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多通路音频数字串行接口GY/T 187—2002

来源:ZOBO卓邦 发布日期 2023-04-13 浏览:

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  1范围

  本标准规定了多通路音频数字串行接口(MADI)的数据构成和电气特性。

  本标准适用于在同轴电缆或光缆上进行以线性表示的,取样频率范围在32kHz〜48kHz(±12.5%), 分辨率达每通道24比特(见图1)的56通道数字音频串行传输。

  本标准只支持从一个发射机到一个接收机的单点对单点连接。

  2规范性引用文件

  下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的 修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件,其新版本适用于本标准。

  GY/T 158-2000演播室数字音频信号接口

  3术语和定义

  下列术语和定义适用于本标准。

  3.1

  音频取样数据 audio sample data

  经过周期性的取样、量化和以二进制的补码形式数字化表示的一个音频信号。

  3.2

  通道 channel

  在数据源取样频率的任一周期内传输的,对应于一个信号的一套音频取样数据,其中还伴随着其他 数据比特。

  3.3

  二通道格式 two-channel format

  GY/T 158-2000中的比特、块和子帧结构(去除前同步码)。

  3.4

  帧 frame

  数字编号从0到55的56通道的顺序排列,每一个帧都包含在任一取样周期内所传输的音频取样数据 处理和相关数据。以通道0的一个比特为帧的开始。

  3.5

  链接link

  单个串行多通路音频数字发射端和单个多通路音频数字接收端的连接。

  4 格式

  4.1 帧格式

  每一个帧包含有56个通道,用数字0〜55表示。从通道0开始,帧中的通道连续排列。帧格式如图2所 示。

  4.2 通道格式

  每个通道包含32个比特。其中24个比特分配给音频或由音频/非音频标记定义的其他数据,另有4 个比特用来表示GY/T 158-2000二通道接口的有效位(V)、用户数据位(U)、状态数据位(C)和奇偶 校验位(P),另4个比特用于模式确认。在此保留GY/T 158-2000二通道格式。通道格式见图3。

GYT 187多通路音频数字串行接口_05

  4.2.1模式比特

  模式比特提供给帧同步使用。如GY/T 158-2000中每个二通道接口的块开始;GY/T 158-2000二通 道接口中的A、B子帧的判别;以及每个通道激/活/非激/活的状态等。

  4.2.2音频数据的描述

  在音频模式,24个比特音频数据以线性二进制补码形式表示,传输有效位(MSB)。通道 内所有未使用的音频比特设为0, V、U、C和P比特设为默认值,其定义与GY/T 158-2000二通道接口 格式相同。

  4.2.3激/活通道

  所有激/活通道都按顺序排列,从通道0开始。每一个激/活通道的激/活比特应设为1。

  4.2.4非激/活通道

  所有非激/活通道中包括激/活比特在内所有比特应设为0。非激/活通道的通道号总是比激/活通道的高通道号要高。

  4.2.5比特描述

  比特描述见表1和表2。

  4.3传输格式

  56个通道通过NRZI无极性码串行传输,使用4B/5B编码格式。

GYT 187多通路音频数字串行接口_06

  编码图解

  为了进行编码,32比特通道数据被分割成每4个比特一组的8个字,见表3。

  每4比特(4B)的字编码成5比特的字,见表4。

  每5比特(5B)的字从左传输,见表5。

  编码图解允许链路上保留有一个低电流的直流偏磁。虽然链路信号是没有直流的,但是音频信号可 能包含直流。图4表示的是一个通道的链路传输格式。为了清楚起见,附录A示意了单一通道字的编码 过程。

GYT 187多通路音频数字串行接口_07

  4.3.1同步信号

  在数据流中应至少每帧插入一次同步信号11000 10001,以保证发射端和接收端的同步。应有足够的同步信号与编码后的数据字交织插入帧中,以满足链路的要求。同步信号从左边开始传送。

  同步信号只可在40比特通道边界插入,在通道之间、空闲区间或者两者情况下在每一帧通道传 送之后,可被重复插入。同步信号的放置顺序不作规定。图5示出几种可能的同步信号的放置位置。

GYT 187多通路音频数字串行接口_08

  4.3.2传输顺序

  在任意比特顺序中,图上左边的符号总是在时间上先传。

  4.3.3非归零倒相

  链接通道数据使用非归零倒相无极性编码传输,每个高电平比特以在前一个比特基础上的阶跃来表 示,每一个低电平比特以无阶跃来表示。故而,1以电平的高一低或低一高阶跃表示,而0则以持续的 高或持续的低表示。

  注: 非归零一非归零倒相转换实例见附录A。

  5取样频率和码率

  5.1取样频率

  链路工作时的标称取样频率范围为32kHz到48kHz,并可在其±12.5%频率范围内工作。

  当链路上每个音频取样使用两个或以上的通道时也可适应更高的取样频率(如96kHz)。

  5.2链路传输率

  链路传输率应为125Mbit/s,与取样频率或激/活的通道数无关。

  注: 此125Mbit/s链路传输率的误差应为±10-4。

  5.3数据传输率

  数据传输率应为100 Mb i t/s。引起数据传输率和链路传输率不同的原因是编码设计所致(见4.3.1)。

  5.4使用数据率

  56通道在取样频率为48kHzx(1+12.5% )的情况下,规定了其大使用数据率为96.768 Mbit/s。

  5.5使用数据率

  56通道在取样频率为32kHzx (1-12.5% )的情况下,规定了其小使用数据率为50.176 Mbit/s。

  6同步

  该部分包括接收端和发射端对于一个主同步信号的同步,不只适用于主从连接。

  6.1同步信号

  应由主同步信号单独分配给每一个接收端和发射端,该同步信号应与GY/T 158-2000一致。

  6.2取样定时

  链路上未考虑携带取样定时信息。连接设备的精/确定时由单独分配的主同步信号控制,而不由多通 路音频数字接口提供。

  6.3传输帧开始时间

  从发射端输出的帧开始时间应在一个取样周期的±5%之内,该取样周期由发射端外接的主同步信 号定义的参考时间来决定。

  6.4接收帧开始时间

  接收端应能够正确解调出一个取样周期的土 25%之内变化的信号,该取样周期由接收端外接的主同 步信号定义的参考时间来决定。

  7电气特性

  传输媒体应为75Q同轴电缆(见7.1)或光缆(见7.2)。

  为了精/确地模拟通常情况下的传输信号,测试由一个序列长度至少为216-1的伪随机码发生器替代编 码器输入数据,并在4B/5B比特编码器之前接入。

  7.1同轴电缆

  7.1.1发射端

  7.1.1.1线路驱动器

  线路驱动器应具有输出阻抗为75 Q±2 Q的单端输出。连接的实际电路,如发射极耦合逻辑 (Emitter-Coupled Logic)信号发射器与同轴电缆的连接,见图6。

GYT 187多通路音频数字串行接口_09

  7.1.1.2平均输出

  线路终接后,相对信号地的平均输出电压应为0 V±0.1V。

  7.1.1.3峰值输出

  线路输出端用75 Q电阻终接后,其峰-峰值输出电压应在0.3V~0.6V之间。

  7.1.1.4上升和下降时间

  线路输出端用75 Q电阻终接后,其在幅值20%和80%点处测量的上升和下降时间不应长于3ns,短 于1ns。幅值点的平均相对计时差异不应大于土0.5ns。

  7.1.2接收端

  当输入端测量的眼图符合图7所示的特点时,接收端应能正确解出接收的信号。

GYT 187多通路音频数字串行接口_10

  7.1.3电缆

  使用的同轴电缆应具有75Q±2Q的特性阻抗,在频率范围1MHz到100MHz内的衰减应小于0.1dB/m。

  7.1.4接头

  整个链路中使用BNC接头。同轴电缆连接应使用无耦接头。

  7.1.5电缆长度

  电缆长度应小于等于50m。不应使用均衡。信号应不劣于图7所定义的眼图。

  7.1.6接口电路示例

  同轴电缆与平衡的射极耦合逻辑信号之间的连接可通过如图8所示的电路实现。

  7.1.7接地

  同轴电缆护层应在发射端接地。为了有限度地消/除射频辐射,建议同轴电缆应直接固定于设备机 箱上。

  在射频频率高于30MHz时,同轴电缆应接地并接于接收端机箱。建议此种连接为同轴电缆接头壳体 以电容耦合至接收端机箱。合适的电容值应为1000pf。电容器应为低电感型,在30MHz到500MHz频率间 具有足够低的阻抗。导线结合长度应越短越好。这样可以防止可能的音频接地电流.

GYT 187多通路音频数字串行接口_10-00000

  7.2光缆

  待定


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