SDI IPコアのユーザーガイド

ID 683587
日付 8/20/2020
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ドキュメント目次

3.1. トランスミッター

トランスミッターには、次の要素が含まれます。
  • SD/HD-SDIトランスミッター・スクランブラー
  • HD-SDIトランスミッター・データ・フォーマッター (CRCおよびLN挿入を含む)
  • トランシーバー、プラス制御、およびマルチレート (デュアルまたはトリプル・スタンダード) SD/HD-SDIトランスミッターの動作を備えるインターフェイス・ロジック
  • トランスミッター・クロック・マルチプレクサー (オプション)

トランスミッターは、次の機能を実行します。

  • HD-SDIのLN挿入
  • HD-SDIのCRC生成と挿入
  • クロックイネーブル信号の生成
  • スクランブルと非ゼロ復帰反転 (NRZI) コーディング
  • トランスミッター・ブロック内の2つのリファレンス・クロック信号間の内部切り替え。この機能はオプションであり、Arria II GZおよびStratix IV GXでのみ利用可能です。

次の図は、SDIトランスミッターのトップレベルのブロック図を示しています。

図 4. SDIトランスミッターのブロック図


HD-SDIの場合、トランスミッターは20ビットのパラレル・ビデオ・データを受け入れます。SD-SDIの場合は10ビットのパラレルデータです。

表 7.  サポートされるビデオ規格におけるtxdataのビット割り当て次の表は、txdataのビットの割り当てを示しています。
txdata SD-SDI HD-SDI 3G-SDI Level A 3G-SDI Level B
[19:10] 未使用 Y Y Cb、Y、Cr、Yマルチプレクス (リンクA)
[9:0] Cb、Y、Cr、Yマルチプレクス C C Cb、Y、Cr、Yマルチプレクス (リンクB)

HD-SDIの動作の場合、現在のビデオライン番号が各ラインの適切なポイントに挿入されます。CRCも計算され、ルーマチャネルとクロマチャネルに挿入されます。

パラレル・ビデオ・データは、SDIの仕様に従いスクランブルされ、NRZIでエンコードされます。

トランシーバーは、エンコードされているパラレルデータを高速シリアル出力に変換します (パラレルからシリアルへの変換)。

HD-SDIのLN挿入

SMPTE292Mのセクション5.4では、各HD-SDIビデオラインに含まれる2ワードの形式を定義しています。これは、現在のライン番号を示すものです。HD-SDIのLN挿入モジュールは、下位11ビットのtx_lnを取得してフォーマットし、出力データに2ワードとして挿入します。 HD-SDIのLN挿入モジュールは、現在のライン番号を入力として受け入れます。

LNワード (LN0およびLN1) は、EAV TRSシーケンスの「XYZ」ワードに続く2つのワードを上書きします。同じ値がルーマチャネルとクロマチャネルに含まれます。LNを正しく挿入するには、EAV TRSおよびSAV TRSの両方の最初のワードにtx_trs信号をアサートする必要があります (3–47ページの図3–31および3–48ページの図3–32を参照してください)。

注: システムがライン番号を認識していない場合は、ロジックを実装して出力ビデオ・フォーマットを検出し、現在のラインを特定することができます。この機能は、このSDI MegaCoreファンクションの範囲外です。

HD-SDIのCRC生成と挿入

SMPTE292Mのセクション5.5では、各HD-SDIビデオラインのクロマチャネルとルーマチャネルに含まれるCRCを定義しています。HD-SDIのCRCモジュールは、必要なCRCを生成してフォーマットし、出力データに挿入します。

HD-SDIのCRCモジュールは、CRCの計算に含める必要があるワードを識別し、ワードの挿入が必要な出力データの位置を決定します。フォーマットされているCRCデータワード (ルーマチャネルの場合はYCR0YCR1、クロマチャネルの場合はCCR0CCR1) は、EAVの後のライン番号ワードに続く2つのワードを上書きします。このモジュールは、ルーマチャネルとクロマチャネルに対して個別の計算を提供します。

モジュールは、アクティブなデジタルラインのすべてのワードに対してCRCを計算します。これは、最初のアクティブなワードラインから始まり、ライン番号の最後のワード (LN1) で終わります。CRCの初期値は0に設定されており、その後、多項式ジェネレーターの方程式CRC(X) = X18 + X5 + X4 + 1が適用されます。

HD-SDIのCRCモジュールは、出力データの各ビットに多項式ジェネレーターの方程式を繰り返し適用することにより、CRCの計算を実装します。その際は、LSBが最初に処理されます。

CRCを正しく生成および挿入するには、EAV TRSおよびSAV TRSの両方の最初のワードにtx_trs信号をアサートする必要があります (3–47ページの図3–31および3–48ページの図3–32を参照してください)。

スクランブルとNRZIコーディング

SMPTE292Mのセクション5およびSMPTE292Mのセクション7では、SDIとHD-SDIの両方に使用される共通のチャネル・コーディングを定義しています。このチャネル・コーディングは、スクランブル関数 (G1(X) = X9 + X4 + 1) とそれに続くNRZIエンコーディング (G2(X) = X + 1) で構成されます。スクランブル・モジュールは、このチャネル・コーディングを実装します。モジュールをコンフィグレーションすることにより、10ビットまたは20ビットのパラレルデータを処理することができます。

スクランブル・モジュールは、出力データの各ビットにスクランブルとNRZIエンコーディングのアルゴリズムを繰り返し適用し、チャネル・コーディングを実装します。その際は、LSBが最初に処理されます。SMPTE259Mの図C.1は、アルゴリズムがどのように実装されるかを示しています。

トランシーバー・クロック

tx_serial_refclk1はオプションのポートで、パラメーター・エディターでEnable TX PLL select for 1/1.000 and 1/1.001 data rate reconfigurationをオンにすると有効になります。

図 5. トランスミッターのクロックスキーム

この表は、トランスミッターのクロックスキームを示しています。