來源：電子設計應用 作者：武漢理工大學信息工程學院 陳思思 黃秋元

    摘 要： 本文提出了一種非壓縮數字傳輸方案。采用時分復用技術及高速串/并轉換單元對多路視頻/音頻/數據信號進行二次復接，在接收端實行相應的解復用以及串/并轉換,實現(xiàn)多路低速數據信息與高速數字音視頻信息的混合傳輸，本文重點分析了其關鍵技術和音頻部分的時序關系。

    關鍵詞： 非壓縮數字傳輸；數據復/解復接；時分復用

    引言

    現(xiàn)在，國際上基于各種算法的數字視頻傳輸標準已有很多，但壓縮編碼會對視頻信息帶來不同程度的損失，當壓縮比高(數據傳輸速率低)時，圖像失真嚴重，容易出現(xiàn)馬賽克及塊效應現(xiàn)象。在電視臺內部等要求高清晰度的場合，這種失真是不允許的。因此，本文介紹了一種全數字、無壓縮多路數字視頻光纖傳輸系統(tǒng)，可實現(xiàn)2路視頻和4路音頻信號的同時傳輸，且容易實現(xiàn)，傳輸性能好，總體性價比高。

    系統(tǒng)設計方案

    一般情況下，在非壓縮視頻傳輸系統(tǒng)中，通常先把視頻信號經編碼、復接、電光變換之后，再經光纖傳輸到目的地，然后經光電轉換、分接、解碼等處理，還原成原始的視頻信號。對于單路視頻傳輸系統(tǒng)，復/解復接系統(tǒng)一般用通用的復/解復接芯片來實現(xiàn)，但如果系統(tǒng)要傳輸多路視頻信號，現(xiàn)有的復/解復接芯片是不能獨立完成的。以本設計要求為例，需要滿足2路視頻和4路音頻的同時傳輸。每路視頻信號采用12位量化，2路視頻則需要24路的數字信號，而hdmp1032芯片最多可擴展為17路數據復/解復接傳輸，這還不包括4路音頻轉換為數字信號所占用的數據位，因而僅僅通過單個復/解復接芯片不能滿足要求，必須采用多次復/解復接才能完成設計。本文介紹一種基于hdmp1032/1034串行/解串行芯片，采用二次復/解復接實現(xiàn)多路數字視頻/音頻/數據在一根電纜或光纖上傳輸的方案，原理框圖如圖1所示。

    圖1系統(tǒng)設計原理框圖

    圖2 hdmp1034a(rx)接收端時序圖

    關鍵技術

    本設計采用二次復用的方法傳輸2路視頻信號、4路音頻信號。二次復用的思想類似于脈沖編碼調制。在發(fā)送端，多路模擬視頻/音頻信號經adc轉換為多路數字視頻/音頻信號，為了減輕復接單元的壓力，首先將多路數字信號分別通過一個合路器進行一次復用，復用為1路或幾路較高速并行數字信號，然后再將其送到復接單元g—link進行二次復接，得到高速串行數字信號；在接收端，高速串行信號首先經過分接單元進行一次解復用，得到較高速多路并行數字信號，然后分別經分路器進行二次解復接恢復為多路數字視頻/音頻信號，再通過dac轉換為多路模擬信號。

    整個系統(tǒng)的同步主時鐘由一個32.768mhz的晶振提供。二次復/解復接由hdmp1032/1034串行/解串行芯片來完成，所以主要設計的是信號的一次復/解復接部分。由于4路音頻信號最后合為1路串行信號進入hdmp1032/1034芯片組，所以4路音頻復/解復接的時序是整個系統(tǒng)的關鍵。

    視頻信號的處理

    首先，分別對視頻和音頻信號進行量化復接。兩路視頻經過a/d轉換后，采用12位量化后輸出24路數字信號，取樣速率為16.384mhz，然后經過2：1的復接器。復接的具體做法是第一路a/d轉換量化后的第一位a0與第二路a/d轉換量化后的第一位b0復接為tx0，第一路a/d轉換量化后的第二位a1與第二路a/d轉換量化后的第二位b1復接為tx1，依此類推，24路視頻信號復接為12路并行數據tx0、tx1、…、tx11進入hdmp1032。由于每路信號速率為16.384mbps，故復接后信號速率為32.768mbps。在接收端，hdmp1034仍然輸出12路視頻數字信號，然后通過兩個反相時鐘分別解出兩路視頻。

    音頻信號一次復接的實現(xiàn)

    本設計中音頻信號的采樣頻率為32khz，量化精度為24位，同時進行aes3編碼，轉換后的單路音頻碼流速率為4.096mbps。4路音頻txp0、txp1、txp2和txp3經adc