視頻接口【基于ＰＬＤ的視頻接口】

視頻接口【基于的視頻接口】 Altera公司 Tam Do 從便攜媒體播放器和手機(jī)，到視頻游戲控制臺(tái)，消費(fèi)類視頻應(yīng)用的迅速增長需要大量不同的接口和適配器，在各種設(shè)備間相互傳輸視頻數(shù)據(jù)。 常用的消費(fèi)類視頻接口包括IEEE1394(火線)、USB 20、DVI、HDMI和各種各樣的無線標(biāo)準(zhǔn)。本文將介紹如何應(yīng)用可編程邏輯器件(PLD)將不同的高速視頻內(nèi)容連接到視頻播放器。 視頻輸入 USB 20是目前連接電腦和娛樂信息設(shè)備的主流高速視頻標(biāo)準(zhǔn)。USB 20采用NRZI編碼，帶寬480Mbs。 USB主設(shè)備可為其外部設(shè)備供電，在5m電纜上最高可實(shí)現(xiàn)500mA、5V供電，最多可支持127個(gè)外部設(shè)備。數(shù)字電視(DTV)調(diào)諧器安裝有USB模塊，如果使用者將其連接到筆記本電腦，那么就可以在旅途中收看電視節(jié)目了。 標(biāo)清視頻解碼的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)8Mbs，而高清視頻解碼的傳輸速率要求是55Mbs，都比USB 20的傳輸速率低很多。低成本的專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)主設(shè)備USB控制器可用做視頻的PHY接口。輸出經(jīng)并行總線可以被送往PLD以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為了進(jìn)一步集成，USB MAC(介質(zhì)訪問控制器)可以被設(shè)計(jì)到PLD中。 并行的視頻數(shù)據(jù)可以經(jīng)復(fù)用器被送至最終的視頻解碼器播放。USB 20PHY芯片可被輕松連接至PLD的任意IO引腳。大多數(shù)PLD的IO引腳都可被編程實(shí)現(xiàn)3.3、25、18或15VLVTTLLVCMOS。 IEEE 1394采用全雙工8b10b編碼，傳輸速率最高可達(dá)400Mbs?；鹁€接口可在沒有主設(shè)備的情況下運(yùn)行，進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的通信，線纜最長可達(dá)45m，最多支持63個(gè)設(shè)備。對于相連的設(shè)備，可提供125A、12V供電。低成本的物理層ASSP可用做與PLD的接口，以進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理。 視頻輸出 DVI(數(shù)字視頻接口)和HDMI(高清晰度多媒體接口)都基于最小化傳輸差分信號(hào)(TMDS)信道，采用8b10b編碼。A類HDMI向下兼容僅傳輸數(shù)字信號(hào)的DVI-D，這就意味著采用合適的適配器，DVI輸出可以驅(qū)動(dòng)HDMI監(jiān)視器，反之亦然，但這時(shí)HDMI的音頻和遙控點(diǎn)選功能不可用。 B類HDMI向下兼容雙傳輸頻道DVI。高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)(HDCP)是用于保護(hù)數(shù)字娛樂內(nèi)容的技術(shù)，可以防止最終用戶觀看或復(fù)制受限的內(nèi)容。大部分HDMI接口支持HDCP規(guī)范，但DVI大多不支持HDCP。 現(xiàn)有的多種DVI和HDMI PHY芯片可與PLD直接接口。PLD通常都提供消除交錯(cuò)信號(hào)、色彩空間轉(zhuǎn)換和2D濾波等圖像的處理和增強(qiáng)功能。這些是當(dāng)今面向大邏輯單元、DSP塊和閃存的PLD的完美應(yīng)用。 大多數(shù)消費(fèi)電子產(chǎn)品都提供了用于控制和配置的12C接口。有很多參考設(shè)計(jì)可以下載和重用，例如，：alteraend-marketsrefdesigns。為Altera的PLD產(chǎn)品系列優(yōu)化的VHDL語言中有其I2C控制器。設(shè)計(jì)中，VHDL源文件的寄存器地址全被定義為常數(shù)，設(shè)計(jì)人員可以簡單的進(jìn)行自定義。內(nèi)存基地址寄存器的地址定義為類屬參數(shù)，也可方便的被修改和自定義。這一設(shè)計(jì)中的一個(gè)引腳給出了輸出指示信號(hào)，可在I2C數(shù)據(jù)傳輸完成時(shí)被MCU用做指示信號(hào)。 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例 大多數(shù)PLD都可接受不同格式和協(xié)議的數(shù)字視頻源。PLD將輸入的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換送入10b CCIR 656標(biāo)準(zhǔn)并行視頻總線，從而通過現(xiàn)有的數(shù)字編碼器(DENC)芯片播放這些視頻流。這種總線可被選通或復(fù)用輸出到DENC。 圖1給出的PLD應(yīng)用框圖將數(shù)字視頻源連接到視頻播放。一個(gè)典型的高IO引腳密度的PLD可容納PHY芯片的并行視頻數(shù)據(jù)。 從USB和IEEE 1394等接口輸入的不同數(shù)據(jù)總線首先要進(jìn)入通用IO引腳。第二步是將并行的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入類屬視頻總線，從而允許復(fù)用或選通以播放。I2C的參考設(shè)計(jì)用于控制PLD和板上ASSP的配置。 圖2給出了整個(gè)系統(tǒng)的框圖，包括視頻PHY芯片到PLD的連接。PLD的輸出產(chǎn)生了CCIR 656視頻格式數(shù)據(jù)，經(jīng)總線進(jìn)入現(xiàn)有的視頻編碼器。采用I2C參考設(shè)計(jì)可完成