63同轴电缆和连接器ITU.docx
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63同轴电缆和连接器ITU
ITU-RBT.656-5建议书
使用ITU-RBT.601建议书4:
2:
2比例工作的525行和625行
电视系统的数字分量视频信号接口*
（ITU-R42/6号课题）
（1986-1992-1994-1995-1998-2007年）
范围
本建议书的内容涵盖了并行信号描述的数据结构以及ITU-RBT.601建议书中定义的525/625行数字信号串行接口。
国际电联无线电通信全会，
考虑到
a）电视广播公司和节目制作商在数字演播室标准中的明显优势，数字演播室标准拥有525行和625行系统通用的最大数目的有效参数值；
b）全世界兼容的数字方法将允许开发具备许多共同特点的设备，允许运行的经济性，并促进节目的国际交流；
c）为实现上述目标，以ITUR BT.601建议书的形式，就演播室数字电视的基本编码参数达成了协议；
d）ITU-RBT.601建议书的实际落实需要对接口的细节及通过这些接口的数据流做出定义；
e）这一接口应在最大程度上具备525行和625行版本的共性；
f）在实际落实ITU-R BT.601建议书的过程中，宜应定义一个比特串行接口，
建议
1ITURBT.601建议书所述电视演播室分量编码数字视频信号需要接口时，该接口及流经该接口的数据流应遵循对比特串行接口做出定义的附件1的规定。
附件1
1引言
本建议书描述了使用525或625行标准且符合ITU-R BT.601建议书中定义的4:
2:
2编码参数规定的数字电视设备互连手段。
第1部分描述了该接口的数字信号格式。
第2部分描述了比特串行接口的专有特性。
比特并行接口的专有特性可在附录1中找到。
第1部分
接口的数字信号格式
1接口总体说明
此接口在单一源与单一目的地间提供了一种单向互连。
（注-使用信号路由器后则可为多个目的地。
）
第2节描述了该接口的数字信号格式。
数据信号使用8或10比特编码字的二进制信息（见注1）。
这些信号为：
–视频信号，
–数字消隐数据，
–计时基准信号，
–辅助信号。
注 1 – 在此建议书中，数字字的内容用十六进制形式的10比特表示法描述。
例如，1001000101比特模式表示为 245h。
8比特字占据了10比特字中左边最重要的比特，即从比特9至比特2，其中比特9是最为重要的比特。
2视频数据
2.1编码特性
视频数据符合ITU-R BT.601建议书的规定，并且符合表1所示的场消隐定义。
表1
场间隔的定义
625
525
V-数字场消隐
场1
开始
（V=1）
第624行
第1行
结束
（V=0）
第23行
第20行
场2
开始
（V=1）
第311行
第264行
结束
（V=0）
第336行
第283行
F-数字场标识
场1
F=0
第1行
第4行
场2
F=1
第313行
第266行
注 1 – 信号F和V与数字行起始点的活跃视频计时基准码同步改变状态。
注 2 – 行编号的定义请参见ITU-RBT.1700建议书。
注意，如ITUR BT.601建议书所述，数字行编号在OH之前改变状态。
注 3 – 对于某些遵循本建议书老版本对525行信号规定的设备，V比特从“1”向“0”的过渡可能不一定出现在第20行（283）。
2.2视频数据格式
八个最重要比特全设为1或全设为0的数据字被保留用于数据辨别，因此可用的256个8比特字中仅有254个，或可用的1 024个10比特字中的1 016个可用于表述信号值。
视频数据字按下述顺序表示为27Mword/s的复用：
CB,Y,CR,Y,CB,Y,CR,等
其中字序CB,Y,CR是指共站亮度和色差抽样，而紧接着的Y字对应下一亮度抽样。
2.3干扰信号结构
图1显示的是将视频抽样数据加入接口数据流的方法。
图1中的抽样鉴定是根据ITUR BT.601建议书中的鉴定规定。
2.4视频计时基准码（SAV,EAV）
现存在两个计时基准信号，一个位于各视频数据块的发端（活跃视频的起点，SAV），另一个则位于各视频数据块的末端（活跃视频的终点，EAV），如图1所示。
每个计时基准信号包括一个四字序列，格式为：
3FF 000 000 XYZ。
（数值用十六进制计数法表示。
）前三个字是固定的前导码。
第四个字包含的信息定义场2的标识，场消隐的状态和行消隐的状态。
表2显示了计时基准信号内的比特指配。
表2
视频计时基准码
数据比特编号
第一个字
（3FF）
第二个字
（000）
第三个字
（000）
第四个字
（XYZ）
9（MSB）
1
0
0
1
8
1
0
0
F
7
1
0
0
V
6
1
0
0
H
5
1
0
0
P3
4
1
0
0
P2
3
1
0
0
P1
2
1
0
0
P0
1（注2）
1
0
0
0
0
1
0
0
0
注 1 – 显示的值为推荐10比特接口使用的值。
注 2 – 为与现有的8比特接口相匹配，比特D1和D0的值没有定义。
F=
V=
H=
P0,P1,P2,P3：
保护比特（见表3）
MSB：
最重要比特
表1定义了V和F比特的状态。
如表3所示，比特P0、P1、P2、P3的一些状态取决于比特F、V和H的状态。
在接收机端，此安排允许更正1比特的误差，检测出2比特的误差。
表3
保护比特
F
V
H
P3
P2
P1
P0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
0
0
1
2.5辅助数据
辅助信号应遵循ITU-RBT.1364建议书的规定。
2.6消隐期间的数据字
数字消隐间隔期间出现的，并未用作计时基准码或辅助数据的数据字使用200h、040h、200h、040h等序列填充，分别与CB、Y、CR、Y信号的消隐电平相对应，恰当地置于复用数据中。
第2部分
比特串行接口
1接口总体说明
在串行接口中，数据字的比特和连续的数据字通过单一的传输信道连续发送。
串行接口可以承载视频、音频及辅助数据。
该接口亦可用于按照ITU-RBT.1364中的规定承载分组数据。
信号的传输即可通过同轴电缆以电的形式传输，也可使用光纤以光的形式传输。
同轴电缆可能更适用于中等长度的连接（如300m），而光纤适用于超长连接。
可以在连接的接收端安装一个误差检测系统，从而自动监测其性能。
在全面集成的数字化安装或系统中，无论消息的内容如何，使所有互联对相应的数据流透明可能十分有益。
因此，尽管接口将被用于发射视频信号，它应对消息内容“透明”，即不应将操作建立在消息本身已知的结构之上。
10比特字的复用数据流（如第1部分所述）以串行比特形式发射。
发射之前，通过补充编码进行频谱整形、字同步，并促进时钟的恢复。
2编码
未编码的串行比特流使用生成器多项式G1（x） × G2（x）进行扰码，式中：
G1（x）=x9+x4+1用于生成扰码NRZ信号，且
G2（x）=x+1用于生成无极性NRZI序列。
3发射顺序
每个10比特字的最不重要比特应最先发射。
4逻辑约定
信号以NRZI形态发射，与比特极性无关。
5发射媒介
比特串行数据流可使用同轴电缆（见第6节）或光纤载体（见第7节）传送。
6电接口的特性
6.1线路驱动器的特性（源）
6.1.1输出阻抗
线路驱动器产生不均衡输出，在5-270MHz的范围内，源阻抗为75Ω且返回损耗至少为15dB。
6.1.2信号振幅
在不经传输线直接与输出终端连接的75 Ω电阻负载上测量出的峰值信号振幅在800mV± 10%之间。
6.1.3直流（DC）偏移
信号振幅中间点的DC偏移在+0.5至–0.5 V之间。
6.1.4上升与下降时间
在20%至80%的振幅点间确定，并在与输出终端直接相连的75Ω电阻负载上测量出的上升与下降时间，应在0.75至1.50ns之间，且差异不得超过0.50 ns。
6.1.5抖动
输出抖动的规范如下：
输出抖动（见注1）f1=10Hz
f3=1kHz
f4=时钟速率的1/10
A1=0.2UI（UI；单位间隔）
A2=0.2UI
注 1 – 1UI对应3.7ns，0.2UI对应0.74ns。
抖动和抖动测量方法的规范应遵循ITUR BT.1363建议书的规定（比特串行信号抖动规范和抖动测量方法应遵循ITU-RBT.656、ITU-RBT.799和ITU-RBT.1120建议书的规定）。
6.2行接收机特性（目的地）
6.2.1终接阻抗
电缆的终接电阻为75Ω，在5270 MHz频率范围内返回损耗至少为15dB。
6.2.2接收机灵敏度
无论是与第6.1.2节中规定的极限电压下工作的行驱动器相连，还是通过在270MHz时损耗为40dB且损耗特性为1 /
的电缆相连，行接收机必须正确的读出随机二进制数据。
6.2.3抗干扰
与使用第6.1.2节规定的较低限值工作的行驱动器相连时，行接收机必须能够在出现干扰信号的下列情况下，正确读出二进制数据：
DC± 2.5V
1kHz以下：
2.5V（峰值之间）
1kHz至5MHz：
100mV（峰值之间）
5MHz以上：
40mV（峰值之间）
6.3同轴电缆和连接器
6.3.1电缆
建议所选同轴电缆应满足所有相关的国家电磁辐射标准。
注 1 – 数字数据的处理和传输，例如高数据速率的数字视频信号会产生宽频谱的能量，有可能造成串扰或干扰。
应当注意，ITU-RBT.601建议书中规定的13.5MHz抽样频率（额定值）的第9和第18谐波位于121.5和243 MHz航空应急信道内。
因此，这些接口的设计和运行必须采取相应的预防措施，以确保这些频率不会受到干扰。
数字数据处理设备辐射信号允许的最大电平是各类国家与国际标准的规范对象，同时应当注意到，国际无线电干扰特别委员会（CISPR）的建议书：
“信息技术设备－干扰限制和测量方法”（CISPR/B（中心办公室）16号文件）给出了相关设备的发射电平值。
然而，《无线电规则》第4.22款禁止对应急频率产生任何干扰（亦见ITUR BT.803建议书）。
注 2 – 光纤传输不会产生电缆传输时产生的干扰，还可以防止公共模式的辐射，但同轴电缆的性能亦可接近完美。
据信，任何辐射的主要部分均源于两种方法共有的处理逻辑和高功率驱动器。
由于带宽很宽以及数字信号具有随机的特性，频率优化的效果不大。
6.3.2特性阻抗
使用的同轴电缆额定特性阻抗应为75Ω。
6.3.3连接器的特性
连接器的机械特性应符合标准BNC类型（IEC61169-8（2007-2））*－
第8部分－各节规范－的规定，即射频同轴连接器的外导体内芯直径为6.5
mm（内导体则为0.256）且卡锁特征阻抗为50欧姆（类型BNC），以及附件A（规范性），对无特定反射因数的75Ω特性阻抗连接器的规定。
7光接口特性
光接口的特性规范应遵守ITURBT.1367建议书的规定（信号串行数字光纤传输系统应遵循ITU-RBT.656、ITU-RBT.799和ITU-RBT.1120建议书的规定）。
为使用此建议书，下述规范是必要的：
上升和下降时间：
<1.5ns（20%-80%）
输出抖动（见注1）f1=10Hz
f3=1kHz
f4=时钟速率的1/10
A1=0.135UI（UI；单位间隔）
A2=0.135UI
注 1 – 抖动和抖动测量方法的规范应遵循ITURBT.1363建议书的规定（比特串行信号的抖动规范和抖动测量方法应遵守ITU-RBT.656、ITU-RBT.799和ITU-RBT.1120建议书的规定）。
附录1
（资料性）
比特并行接口
1接口总体说明
描述音频信号的数字码字比特用八（可选用十）对导线并行发射，每对导线各承载一条分量信号（CB、Y、CR、Y）的复用比特流（重要性相同）。
八对导线还承载了辅助数据，在视频消隐间隔期间以时间复用的方式将其加入数据流。
补充导线提供27MHz的同步时钟。
接口中的信号用平衡导线对发射。
可能会使用不需均衡的50米电缆（
160英尺）或需要适当均衡的200米（
650英尺）电缆。
互连使用了一种25针、配有锁定机制的D型迷你连接器。
（见第5节）
为了方便，数据字比特指配了从数据（DATA）0到数据 9的不同名称。
整个字被指定为数据（0-9）。
数据9为最重要比特。
八比特数据字使用数据（2-9）。
视频数据以NRZ的形式进行实时（未缓冲）块发射，每个块内包含一个活跃的电视行。
2数据格式
该接口承载的数据采用了八或十个并行数据比特的形态，以及一个单独的同步时钟。
数据采用NRZ形式编码。
第1部分介绍了推荐使用的数据格式。
3时钟信号
3.1总述
时钟信号是一个27MHz的方波，其中0-1转换表示数据传输时间。
此信号具有如下特性：
宽度：
18.5±3ns
抖动：
在某段的平均周期内少于3ns。
注 1 – 此抖动规范适用于有效并行接口，但并不适用于时钟数模转换或并串型转换。
3.2时钟数据的计时关系
如图2所示，时钟信号正向转换应发生在数据转换过程的正中间。
4接口的电气特性
4.1总述
每个行驱动器（源）都有均衡的输出且相应的行接收机（目的地）有均衡的输入（见图3）。
尽管并未规定使用ECL技术，但驱动器和接收机必须与ECL兼容，即必须允许将ECL用于驱动器或接收机。
所有数字信号时间间隔均在振幅的中间点测量。
4.2逻辑约定
A终端行驱动器对B终端的二进制1为正，对其二进制0为负（见图3）。
4.3行驱动器的特性（源）
4.3.1输出阻抗：
最大110Ω。
4.3.2公共模式电压：
–1.29V±15%（两个终端的对地电压）。
4.3.3信号振幅：
针对110Ω电阻负载测量时为0.8至2.0V（峰值之间）。
4.3.4上升和下降时间：
在20%至80%的振幅点间测量，且电阻负载为110Ω时，小于5ns。
上升与下降时间的差异不得超过2ns。
4.4行接收机特性（目的地）
4.4.1输入阻抗：
110Ω±10Ω。
4.4.2最大输入信号：
2.0V（峰值之间）。
4.4.3最小输入信号：
185mV（峰值之间）。
但是，当随机数据信号产生的条件如图4的眼图所示（数据检测点处）时，行接收机必须能正确的读出二进制数据。
4.4.4最大公共模式信号：
±0.5V，包括0至15kHz范围的干扰（两终端的对地信号）。
4.4.5差分延迟：
当时钟数据差分延迟在± 11ns范围内时，必须正确的读出数据（见图4）。
5连接器的机械特性细节
该接口使用ISO2110-1980文件规定的25触点D型迷你连接器，其中触点的分配如表4所示。
电缆连接器用随带的两个UNC4-40螺丝固定，这两个螺丝被插入设备连接器的螺母内。
电缆连接器使用针触点，而设备连接器上使用孔触点。
连接电缆必须使用屏蔽及屏蔽连接器。
（见注1）。
表4
触点分配
触点
信号行
1
时钟
2
系统接地A
3
数据9（MSB）
4
数据8
5
数据7
6
数据6
7
数据5
8
数据4
9
数据3
10
数据2
11
数据1
12
数据0
13
电缆屏蔽
14
时钟返回
15
系统接地B
16
数据9返回
17
数据8返回
18
数据7返回
19
数据6返回
20
数据5返回
21
数据4返回
22
数据3返回
23
数据2返回
24
数据1返回
25
数据0返回
注 1 – 电缆屏蔽（触点13）用于控制电缆的电磁辐射。
建议触点13应为两端的机箱接地提供高频连续性，另外，还应为发送端的机箱接地提供DC连续性。
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