GBT 17953-2000 4 ：2：2 数字分量图像信号的接口

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