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有线电视技术 经验交流 数字租 数 据 信。号传 输中 常用接口 程树文 吉林白城有线电视台 随着广播电视数字化程度的不断提升及计算机 技术在广电行业的普遍运用，各种各样的数字和数据 行接口（ＳＰＩ）、异步串行接口（ＡＳＩ）和同步串行接口 （ＳＳＩ）。其中，ＡＳＩ和ＳＰＩ接口较为常用，在有线电视系 统中ＡＳＩ较ＳＰＩ更为常用。如编码输出、解码输入、复 接口层出不穷，所以充分了解各种接口的技术参数、 特征、运用范围及相互转换规律就显得尤为重要了。 用器输入输出、ＱＡＭ调制输入等。 １．１ ＳＰｌ接口 本文从标准和实际出发，对各种常用的数字和数据接 口进行了详细解析。 ＳＰＩ一共有１ １位有用信号，包括一位时钟信号、８ 位数据信号、一位帧同步信号和一位数据有效信号， 每位信号差分成两个信号用来提高传输抗干扰性，在 物理链接上用ＤＢ２５传输，因此连线多且复杂，传输 １ 符合ＭＰＥＧ一２标准的同步并行 接口ＳＰＩ和异步串行接口ｈＳＩ ＭＰＥＧ一２传输流数据信号有三种接口，即同步并 距离短，容易出现故障。但ＳＰＩ是并行１１位信号，数 据处理相对容易。因此目前一般的ＭＰＥＧ－２视频编码 ６台ＭＭＤＳ发射机输出的大功率信号经过频道 合成器合成后送往天馈系统完成发射。 ３数字ＭＭＤ８接收系统 数字ＭＭＤＳ接收系统由接收天线、ＭＭＤＳ下变 频器、ＤＶＢ—Ｃ机顶盒组成。ＭＭＤＳ下变频器的作用是 将接收天线接收到的微波信号进行降频处理，变换成 １１１～８６０ＭＨｚ范围内的射频信号。ＤＶＢ—Ｃ机顶盒把下 变频器送来的射频信号解调，输出视音频信号，送往 电视机。 根据信号覆盖情况的不同，可以分两种情况进行 接收： （１）对于信号覆盖好的村，用户自己安装天线和 起，从加扰机输出的ＴＳ流直接进入中频调制器，调制 下变频器，用机顶盒接收。 之后进入ＭＭＤＳ发射机。每六套节目需要一台复用 器，一台加扰机，一台ＭＭＤＳ发射机。如果传输３６套 节目，则需要３６台码流接收机，６台复用器，６台加扰 机，６台ＭＭＤＳ发射机。６路ＴＳ流共用一对ＴＳ流光 端机和一芯光纤。 （２）对于信号覆盖差的村，可以采用共用ＭＭＤＳ 天线的形式接收。在村中选择一处信号好的地点架设 ＭＭＤＳ天线，经下变频后变成１１０－８６０ＭＨｚ范围内的 信号，再用ＣＡＴＶ放大器放大，用电缆传输到各家各 户。用户用数字机顶盒接收。Ａ ２００６年第１ ０期（总第２０ ２期） 维普资讯 http://www.cqvip.com
经验交流 器的输出和视频解码器的输人都是标准的ＳＰＩ接口 信号。 １＿２ ＡＳＩ接口 有线电视技术 准。作为重要的专线接人手段，Ｅ３接口在中国应用较 多。在数字电视系统中Ｅ３常用于编码器、ＱＡＭ调制 器、复用器等设备。在ＳＤＨ系统中也有较多应用。 ３．４ ＤＳ３接口 ＡＳＩ传输流可以有不同数据速率，但传输速率恒 定，为２７０Ｍｂｐｓ，因此ＡＳＩ可以发送和接收不同速率 ＤＳ３接口接人速率为４４．７３６Ｍｂ／ｓ，ＤＳ３接口应用 较为广泛，如在ＳＤＨ省网，尤其是国产设备中的网络 适配器、光收发机等大多采用ＤＳ３接口直接接人 ＳＤＨ网络。ＤＳ３接口还可以映射转移到ＳＴＭ～１接口 的ＭＰＥＧ一２数据。ＡＳＩ传输系统为分层结构。最高层、 第２层使用ＭＰＥＧ一２标准ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８－１ （ＳＹＳＴＥＭ），第０层和第１层是基于ＩＳＯ／ＩＥＣ ＣＤ １４１６５一ｌ的ＦＣ光纤信道。ＦＣ支持多种物理传输媒 介，如同轴电缆传输等。ＡＳＩ用串行传输，只需一根同 轴电缆线传输，连线简单，传输距离长。根据ＳＰＩ和 ＡＳＩ各自的优缺点，在传输信号时经常要进行ＳＰＩ和 ＡＳＩ接口的互相转换。 上。另外通过ＡＳＩ—ＤＳ３网络适配器可实现ＡＳＩ和ＤＳ３ 之间的转换，通过Ｅ３一ＤＳ３网络适配器可实现Ｅ３和 ＤＳ３的转换。 ４ ＳＴＭ一１接口 ＳＴＭ一１接口接人速率为１５５Ｍｂ／ｓ，是标准的ＳＤＨ ２ ＳＤＩ接口 ＳＤＩ是Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ的缩写，即串行数 字接口。通过ＳＤＩ可用一根同轴电缆同时传输４：２：２ 数字分量视频信号、数字音频和时间码。串行接口特 网络基本接口，净荷约为１４３Ｍｂ／ｓ，如果采用ＳＴＭ一１ 接口直接接人节目流，那么在１个ＳＴＭ一１接口通道 内最多可传输２４套节目（ＭＰＥＧ一２），４路ＳＴＭ一１通 过复用可变成一路ＳＴＭ一４，ＳＴＭ一４的接人速率为 ６２２Ｍｂ／ｓ，４路ＳＴＭ一４还可通过复用变成一路速率为 ２．５Ｇｂ／ｓ的ＳＴＭ一１６。 别强调高速度，适应多媒体化、即插即用等优点，可串 联多达１２７台外围设备。传送比特率为２７０Ｍｂ／ｓ。用 单根ＢＮＣ电缆传送，最长传输距离３００ｍ。ＳＤＩ是传输 质量最高的数字视频接口之一。常用于连接非线性视 频编辑系统和线性视频编辑系统，随着高清晰电视的 来临，ＳＤＩ接口也发展出了ＨＤ—ＳＤＩ格式。另外，由于 ５ ＨＤＴＶ的输入信号接口 ＨＤＴＶ的输入信号接口主要有数字视频接口 （ＤＶＩ）、高清晰数字多媒体接口（ＨＤＭＩ）、模拟分量视 频接口（Ｙｐｂｐｒ）、Ｄ—ＳＵＢ信号接口（ＶＧＡ接口）等４ 种形式。 ５．１ ＤＶＩ接口 ＳＤＩ接口是一种新型的、采用扰码的ＮＲＩＩ接口，因而 被世界上众多数字视频生产厂家普遍采纳，在其生产 的视频设备输出均留有ＳＤＩ作为标准视频接口。 ３电信接口 ３．１ Ｅ１接口 ＤＶＩ接口标准是由ＩＭＡＧＥ、ＩＮＴＥＬ、ＩＢＭ、ＨＰ等公 司共同组成的数字显视工作组（ＤＤＷＧ）推出的数字 电视接口标准。ＤＶＩ接口设计的目的是用来传输无压 缩高清晰实时数字图像，其工作原理非常简单，就是 将数字高清信号无损伤的传输给显视器。具有信号无 损伤、数模混传、传输速度加倍、解析度不受ＳＸＧＡ限 制等特点。ＤＶＩ接口标准支持超过１６００￣１２００的 ＵＸＧＡ或２０４８￣１５３６的图像及７２０ｐ、１０８０ｉ、１０８０ｐ的 Ｅ１接口接人速率为２Ｍｂ／ｓ，在ＳＤＨ网络中Ｅ１ 接口常用于数据回传，用于传输以ＭＰＥＧ一２方式压缩 的５￣８Ｍｂ／ｓ的节目码流并不合适，但特殊应用情况 下可采用２￣４路Ｅ１接口并行传输ＭＰＥＧ一２编码压 缩节目。 ３－２ Ｅ２接口 高清晰数字电视信号的无压缩实时传输。 ５－２ ＨＤＭｌ接口 Ｅ２接口接人速率为８Ｍｂ／ｓ，但在有线电视网络 中应用很少。 ３．３ Ｅ３接口 由于ＤＶＩ接口外型尺寸较大，不适合装在便携设 备上；只能传输适合ＰＣ领域的数字ＲＧＢ信号，且不 支持数字色差信号；无法传输数字音频信号等，故松 下、飞利浦、索尼、汤姆逊等公司成立了ＨＤＭＩ组织， Ｅ３是欧洲标准ＰＤＨ三次群，接口的接人速率为 ３４．３６８Ｍｂ／ｓ，是传送高速数据流的数字广域网通信标 ２００６年第１ ０期（总第２０ ２期） 维普资讯 http://www.cqvip.com
有线电视技术 开始制定新的专用于数字视频／音频传输标准，并于 经验交流 ＲＳ一４８５接口是针对ＲＳ一２３２接口的诸多缺点而 ２００２年底颁布了ＨＤＭＩ１．０标准。ＨＤＭ１支持５Ｇｂｐｓ 的传输带宽，它支持的数字视频格式有：ＳＸＧＡ１２８０ｘ １ ０２４，ＵＸＧＡ １ ６００ Ｘ １ ２００，ＳＤＴＶ４８０ｉ／４８０ｐ／５７６ｉ／５７６ｐ， ＨＤＴＶ７２０ｐ／１０８０ｉ／１０８０ｐ。 制定的一种新型接口标准，它具有以下特点：（１）接口 电平较低；（２）最高传输速率为１０Ｍｂｐｓ；（３）最大传输 距离标准值为４０００英尺；（４）ＲＳ一２３２接口在总线上 只允许连接１个收发器，即单站能力。而ＲＳ一４８５接 口在总线上允许连接多达１２８个收发器，即具有多站 ５．３ Ｙｐｂｐｒ接口 作为高清晰度电视模拟分量视频信号接１３， Ｙｐｂｐｒ表示逐行扫描色差输入，实际上对于Ｙｐｂｐｒ输 能力，用户可利用单一的ＲＳ一４８５接口方便的建立起 设备网络。另外，ＲＳ一２３２接口可以和ＲＳ一４８５接口通 入信号接口的要求不仅仅用于逐行扫描信号的输入， 过电路进行方便的转换，特别是在两台ＲＳ一２３２设备 要进行远距离通信时必须进行转换。 ６．３ ＲＪ４５接口 也作为ＨＤＴＶ机顶盒输出的１０８０ｉ隔行信号的信号 输入。Ｙｐｂｐｒ视频分量输入接口支持：４８０ｉ、５７６ｉ、５７６ｐ 格式的ＳＤＴＶ模拟分量视频信号。同时支持：１０８０ｉ／ ５０Ｈｚ、１０８０ｉ／６０Ｈｚ、７２０ｐ／５０Ｈｚ、７２０ｐ／６０Ｈｚ格式的 ＨＤＴｖ模拟分量视频信号。 ５．４ Ｄ—ＳＵＢ信号接口（ＶＧＡ接口） ＲＪ４５是一个常用名称，指的是由ＩＥＣ（６０）６０３—７ 标准化，使用由国际性的接插件标准定义的８个位置 （８针）的模块化插孔或者插头。ＩＥＣ（６０）６０３—７也是 ＩＳＯ／ＩＥＣ １１８０１国际通用综合布线标准的连接硬件 的参考标准。它被普遍运用于各种速率的以太网数据 通讯设备中。 ６．４ ＵＳＢ接口 Ｄ—ＳＵＢ输入信号接口是计算机输出的图像显示 格式，高清晰度电视通过Ｄ—ＳＵＢ接口输入计算机图 像显示格式的信号。Ｄ—ＳＵＢ接口采用１５ｐｉｎ非对称分 布的连接方式，输入模拟三基色视频信号（ＲＧＢ）。Ｄ— ＳＵＢ支持的显示格式有：ＶＧＡ～６４０ ｘ４８０、ＳＶＧＡ一 １０２４ ｘ７６８ ＸＧＡ一１０２４￣７６８、ＳＸＧＡ一１２８０ ｘ１０２４ ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）是一个通用串行总线 接口。它比串口通信接口要快得多，ＵＳＢ１．１版可达到 １．５ＭＢ／ｓ（１２Ｍｂｐｓ）的数据传输率。现在最新的ＵＳＢ２．０， 传输速度将达到６０ＭＢ／ｓ（４８０Ｍｂｐｓ），几乎比现在的 ＵＸＧＡ一１６００ｘ１２００。目前，数字高清ＣＲＴ电视一般支 持ＸＧＡ格式，数字等离子电视最高可支持ＳＸＧＡ格 式。 ＵＳＢ１．１快４０倍，而且ＵＳＢ２．０拥有完全向下兼容的特 性。在操作系统方面，直到Ｗｉｎｄｏｗｓ ９５ ＯＳＲ２之后的 版本才获得支持。一个ＵＳＢ端口最多可以支持１２７个 ６数据通讯接口 ６．１ Ｒｓ一２３２接口 设备，并且所有设备共享同一带宽。设备可以在计算机 打开状态下连接到ＵＳＢ端口，即所谓的“热插拔”。同 时从端口为连接的设备提供电源。 ６．５红外线接口 ＲＳ一２３２接口是１９７０年由美国电子工业协会 （ＥＩＡ）联合相关设备研发制造厂家共同制定的用于串 红外线接口（ＩｒＤＡ）的作用是在两台红外线设备之 间进行通讯。在发射端和接收端互相具有调制和解调的 功能，在ＩｒＤＡ１．０中，传输速率是从２４００￣１ １５２００ｋｂｐｓ， 而ＩｒＤＡｖ１．１则是提高到５７６００－１ １５２００ｋｂｐｓ。ＩｒＤＡ的数 行通讯的标准，它的全称是：“数据终端设备（ＤＴＥ）和 数据通讯设备之间串行二进制数据交换接口标准”， 最初该标准采用一个２５脚的ＤＢ２５连接器，ＤＢ２５的 串口一般只用到的管脚有２（ＴＸ）、３（ＲＸ）、７（ＧＮＤ）三 个。随着设备的不断改进，ＤＢ２５也被现在常用的ＤＢ９ 据传输是以点对点的方式传输，红外线数据传输的有 效距离在２ｍ之内，红外线控制的有效距离为５ｍ，接 收的角度在－＋１５。之间。红外线控制接头是最常见的红 接口代替，ＤＢ９的串口常用的引脚为２（Ｒｘ）、３（ＴＸ）、 ５（ＧＮＤ）三个。ＲＳ一２３２串行接口主要用于各种设备之 间的串行通讯及电子设备本地软件升级和远程软件 升级。其缺点为：（１）接口信号电平较高；（２）传输速率 较低；（３）传输距离有限，最远为５０英尺。 ６－２ ＲＳ一４８５接口 外线接口形式，通常它是一个内置的模块，须通过特 别的接线连接到主板上。 关于数字数据接口还有很多很多，以上提到的都 是我们经常用到的几种，只有深入了解这些接口的特 性，才能正确的运用它们。Ａ ２００６年第１ ０期（总第２０ ２期）
