《视频解密》中文版（第四版） 第六章 数字视频接口（第一部分）

专业视频分量接口

专业视频设备，如用于工作室编辑，具有独特要求，因此它们具有一套自己的视频互联标准。表6.1列举出了专业视频领域的并行和串行视频接口标准。

 

有效分辨率（H×V）

总分辨率1（H×V）

显示器宽高比

帧频（Hz）

1×Y采样频率（MHz）

SDTV或HDTV

数字并行标准

数字串行标准

720×480i

858×525i

4:3

29.97

13.5

SDTV

BT.656

BT.709

SMPTE 125M

BT.656

BT.709

720×480p

858×525p

4:3

59.94

27

SDTV

-

BT.1362

SMPTE 294M

720×576i

864×625i

4:3

25

13.5

SDTV

BT.656

BT.709

BT.656

BT.709

720×576p

864×625p

4:3

50

27

SDTV

-

BT.1362

960×480i

1144×525i

16:9

29.97

18

SDTV

BT.1302

BT.1303

SMPTE 267M

BT.1302

BT.1303

960×576i

1152×625i

16:9

25

18

SDTV

BT.1302

BT.1303

BT.1302

BT.1303

1280×720p

1650×750p

16:9

59.94

74.176

HDTV

SMPTE 274M

-

1280×720p

1650×750p

16:9

60

74.25

HDTV

SMPTE 274M

-

1920×1080i

2200×1125i

16:9

29.97

74.176

HDTV

BT.1120

SMPTE 274M

BT.1120

SMPTE 292M

1920×1080i

2200×1125i

16:9

30

74.25

HDTV

BT.1120

SMPTE 274M

BT.1120

SMPTE 292M

1920×1080p

2200×1125p

16:9

59.94

148.35

HDTV

BT.1120

SMPTE 274M

-

1920×1080p

2200×1125p

16:9

60

148.5

HDTV

BT.1120

SMPTE 274M

-

1920×1080i

2376×1250i

16:9

25

74.25

HDTV

BT.1120

BT.1120

1920×1080p

2376×1250p

16:9

50

148.5

HDTV

BT.1120

-

注：i = 隔行扫描，p = 逐行扫描

表6.1 专业视频各种视频分量格式的并行和串行数字接口标准

视频时序

特殊数字序列被插入到数字视频流中用于指示有效视频的开始（SAV）和有效视频的结束（EAV），而不是传送数字化的消影信号。EAV和SAV用于指示何时存在水平和垂直消影，及指示那一场视频正在被传输。它们能够让发射端在消影期中插入数字音频、图文、字幕等信息。

EAV和SAV序列必须比有效视频或辅助数据拥有更高的优先级，以保证接收端接收到正确时序的视频数据。接收端解析出EAV和SAV序列，从而恢复出视频时序。

视频编码器的时序在第四章中讨论过，有三个信号控制：H（水平消影），V（垂直消影）和F（场1或场2）。H信号从0到1的跳变指示EAV序列，从1到0跳变制式SAV序列。F和V信号在EAV序列阶段改变。

YCbCr或R’G’B’在10比特时不使用000H~003H和3FCH~3FFH值，8比特时不使用值00H~FFH，因为它们用于表示定时信息。

表6.2列出了EAV和SAV序列格式。状态字定义如下：

F = “0”表示场1                F = “1”表示场2

V = “1”表示处于垂直消影期

H = “0”表示SAV序列     H = “1”表示EAV序列

P3~P0 = 校验字

            

这儿符号 表示异或运算功能。这些校验位能够使接收端检测出1或2比特错误，并且能纠正1比特错误。由于逐行扫描视频系统没有场信息，所以F一般是“0”。

 

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

同步码

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

状态字

1

F

V

H

P3

P2

P1

P0

0

0

 

表6.2 EAV和SAV序列

 

对于4:2:2YCbCr数据，在SAV序列后面，有效数据一般都是以Cb开始的，如图6.1所示。在复合序列中，同一像素的采样点（那些图片中同一个点）以Cb，Y，Cr的形式按分组出现的。在消影期，如果没有辅助数据，10比特Y或R’G’B’的数值是040H，10比特的CbCr数值是200H。

接收端检测EAV和SAV序列是通过查找8比特的同步码FFH00H00H实现的。状态字（接收端也可以用于纠错，如表6.3所示）用来恢复定时信号H，V和F。

 

图6.1 BT.656平行接口有效扫描行数据

480i；4:2:2YCbCr；每行720个采样点；27MHz时钟；10比特系统；576i系统的值显示在括号中。

 

接收到的D5~D2

接收到的F，V，H（比特D8~D6）

 

000

001

010

011

100

101

110

111

0000

000

000

000

*

000

*

*

111

0001

000

*

*

111

*

111

111

111

0010

000

*

*

011

*

101

*

*

0011

*

*

010

*

100

*

*

111

0100

000

*

*

011

*

*

110

*

0101

*

001

*

*

100

*

*

111

0110

*

011

011

011

100

*

*

011

0111

100

*

*

011

100

100

100

*

1000

000

*

*

*

*

101

110

*

1001

*

001

010

*

*

*

*

111

1010

*

101

010

*

101

101

*

101

1011

010

*

010

010

*

101

010

*

1100

*

001

110

*

110

*

110

110

1101

001

001

*

001

*

001

110

*

1110

*

*

*

011

*

101

110

*

1111

*

001

010

*

100

*

*

*

注：* = 无法纠正的错误

表6.3 SAV和EAV的解码和纠错

辅助数据

一般数据格式

在消影期中，辅助数据包被用来传输数字音频、图文、字幕等信息。ITU-R BT.1364和SMPTE 291M描述了辅助数据的格式。

在行消影期，辅助数据在EAV和SAV序列之间被发送；在垂直消影期，辅助数据在SAV和EAV序列之间被发送。多个辅助数据包可能在水平消影期和垂直消影期被传送，但它们必须连续传送。辅助数据不应该位于表6.4所示的行，因为它们可能由于视频切换而丢失。

 

视频标准

影响的视频行

480i（525i）

10，273

480p（525p）

10

576i（625i）

6，319

576p（625p）

6

720p（750p）

7

1080i（1125i）

7，569

1080p（1125p）

7

 

表6.4 视频切换影响的视频行

 

有两种类型的辅助数据格式。比较老的格式用一个数据ID指示辅助数据类型；新的格式使用两个数据ID指示辅助数据类型。一般的数据包格式如表6.5所示。

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

辅助数据标志（ADF）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

数据ID（DID）

偶校验

数值范围0000 0000 ~ 1111 1111

数据块号或SDID

偶校验

数值范围0000 0000 ~ 1111 1111

计数器（DC）

偶校验

数值范围0000 0000 ~ 1111 1111

用户数据0

数值范围00 0000 0100 ~ 11 1111 1011

…

用户数据N

数值范围00 0000 0100 ~ 11 1111 1011

校验

从数据ID到最后一包用户数据的D0~D8的和；初值为0；进位忽略

 

表6.5 辅助数据包通用格式

数据ID（DID）

DID指示要发送数据的类型。DID的大部分数字由ITU和SMPTE控制分配，以确保设备的兼容性。少数DID数值不需要注册就可以随便使用，一些DID数值列于表6.6。

辅助ID（SDID，仅用于类型2）

SDID也是数据ID，用于类型2的辅助数据格式。SDID的大部分数字由ITU和SMPTE控制分配，以确保设备的兼容性。少数SDID数值不需要注册就可以随便使用，一些SDID数值列于表6.6。

数据块数（DBN，仅类型1使用）

DBN被用来允许多种辅助数据使用同一个数据ID，接收端将不同数据包组合成一包数据。当需要发送的用户数据大于255时，需要大于1个辅助数据包才能传送时使用。每发送一个连续的数据包，DBN的值加“1”。

数据计数器（DC）

DC指示数据包中用户数据字的个数。在8位应用中，它是一个8位数据的高六位，所以用户数据个数必须是4的整数倍。

8比特DID 类型2

功能

8比特DID 类型1

功能

00H

未定义

80H

标记为删除

01H~03H

保留

81H~83H

保留

04H, 08H, 0CH,

8比特应用

84H

结束标记

10H~3FH

保留

85H~BFH

保留

40H~5FH

用户数据

C0H~DFH

用户应用

60H

时间码

E0H~EBH

注册

61H

图文字幕

ECH

AES控制包，组4

62H~7FH

注册

EDH

AES控制包，组3

 

EEH

AES控制包，组2

EFH

AES控制包，组1

8比特SDID 类型2

功能

F4H

错误检测

F5H

纵向时间码

00H

未定义格式

F8H

AES扩展包，组4

x0H

8比特应用

F9H

AES音频数据，组4

x4H

8比特应用

FAH

AES扩展包，组3

x8H

8比特应用

FBH

AES音频数据，组3

xCH

8比特应用

FCH

AES扩展包，组2

其他的

未分配

FD­H

AES音频数据，组2

 

 

FEH

AES扩展包，组1

 

 

FEH

AES音频数据，组1

 

表6.6 DID和SDID分配表

用户数据字（UDW）

数据包中最多可以传输255个数据字。在8位应用中，用户数据字个数必须要4的整数倍。为了使用户数据个数是4的整数倍，填充数据可能会被加入。

用户数据在10比特时不使用000H~003H和3FCH~3FFH值，8比特时不使用值00H~FFH，因为这些数值被用于定时信息。

音频格式

ITU-R BT.1305和SMPTE 272M描述了辅助数据区的数字音频数据格式。支持2~16声道，最高24比特音频数据，采样率从32~48KHz。表6.7列举了各种音频采样率的每一帧视频中的音频样本数。

 

音频采样率（kHz）

每帧采样点：29.97Hz视频帧频

每帧采样点：25 Hz视频帧频

每帧采样点数

第一场采样点数

第二场采样点数

例外帧号

例外采样点

48.0

8008/5

1602

1601

-

-

1920

44.1

147147/100

1472

1471

23

47

71

1471

1471

1471

1764

32

16016/15

1068

1607

4

8

12

1068

1068

1068

1280

 

表6.7 同步音频采样率

 

表6.8所示是最高20比特的音频数据每采样点传输格式。“V” 比特表示有效的AES/EBU采样数据，“U”比特表示AES/EBU用户数据，“C”比特表示AES/EBU音频通道状态。“P”比特表示前面26采样点的偶校验（不包括音频第1、2采样行的D9位）。音频数据用线性PCM数据的2的补码表示。

为了支持24比特精度的音频采样，扩展数据包可能被用于传输辅助的4位AES/EBU音频数据流。

音频数据被分成组1~4，定义为[gr1]和[gr0]，每一组有1~4声道音频数据，定义为[ch1]和[ch0]。

可选的音频控制包可以插入到480i系统的12和275行，576i系统的8和320行，用于指示采样速率，相关视频延时等。如图控制数据包存在，它们传送优先级高于任何音频数据包。如果没有控制包，就用默认的48KHz同步音频采样率。

 

 

 

 

 

 

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

辅助数据标志（AFD）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

数据ID（DID）

偶校验

1

1

1

1

1

gr1

gr0

1

数据块号（DBN）

偶校验

数据范围 0000 0000 ~ 1111 1111

计数器（DC）

偶校验

数据范围 0000 0000 ~ 1111 1111

音频采样0

A5

A4

A3

A2

A1

A0

ch1

ch0

Z

A14

A13

A12

A11

A10

A9

A8

A7

A6

P

C

U

V

A19

A18

A17

A16

A15

…

音频采样N

A5

A4

A3

A2

A1

A0

ch1

ch0

Z

A14

A13

A12

A11

A10

A9

A8

A7

A6

P

C

U

V

A19

A18

A17

A16

A15

校验

从数据ID到最后一个的D0~D8的和；初值为0；进位忽略

 

表6.8 数字音频辅助数据包格式

时间码格式

ITU-R BT.1366和SMPTE RP-188定义了480i，567i和1080i系统辅助数据区传输时间码的格式。辅助数据包格式如表6.9所示，被用来传递纵向（LTC）或垂直间隔时码（VITC）信息。关于时码格式的其他信息和表6.9中标志位的含义，详见第八章中关于时码的讨论。

VITC1和VITC2时码数据包在480p系统中分别使用27和28行。LTC，VITC1和VITC2时码数据包在1080i系统中分别使用10，9，和571行。

二进制数据组1

8比特数据（DBB10~DBB17）包含于二进制数据组1中，它指定时间码和用户数据的类型，如表6.10所示。

 

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

辅助数据标志（AFD）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

数据ID（DID）

EP

0

1

1

0

0

0

0

0

数据块号（DBN）

EP

0

1

1

0

0

0

0

0

计数器（DC）

EP

0

0

0

1

0

0

0

0

时间数据

EP

帧-个位数

DDB10

0

0

0

EP

用户组1

DDB11

0

0

0

EP

标志2

标志1

帧-10位数

DDB12

0

0

0

EP

用户组2

DDB13

0

0

0

EP

秒-个位数

DDB14

0

0

0

EP

用户组3

DDB15

0

0

0

EP

标志3

秒-10位数

DDB16

0

0

0

EP

用户组4

DDB17

0

0

0

EP

分钟-个位数

DDB20

0

0

0

EP

用户组5

DDB21

0

0

0

EP

标志4

分钟-10位数

DDB22

0

0

0

EP

用户组6

DDB23

0

0

0

EP

小时-个位数

DDB24

0

0

0

EP

用户组7

DDB25

0

0

0

EP

标志6

标志5

时-10位数

DDB26

0

0

0

EP

用户组8

DDB27

0

0

0

校验

从数据ID到最后一个的D0~D8的和；初值为0；进位忽略

注：EP = 对数据D0~D7偶校验

表6.9 辅助数据区时间码数据包格式

二进制数据组2

8比特数据（DBB20~DBB27）包含于二进制数据组2中，它指定行编号和状态信息。

DBB20~DBB24 指定VITC行选择如表6.11所示，它们传输VITC行号位置。

如果DBB25为“1”，当时间码信息在行N上转换成模拟VITC信号时，必须在行N+2重复传输。

如果哦DBB26是“1”，一个时码错误被接收到，发送的时间码已经被插入，以前的时间码被代替。

DBB17

DBB16

DBB15

DBB14

DBB13

DBB12

DBB11

DBB10

定义

0

0

0

0

0

0

0

0

LTC

0

0

0

0

0

0

0

1

VITC1

0

0

0

0

0

0

1

0

VITC2

0

0

0

0

0

0

1

1

用户定义

…

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

电影数据块

0

0

0

0

0

1

1

1

厂家数据块

0

0

0

0

1

0

0

0

本地产生时间地址和用户数据

…

0

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

录影带数据块

0

1

1

1

1

1

1

0

电源数据块

0

1

1

1

1

1

1

1

厂家数据块

1

0

0

0

0

0

0

0

保留

…

1

1

1

1

1

1

1

1

表6.10 二进制数据组1定义

 

如果DBB27是“0”，用户组数据位用于补偿延时处理；如果是“1”，用户组数据位无延时重发。

用户组数据位

32为用户组数据可能在每个时码数据包中被发送。用户数据被分成8组，每组4比特，D7是最高位。用户数据的其他信息详见第八章中讨论。

SMPTE 266M

SMTPE 266M也定义了480i和576i系统的数字垂直间隔时间码（DVITC）。它用8比特数字表示模拟VITC信号，传送8个最高位。如果存在VITC，在480i系统中它被插在Y数据通道的14行和277行（重传于16和279行）；在576i系统中它被插在Y数据通道的19行和332行（重传于21和334行）。

675个连续的Y采样点携带90比特的VITC信息。10比特值040H代表“0”；10比特值300H代表“1”。未使用的Y采样点的值都是040H。

隐藏式字幕格式

ITU-R BT.1619和SMPET 334M定义了EIA-608隐藏式字幕的辅助数据包格式，如表6.12所示。

 

DDB24

DDB23

DDB22

DDB21

DDB20

480i系统

576i系统

行N VITC

行 N+2 VITC

行N VITC

行 N+2 VITC

0

0

1

1

0

-

-

6，319

8，321

0

0

1

1

1

-

-

7，320

9，322

0

1

0

0

0

-

-

8，321

10，323

0

1

0

0

1

-

-

9，322

11，324

0

1

0

1

0

10，273

12，275

10，323

12，235

0

1

0

1

1

11，274

13，276

11，324

13，326

0

1

1

0

0

12，275

14，277

12，325

14，327

0

1

1

0

1

13，276

15，278

13，326

15，328

0

1

1

1

0

14，277

16，279

14，327

16，329

0

1

1

1

1

15，278

17，280

15，328

17，330

1

0

0

0

0

16，279

18，281

16，329

18，331

1

0

0

0

1

17，280

19，282

17，330

19，332

1

0

0

1

0

18，281

20，283

18，331

20，333

1

0

0

1

1

19，282

-

19，332

21，334

1

0

1

0

0

20，283

-

20，333

22，335

1

0

1

0

1

-

-

21，334

-

1

0

1

1

0

-

-

22，335

-

表6.11 480i和576i系统的VITC行选择定义

 

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

辅助数据标志（AFD）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

数据ID（DID）

EP

0

1

1

0

0

0

0

1

SDID

EP

0

0

0

0

0

0

1

0

计数器（DC）

EP

0

0

0

0

0

0

1

1

行

EP

场

0

0

偏移

字幕字1

EP

D07

D06

D05

D04

D03

D02

D01

D00

字幕字2

EP

D17

D16

D15

D14

D13

D12

D11

D10

校验

从数据ID到最后一个的D0~D8的和；初值为0；进位忽略

注：EP = 对数据D0~D7偶校验

表6.12 EIA-608辅助数据区隐藏式字幕包格式

 

场比特位“0”表示第二场，“1”表示第一场。

无符号5比特整数偏移值表示插入数据相对于行数的的偏移量，对于480i系统是9或272行，对于576i系统是5或318行。

ITU-R BT.1619和SMPET 334M也定义了EIA-708隐藏式数字字幕的辅助数据包格式，如图6.13所示。EIA-708中有效负载叫做分布字幕包（CDP），他是可变长度的。

 

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

辅助数据标志（AFD）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

数据ID（DID）

EP

0

1

1

0

0

0

0

1

SDID

EP

0

01

0

0

0

0

0

1

计数器（DC）

EP

值范围 0000 0000 ~ 1111 1111

数据字0

EP

值范围 0000 0000 ~ 1111 1111

…

字幕字1

EP

值范围 0000 0000 ~ 1111 1111

校验

从数据ID到最后一个的D0~D8的和；初值为0；进位忽略

注：EP = 对数据D0~D7偶校验

表6.13 EIA-708辅助数据区隐藏式数字字幕包格式

错误检测校验格式

ITU-R BT.1304和SMPTE RP-165定义了错误检测的校验。辅助数据包格式如表6.14所示。

对于13.5M的480i系统，辅助数据包字占用了9和272行的1689~1711个采样点。（对于18M的480i系统是2261~2283采样点）。对于13.5M的576i系统，辅助数据包字占用了5和318行的1701~1723个采样点。（对于18M的576i系统是2277~2299采样点）。注意，这些位置位于SAV码字的前面。

校验

提供两个校验：一个对一场中的有效视频数据进行校验；另一个对整场数据进行校验。每个校验使用16比特校验多项式如下：

CRC = x16 + x12 + x5 + x1

关于有效视频的CRC校验，对于13.5MHz频率的480i系统，从21和284行的字0开始采样，结束于262和525行的末尾字1439。对于13.5MHz频率的576i系统，从24和336行的字0开始采样，结束于310和622行的末尾字1439。

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

辅助数据标志（AFD）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

数据ID（DID）

EP

1

1

1

1

0

1

0

0

SDID

EP

0

0

0

0

0

0

0

0

计数器（DC）

EP

0

0

0

0

0

0

0

0

有效视频CRC

EP

crc5

crc4

crc3

crc2

crc1

crc0

0

0

EP

crc11

crc10

crc9

crc8

crc7

crc6

0

0

EP

V

0

crc15

crc14

crc13

crc12

0

0

整场CRC

EP

crc5

crc4

crc3

crc2

crc1

crc0

0

0

EP

crc11

crc10

crc9

crc8

crc7

crc6

0

0

EP

V

0

crc15

crc14

crc13

crc12

0

0

辅助标志

EP

0

ues

ida

idh

eda

edh

0

0

有效标志

EP

0

ues

ida

idh

eda

edh

0

0

场标志

EP

0

ues

ida

idh

eda

edh

0

0

保留

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

校验

从数据ID到最后一个的D0~D8的和；初值为0；进位忽略

注：EP = 对数据D0~D7偶校验

表6.14 EIA-708辅助数据区错误检测包格式

 

对于整场的CRC校验，对于13.5MHz频率的480i系统，从12和275行的字1444开始采样，结束于8和271行的末尾字1439。对于13.5MHz频率的576i系统，从8和321行的字1444开始采样，结束于4和317行的末尾字1439。

差错标志

差错标志指示前一场的状态。

edh（检测到错误）：“1”表示探测到一个或多个发送辅助数据包的校验不配的错误。

eda（已经探测到错误）：“1”表示检测到一个数据路径前部的错误。一个设备接收到这种标志，应该转发数据和标志位，如果没有检测到新的错误，重设edh标志为“0”。

idh（检测到内部错误）：“1”表示检测到一个和传输无关的错误。

ida（内部错误状态）：“1”表示从器件教授到的数据不支持这种错误检测手段。

VBI服务数据

VBI服务数据（SMPTE RP-208）意图是在数字视频节目中重建标清模拟视频信号的VBI数据。辅助数据包中包含采样的VBI数据，如表6.15所示。

 

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

辅助数据标志（AFD）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

数据ID（DID）

EP

0

1

1

0

0

0

0

1

SDID

EP

0

0

0

0

0

0

1

0

计数器（DC）

EP

0

0

0

0

0

0

1

1

行

EP

场

0

0

偏移量

类型

EP

类型

数据字0

EP

值范围 0000 0000 ~ 1111 1111

…

字幕字1

EP

值范围 0000 0000 ~ 1111 1111

校验

从数据ID到最后一个的D0~D8的和；初值为0；进位忽略

注：EP = 对数据D0~D7偶校验

表6.15辅助数据区中的VBI数据包格式

 

场比特位为“0”表示场2，“1”表示场1。

偏移量值是一个5比特的无符号整数，它表示数据在行中的偏移量，对于480i系统是9或272行，对于576i系统是5或318行。

VBI数据的类型值：对于EIA-516（DC = 36D；起始同步字节数是34数据字节），Guide Plus+（DC = 6D；4数据字节），AMOL II（DC = 14D；2数据字节）已经定义。

视频索引格式

如果480i和480p系统（SMPTE RP-186）的视频索引存在，它在于480i系统的14和277行，480p系统的27和28行的CbCr数据通道的有效部分。

总共90个8比特数据字串行传输于720个CbCr采样的有效行部分的D2位。10比特数字200H表示“0”；10比特数字204H表示“1”；未使用的CbCr采样点的值是10比特200H。

有效视频负载标识格式

ITU-R BT.1614和SMPTE 252M定义了4字节负载标识，它可能用来标识有效视频负载。

对于480i数字接口，行13和276用于携带该辅助数据包；对于480p数字接口，行13用于携带该辅助数据包。

对于576i数字接口，行9和322用于携带该辅助数据包；对于576p数字接口，行9用于携带该辅助数据包。

 

 

8比特数据

10比特数据

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

辅助数据标志（AFD）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

数据ID（DID）

EP

0

1

0

0

0

0

0

1

SDID

EP

0

0

0

0

0

0

0

1

计数器（DC）

EP

0

0

0

0

0

1

0

0

视频负载

EP

版本ID

负载ID

图像速率

EP

I/P传输

I/P图像

0

0

图像速率

采样结构

EP

16:9

0

0

0

采样结构

其他信息

EP

通道

0

动态范围

0

比特深度

校验

从数据ID到最后一个的D0~D8的和；初值为0；进位忽略

注：EP = 对数据D0~D7偶校验

表6.16辅助数据区中的视频负载ID数据包格式

 

对于720p数字接口，行10用于携带该辅助数据包。

对于1080i数字接口，行10和572用于携带该辅助数据包；对于1080p数字接口，行10用于携带该辅助数据包。

如果是基于SMPTE 352M-2002标准的，那么版本ID为“1”；如果是基于2001年SPMTE 杂志发表的SMPTE 252M评估版，那么版本ID为“0”。

I/P传输比特提供了快速可靠检测传输的扫描方式。扫描方式可以通过“F”比特位进行确定，如果它是长“0”，表示逐行传输，如果在“0”（场2）和“1”（场1）之间跳变，则表示隔行传输。但是这种检测需要传输几帧以确保准确性。I/P传输比特位可以提供每帧的基本信息。

I/P图像比特位被用来甄别图像是逐行扫描（“1”）传输何时隔行扫描（“0”）传输的。

图像速率比特位指示了图像的帧频，单位Hz，如表6.17所示。

 

图像速率码（D3-D0）

图像帧频值

图像速率码（D3-D0）

图像帧频值

图像速率码（D3-D0）

图像帧频值

图像速率码（D3-D0）

图像帧频值

0000

未定义

0100

保留

1000

保留

1100

保留

0001

保留

0101

25

1001

50

1101

保留

0010

24/1.001

0110

30/1.001

1010

60/1.001

1110

保留

0011

24

0111

30

1011

60

1111

保留

表6.17 图像帧频值

 

16:9比特位被用来指示图像宽高比是4:3（“0”）还是16:9（“1”）的。

采样结构比特位指示图像的采样结构是YCbCr还是RGB的，具体定义见表6.18所示。

采样结构码（D3-D0）

采样结构格式

采样结构码（D3-D0）

采样结构格式

采样结构码（D3-D0）

采样结构格式

采样结构码（D3-D0）

采样结构格式

0000

4:2:2 YCbCr

0100

4:2:2:4 YCbCrA

1000

4:2:2:4 YCbCrD

1100

保留

0001

4:4:4 YCbCr

0101

4:4:4:4 YCbCrA

1001

4:4:4:4 YCbCrD

1101

保留

0010

4:4:4 GBR

0110

4:4:44 GBRA

1010

4:4:44 GBRD

1110

保留

0011

4:2:0 YCbCr

0111

保留

1011

保留

1111

保留

注：“A”指示图像通道，“D”指示无图像（如数据）通道。

表6.18 采样结构格式

通道比特位指示通道定义信息：

             “00” = 视频负载为单通道或多通道中的通道1

             “01” = 视频负载为多通道中的通道2

             “10” = 视频负载为多通道中的通道3

             “11” = 视频负载为多通道中的通道4

动态范围比特定义采样量化的动态范围：

             “00” = 普通量化范围

             “01” = 普通量化范围的200%（前面的1比特代表MSB）

             “10” = 普通量化范围的400%（前面的2比特代表MSB）

             “11” = 保留

比特深度位定义采样量化的比特深度：

             “00” = 8比特采样量化

             “01” = 10比特采样量化

             “10” = 12比特采样量化

             “11” = 保留

25引脚并行接口

这个借口被用于传输SDTV 4:2:2的YCbCr数据。时钟，8比特或10比特数据被传输。各个比特被标识为D0~D9，D9是最高有效位。引脚的信号位置定义列于表6.19中。

引脚

信号

引脚

信号

1

clock

14

Clock-

2

系统地A

15

系统地B

3

D9

16

D9-

4

D8

17

D8-

5

D7

18

D7-

6

D6

19

D6-

7

D5

20

D5-

8

D4

21

D4-

9

D3

22

D3-

10

D2

23

D2-

11

D1

24

D1-

12

D0

25

D0-

13

电缆屏蔽层

 

 

表6.19 25引脚并行接口连接器引脚分配

（对于8位接口，使用D9~D2引脚）

 

10比特Y的正常范围是040H~3ACH，小于040H和大于3ACH的值现在被用于其他处理。在消影期中，如果没有其他信息传送，Y的值必须是040H。

10比特Cb和Cr的正常范围是040H~3C0H，小于040H和大于3C0H的值现在被用于其他处理。在消影期中，如果没有其他信息传送，CbCr的值必须是200H。

在发送断后接收端信号的电平兼容ECL规范。驱动端必具有最大阻抗110Ω的平衡输出；110Ω负载端的信号电平的峰峰值必须为为0.8~2.0V。接收端，传输线的终端阻抗为110±10Ω。

27MHz并行接口

这种接口是BT.656和SMPTE 125M规定的，用于宽高比4:3的480i和576i系统。Y和CbCr信息的采样率13.5MHz，它们被复用于一条8比特或10比特的数据流中，采样频率为27MHz。

27MHz时钟信号的脉冲宽度是18.5±3ns。数据转换发生在时钟正跳变±3ns内，如图6.2所示。

 

图6.2 25引脚 27MHz并行接口波形

 

连接线允许的长度是50~200米，接收端必须要使用频率均衡，典型的特性图如图6.3所示。这例子使在线缆长度范围内使低频信号降到0。

36MHz 串行接口

这种接口是BT.1302和SMPTE 267M规定的，用于宽高比16:9的480i和576i系统。Y和CbCr信息的采样率18MHz，它们被复用于一条8比特或10比特的数据流中，采样频率为36MHz。

36MHz时钟信号的脉冲宽度是13.9±2ns。数据转换发生在时钟正跳变±2ns内，如图6.4所示。

连接线允许的长度是40~160米，接收端必须要使用频率均衡，典型的特性图如图6.3所示。

 
图6.3 电缆接收端小信号均衡特性例子

 

图6.4 25引脚 36MHz并行接口波形

93引脚平行接口

这个接口被用于传送宽高比16:9的R’G’B’，4:2:2的YCbCr和4:2:2:4的YCbCrK高清视频数据。引脚的信号位置定义列于表6.20中。R9，G9和B9是最高有效位。

 

引脚

信号

引脚

信号

引脚

信号

引脚

信号

1

clock

26

GND

51

B2

76

GND

2

G9

27

GND

52

B1

77

GND

3

G8

28

GND

53

B0

78

GND

4

G7

29

GND

54

R9

79

B4-

5

G6

30

GND

55

R8

80

B3-

6

G5

31

GND

56

R7

81

B2-

7

G4

32

GND

57

R6

82

B1-

8

G3

33

Clk-

58

R5

83

B0-

9

G2

34

G9-

59

R4

84

R9-

10

G1

35

G8-

60

R3

85

R8-

11

G0

36

G7-

61

R2

86

R7-

12

B9

37

G6-

62

R1

87

R6-

13

B8

38

G5-

63

R0

88

R5-

14

B7

39

G4-

64

GND

89

R4-

15

B6

40

G3-

65

GND

90

R3-

16

B5

41

G2-

66

GND

91

R2-

17

GND

42

G1-

67

GND

92

R1-

18

GND

43

G0-

68

GND

93

R0-

19

GND

44

B9-

69

GND

 

20

GND

45

B8-

70

GND

21

GND

46

B7-

71

GND

22

GND

47

B6-

72

GND

24

GND

48

B5-

74

GND

24

GND

49

B4

74

GND

25

GND

50

B3

75

GND

表6.20 93引脚并行接口连接器引脚分配

（对于8位接口，使位9~2引脚）

 

当传送4:2:2 YCbCr数据时，绿色通道传输Y信息，红色通道传送复用的CbCr信息。

当传送4:2:2:4 YCbCrK数据时，绿色通道传输Y信息，红色通道传送复用的CbCr信息，兰色通道传送K（alpha键控）信息。

10比特Y的正常范围是040H~3ACH，小于040H和大于3ACH的值现在被用于其他处理。在消影期中，如果没有其他信息传送，Y的值必须是040H。

10比特Cb和Cr的正常范围是040H~3C0H，小于040H和大于3C0H的值现在被用于其他处理。在消影期中，如果没有其他信息传送，CbCr的值必须是200H。

10比特R’G’B’和K值的正常范围是040H~3ACH，小于040H和大于3ACH的值现在被用于其他处理。在消影期中，如果没有其他信息传送，R’G’B’的值必须是040H。

在发送断后接收端信号的电平兼容ECL规范。驱动端必具有最大阻抗110Ω的平衡输出；110Ω负载端的信号电平的峰峰值必须为为0.6 ~2.0V。接收端，传输线的终端阻抗为110±10Ω。

74.25MHz 并行接口

这种接口是ITU-R BT.1120和SMPTE 274M规定的，最基本是用于宽高比16:9的视频系统。

74.25MHz时钟信号的脉冲宽度是6.73±1.48ns。数据转换发生在时钟正跳变±1ns内，如图6.5所示。

 

图6.593引脚 74.25MHz并行接口波形

 

连接线允许的长度可以超过20米，接收端必须要使用频率均衡。

74.176MHz 并行接口

这种接口是ITU-R BT.1120和SMPTE 274M规定的，最基本是用于宽高比16:9的视频系统。

74.176 MHz（74.25/1.001）时钟信号的脉冲宽度是6.74±1.48ns。数据转换发生在时钟正跳变±1ns内，如图6.5所示。

连接线允许的长度可以超过20米，接收端必须要使用频率均衡。

148.5MHz 并行接口

这种接口是ITU-R BT.1120和SMPTE 274M规定的，最基本是用于宽高比16:9的视频系统。

148.5MHz时钟信号的脉冲宽度是3.37±0.74ns。数据转换发生在时钟正跳变±0.5ns内，如图6.5所示。

连接线允许的长度可以超过14米，接收端必须要使用频率均衡。

148.35MHz 并行接口

这种接口是ITU-R BT.1120和SMPTE 274M规定的，最基本是用于宽高比16:9的视频系统。

148.35MHz（148.5/1.001）时钟信号的脉冲宽度是3.37±0.74ns。数据转换发生在时钟正跳变±0.5ns内，如图6.5所示。

连接线允许的长度可以超过14米，接收端必须要使用频率均衡。

串行数字接口

并行格式可以转换为并行格式（图6.6所示），能让数据通过75Ω阻抗的同轴电缆（或光纤）传输。设备的输入输出都是用BNC连接器，这样连接电缆可以双向使用。

  图6.6 串行接口方框图

 

对于电缆连接，发送端使用单端差分输出，阻抗是75Ω，信号电平的峰峰值必须是0.8V±10%，负载阻抗是75Ω。接收端的输入阻抗也是75Ω。

对于8比特应用，EAV和SAV序列的00H和FFH码字在串行化之前分别扩展成10比特的000H和3FFH。所有其他8比特数据在串行化之前在最低位后面加两位“0”扩展成10比特数据。

10比特数据串行化（LSB先发送）时，需要加扰处理和差分编码成NRZI码，多项式如下：

G(x) = (x9 + x4 + 1)(x + 1)

输入信号的加扰（图6.7）使用正逻辑（高电平表示逻辑“1”，低电平表示逻辑“0”）。

 

图6.7 典型加扰电路

 

格式化的串行数据输出的时钟频率是数据采样率的10倍。由于平行时钟可能包含许多抖动，串行时钟直接来源于未滤波的并行时钟可能会有更大的抖动。

在接收端，同步锁相用于检测EAV和SAV序列。锁相环（PLL）连续缓慢调整频率以保证扫面行的这些序列被检测，并避免比特偏差。恢复出来的串行时钟被10分频成采样时钟，虽然必须小心处理以遍屏蔽数据抖动。串行数据被高低频均衡，解扰（如图6.8），解串。

 

图6.8 典型的解扰电路

270Mbps串行接口

BT.656和SMPTE259M定义的串行接口（叫做SDI），它将27MHz并行流转换为270Mbps串行流。27MHz时钟信号经PLL10倍频成270MHz时钟。这个接口主要用于宽高比4:3的480i和576i系统。

360Mbps串行接口

BT.1302和SMPTE259M定义的串行接口，它将36MHz并行流转换为360Mbps串行流。36MHz时钟信号经PLL10倍频成360MHz时钟。这个接口主要用于宽高比16:9的480i和576i系统。

540MbpsHz串行接口

SMPTE344M定义的串行接口，它将54MHz或两路27MHz并行流转换为540Mbps串行流。54MHz时钟信号经PLL10倍频成540MHz时钟。这个接口主要用于宽高比4:3的480p和576p系统。

1.485Gbps串行接口

BT.1120和SMPTE292M定义的串行接口，它将两路74.25MHz的分量（Y和CbCr）并行流合并为一路1.485Gbps串行流。74.25MHz时钟信号经PLL10倍频成1.485GHz时钟。这个接口用于宽高比16:9的高清电视（HDTV）系统。

在合并两路并行数据流之前，行号和CRC校验信息（表6.21）被加入到各个并行流的EAV序列之后。CRC被用来检测有效视频和EAV的错误。它用两数据字计算校验值，多项式是：

             CRC = x18 + x5 + x4 + 1

初始值为“0”。计算从有效行的第一个字开始到行号的最后一个行号字（LN1）。

 

 

D9（MSB）

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

行号0

L6

L5

L4

L3

L2

L1

L0

0

0

行号1

0

0

0

L10

L9

L8

L7

0

0

CRC0

crc8

crc7

crc6

crc5

crc4

crc3

crc2

crc1

crc0

CRC1

crc17

crc16

crc15

crc14

crc13

crc12

crc11

crc10

crc9

表6.21 行号和CRC数据

1.4835Gbps串行接口

BT.1120和SMPTE292M定义的串行接口，它将两路74.176（74.25/1.001）MHz的分量（Y和CbCr）并行流合并为一路1.4835(1.485/1.001)Gbps串行流。74.176MHz时钟信号经PLL10倍频成1.485GHz时钟。这个接口用于宽高比16:9的高清电视（HDTV）系统。

行号和CRC信息跟1.485Gbps串行接口中描述的一样。