锁，发射端无法收到反馈信息，系统同步难以恢复，这时接收端不能正确地恢复数据，表现为无规则的乱码。为防止这种现象，要周期性地在发送端强行加入定长时间的同步帧，使接收端无论是否发锁都强制同步一次。可见，系统的稳定性依赖于周围良好的电磁环境和硬件的可靠性。其缺点是：（1）由于定时插入同步帖，占用了数据传输时间，需要缓冲数据，并把数据重新组合，增加了电路复杂性；（2）在有效数据量不变的情况下，提高了传输速率的要求。

图3表示单工传输方式时两种插入同步帧的时序。

4 不同逻辑电平的转换

在现行的高速逻辑电平接口中，适合数字视频传输的有ECL、PECL、LVPECL、LVDS、TMDS等形式，具有高速率、低功耗的特点，在告诉数据的传输中，经常遇到不同逻辑电平的转换，在表1中列出常用的高速逻辑接口的典型参 数，图4表示它们之间的直观比较。

表1 不同接口逻辑电平的典型参数

SYMBOL ECL(LVECL) PECL LVPECL LVDS(general) LVDS(lowpower) TMDS Unit Vcc 0 5.0 +3.3 +3.3 +3.3 3.3 V Vee -5.2(-3.3) 0 0 0 0 0 V oh -0.955 4.045 2.345 1.4 1.325 3.3 V Vol -1.705 3.295 1.595 1.0 1.075 2.8 V Vpp 　 750 750 400 250 500 mV Vos 　 3.67 1.970 1.2 1.2 3.05 V

《数字视频信号的长线传输(第2页)》