Датчики с сериальным интерфейсом

 

 

Рисунок 3 – Канальное  кодирование

 

Простейший код БВН (Без Возвращения к Нулю) свойством  самосинхронизации не обладает. Он имеет постоянную составляющую, в  его спектре доминируют низкочастотные компоненты. Модифицированный код БВНМ отличается от БВН тем, что при передаче единичных данных формируются перепады уровней.

 

 Если ограничить  количество следующих непрерывно  нулевых данных, то он становится  самосинхронизируемым. Бифазный код  (манчестерский код), используемый, например, при канальном кодировании адресно-временной информации, предполагает наличие перепадов в каждом такте. Кроме того, при передаче "1" формируется дополнительный перепад уровней в середине такта. Этот код обладает свойством самосинхронизируемости, он также нечувствителен к смене полярности. Он используется в качестве канального кода в формате AES/EBU. Процедура, называемая скремблированием, предполагает сложение данных с псевдослучайной последовательностью. Парциальное кодирование - эффективный способ, позволяющий добиться удельной скорости передачи 2 бит/(с*Гц) с помощью импульсов, занимающих несколько тактовых интервалов. Среди других способов канального кодирования, применяемых в цифровой видеозаписи, следует отметить код Миллера-2 и модуляцию 8-14.

 

В последовательном цифровом интерфейсе в качестве канального кода используется код БВНМ в сочетании со скремблированием. Последовательный интерфейс предписывает передачу данных по несимметричной линии с волновым сопротивлением 75 Ом (коаксиальный кабель и соединитель типа BNC). Передающие и приемные процессоры выполняются в виде интегральных микросхем. Они позволяют передавать видеоданные компонентного 4:2:2 или композитного форматов на расстояние до 300 метров.

 

Рисунок 4

 

Передача дополнительных данных

 

Вместе с видеоданными может передаваться дополнительная информация: сигналы звукового сопровождения, временной код, данные об ошибках и другие сведения. Для ее передачи могут использоваться интервалы гашения по строке и по полю. Значительные удобства дает передача дополнительных данных в рамках последовательного интерфейса.

 

Наибольшую часть пространства для размещения дополнительных данных предоставляет интервал гашения  по строке. В композитном сигнале  можно использовать область строчного  синхроимпульса вслед за опорным сигналом TRS-ID, что дает 64 (PAL) или 55 (NTSC) слов в каждой строке (рис.7). Большее пространство для дополнительных данных может быть выделено в компонентном 4:2:2 цифровом сигнале (рис.5). Это область между опорными сигналами конца и начала цифровой строки (280 слов для системы 625/50 и 268 слов - для 525/60). Дополнительные данные могут быть также размещены в определенных областях интервала гашения по полю. Доля дополнительных данных в общем цифровом потоке может быть значительна - около 20% для компонентного сигнала 4:2:2 и около 7% - для композитного сигнала 4fsc. Информация, которая может уже присутствовать в видеосигнале в особых интервалах гасящего по полю (например, испытательные сигналы), оцифровывается вместе с видеосигналом, считаясь его частью.

 

Рисунок 5

 

1Дополнительные данные  встраиваются в видеосигнал в  виде блока, т.е. в пакетной форме (рис.6). Кроме собственно массива данных пакет содержит заголовок, в котором указывается тип данных (например, AES/EBU звукоданные), номер блока при последовательной передаче дополнительных данных одного типа в нескольких блоках, число слов дополнительных данных в данном блоке, а также контрольную сумму части пакета (Data ID + Aux Data) для проверки корректности данных при приеме. Дополнительные данные объединяются с цифровым потоком видеоданных путем мультиплексирования, выполняемого процессором передатчика, а извлекаются - путем демультиплексирования в процессоре приемника. Процессоры должны иметь в своем составе буферные блоки памяти для согласования скоростей цифровых потоков видео и дополнительных данных (например, звука).

 

 

Рисунок 6

 

Сигналы звукового сопровождения  встраиваются в видеопоток в виде групп, каждая из которых состоит  из двух сигналов формата AES/EBU (1 группа - это 2 стерео или 4 моноканала). В потоке композитного сигнала формата 4fsc может быть размещена одна группа AES/EBU цифровых звуковых сигналов (2 стерео или 4 моноканала). В компонентный цифровой сигнал стандарта 4:2:2 может быть встроено 4 группы AES/EBU, что дает 8 стерео или 16 моноканалов звукового сопровождения.

 

Объединение звука с  видео и передача по одному кабелю обещает значительные выгоды, например, в виде экономии материальных ресурсов (усилительно-распределительное и  коммутационное оборудование, кабельное  хозяйство). При коррекции временных искажений совместная передача может устранить проблемы с несинхронностью изображения и звука. Но если требуется, например, независимая обработка сигналов изображения и звука, то лучшим способом может быть раздельная передача цифровых потоков. Решение остается за специалистами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. Севальнев Л.А. Многопрограммное цифровое телевизионное вещание по наземным и спутниковым каналам связи. Часть 2. Цифровое кодирование телевизионных сигналов. — Журнал “625”, № 6, 1995, с. 38-39.

 

2. Севальнев Л.А. Многоканальное цифровое телевизионное вещание по наземным и спутниковым каналам связи. Часть 3. Уровневое квантование. — Журнал “625”, № 2, 1996, с. 76-78.

 

3. Севальнев Л.А. Международный стандарт кодирования с информационным сжатием MPEG-2. — Журнал “625”, № 1, 1997, с. 58-62.

 

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Serial_Digital_Interface