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高性能模拟信号路径芯片产品供应商美国国家半导体公司(NationalSemiconductorCorporation)宣布推出一款3G 的多速率串行数字接口(SDI)串行/解串器二合一芯片，这是该公司一系列专业级及广播用视频芯片的最新型号产品。这款SDI串行器的输出抖动只有50 ，而解串器的输入抖动容限则高达0.6单位信号时间(UI)。此外，设计专业级视频系统的人员只要采用这款3G 的芯片组，便可利用其中的全新接口技术，将SDI串行/解串器与主机的FPGA芯片连接一起。这套高度集成的芯片组由LMH0340和LMH0341两颗芯片组成，3G 的LMH0340串行器内置电缆驱动器，而LMH0341解串器则具备时钟恢复串行环路穿越功能。由于这两款芯片能以3G 的速度发送及接收信号，因此适用于各种专门用来制作及剪辑短片的视频广播设备，其中包括操作流程交换器、数字录像机、摄像机、视频格式转换器及视频编辑设备。 LMH03403G 高清晰度/标准清晰度串行器/驱动器美国国家半导体的LMH03403G 多速率SDI串行器采用小巧的48引脚LLP封装，可以支持270M 、1.485G 及2.97G 等数据传输速度，确保可传送符合数字视频广播/异步串行接口(DVB-ASI)、标准清晰度(SMPTE259M)、高清晰度(SMPTE292M)以及新的3G DI(SMPTE424M)等标准的视频，例如这款芯片只需通过一条同轴电缆便可以串行方式传送无需压缩的1080p50/60信号。若以3G 及高清晰度速度操作，这款芯片的输出抖动只有50 ，因此无需加设外置压控振

当量荡器。这款串行器及驱动器二合一芯片若采用一般的供电电压操作，功耗只有437mW，比现时采用串行器搭配外置驱动器的高清晰度解决方案少40%。 LMH03413G 高清晰度/标准清晰度时钟恢复解串器美国国家半导体的LMH0341解串器可与LMH0340串行器搭配一起，组成串行/解串器芯片组。这款解串器可以支持速度达270M 的DVB-ASI接口，也可支持标准清晰度/高清晰度和3G 数据传输速度所需的串行数字接口(SDI)。LMH0341解串器芯片采用小巧的48引脚LLP封装，体积比市场上其他高清晰度芯片产品小60%。LMH0341芯片内置时钟恢复器，其输入抖动容限高达0.6单位信号时间(UI)，因此即使信号的眼图已关闭60%以上，这款芯片仍可接收信号以及将信号解串。时钟恢复环路穿越电路内置电缆驱动器，可以自动调节输出压摆率，以便配合数据的输入速度。LMH0341解串器与LMH0340都同样无需加设外置压控振荡器。若以2.97G 的速度操作，这款芯片的功耗低至只有445mW(典型值)，若同样以高清晰度接口速度操作，这款芯片的功耗则比其他竞争产品少约一半。美国国家半导体除了推出可支持3G 多速率操作的芯片组之外，也推出两款可支持高清晰度/标准清晰度标准的芯片组以及另一只可支持标准清晰度标准的芯片组。这几款芯片组大致可分为三类，一类是可全面支持高清晰度/标准清晰度标准的LMH0040串行器及LMH0041解串器，另一类是可支持高清晰度/标准清晰度标准的低成本L

MH0050及LMH0051芯片，最后一类是只可支持标准清晰度标准的LMH0070及LMH0071芯片。

自从1998 年长野冬奥会以来，HD 串行数字接口 (HD-SDI) 传输设备的使用率不断增长。起初，在演播制作中使用的测量设备只要求支持一个格式的信号－ 1,035 线隔行扫描 (1035i) 60 场每秒格式。这种测量设备的唯一任务是波形监视。

　随着数字电视广播投入市场，支持多信号格式的测量设备的需求扩大了。设备制造商们快速回应这种需求

　向数字电视的过渡方兴未艾，广播商越来越多地使用HDTV 设备进行节目制作。对提供多种功能的设备的需求不断增长。日本的 1,125 线扫描 Hi-Vision（高保真）系统被国际电信同盟 (ITU) 认定为国际标准。作为这种趋势的结果，出现越来越多 HD-SDI 信号的先进的测量设备。

　1. HD-SDI 信号发生器

　所谓的第三代 HD-SDI 信号发生器具备一个复合结构，合并了标准清晰度电视 (SDTV)

系统。HDTV 系统最初是与 SDTV 独立开发的。在广播行业熟悉 HDTV 和SDTV 之间的格式转换的概念时，一些广播商发现很难完全评估和说明这些差别。例如，HDTV 系统的场频率设置为 60 Hz，而 NTSC 系统的为 59.94 Hz。这个差值是如此微不足道，故不但模拟 HDTV 而且 HD-SDI 信号发生器最初使用 60 Hz 的场频率，并且使用 HDTV 三电平同步信号用作同步锁相的参考信号。

　但是，随着数字电视广播的腾飞，节目制作迅速转换为 HDTV 制作，现在广播商在某些情况用 HDTV 设备记录 SDTV 视频材料并将其向下转换为 SDTV 进行广播。在其他情况下，他们也将 SDTV 视频材料向上转换为 HDTV 播放。因此，在信号格式和设备与系统之间的物理连接方面，HDTV 和 SDTV 系统之间的结合变得日益重要。在这些情况下，不同的场频率会妨碍这两个系统之间的平滑结合。由于这个原因，在美国，已向 HDTV 标准添加了使用 59.94 Hz 场频率和 29.97 Hz 帧频率的 HDTV 标准。在日本，广播卫星 (BS) 模拟高保真广播继续使用 60 Hz，从 2000 逸珑8133年 12 月开始将 59.94 Hz 的场频率设置为广播卫星数字 HDTV 广播使用，地面数字 HDTV 广播从 2003 年开始。

　在这些情况下，使用黑场 (BB) 信号显然有利于格式转换。这些信号用作同步 SDTV 影

视制作设备的参考信号，并且也用作 SDTV 和 HDTV 复合系统的参考信号。这意味着 HDTV 新冠疫苗生产临时性应急标准出台设备现在必须支持 BB 信号同步锁相。而且，使用不同场频率的 23.98p 和 23.98 分割帧 (23.98sF) 系统也必须使用 BB 信号同步。

些发展造成了对 HD-SDI HDTV 信号发生器的需求，要求这些信号发生器具有 BB 信号同步锁相、模拟 BB 信号输出和 SD-SDI 输出，以便适应复合的 HDTV 和 SDTV 系统。广播商还要求这些设备的价格更低。

多格式 HD 数字信号发生器 LT 442D

　为响应这种需求，Leader Electronics 公司提供了 LT 442D HD-SDI 信号发生器。LT 442D 基于第二代完全多格式信号发生器。为了响应向 59.94 Hz 场频率的转变，它为其支持的全部格式提供 BB 同步锁相，虽然格式数量有限。

　而且，Leader 使信号发生器可使用广泛的选项选择，使用户能够构造最适合于其系统的信号发生器。信号发生器允许用户从模拟 BB 信号输出、SD-SDI 输出、HD-SDI 黑场输出、自然图像模式和 HD 模拟输出中选择两个任选功能进行组合。例如，用户可组合模拟 BB 输出和 SD-SDI 输出来执行模拟 BB 信号同步锁相，来配置一台类似于 LT 442D 的简易 SD-SDI 信号发生器。

　但是，因为 LT 442D 是一台标准的具有多格式 HD-SDI 输出和模拟三重输出的 HD-SDI 信号发生器，所以它可同时用作 HD-SDI 信号发生器和 SD-SDI 信号发生器。因此，与使用 SD 和组合营销 HD 信号的单独信号发生器的系统相比，LT 442D 节省了空间和成本。所以 LT 442D 非常适合于由 HDTV 和 SDTV 设备组成的系统。

　只要 SDTV 格式还是数字电视广播格式中所包含的一种格式，这种信号发生器的需求有可能继续增加。Leader Electronics 将提供更多种类的产品来满足用户的需求。

2. HD-SDI 波形监视器

　Leader Electronics Corp. 是全世界第一批开发出 HD-SDI 波形监视器的公司之一，我司

及时制造出该产品供 1998 年长野冬奥会使用。稍后，公司推出了更先进的波形监视器，功能有所改进，包括多格式和数据转储功能。这些产品不仅在日本使用，也用在其他地方，特别是在美国。

　最近用户盼望公司能够推出眼图显示的波形监视器。反映了正在向 HDTV 生产过渡和不断增加与这个过渡有关的设备问题。在发生故障时，用户希望监视 HD-SDI 信号的波形以检测并确定故障的原因。

　对于 SD-SDI 设备，能够显示眼图的波形监视器已经面市。但是，1.5Gbps 高速 HD-SDI 信号的眼图监视在技术上一直是个难题。通常用户使用数字示波器。然而，数字示波器价格昂贵，值数百万日元，且使用复杂。另外，广播站用户不安装不经常使用的设备。

　因此，能够经常用于广播并同时提供眼图监视功能的设备需求不断增加。Leader Electronics 迎接这个挑战，开发出能够监视 1.5 Gbps 信号的低成本技术。

　HD-SDI 波形监视器 LV 5170D

我们的成果就是装备双 CRT 的 LV 5170D 波形监视器。LV 5170D 继承了第二代多格式波形监视器的全部功能。另外，还具备可选的 HDTV 眼图监视功能。它还具备向计算机发送传输误记录的功能。因此，LV 5170D 不但用作波形监视器，而且可用作分析仪。它具有 BB 信号同步锁相和模拟 SDTV G 波形监视功能，适应含有 HDTV 和 SDTV 设备的系统要求。SD-SDI 可选部件允许添加具有眼图显示能力的 SD-SDI 波形监视功能。LV 5170D 是第三代波形监视器，允许在 SD-SDI 和 HD-SDI 之间切换波形监视，以及在模拟 SD 和 HD 监视之间切换。

HD-SDI 眼图监视的基本技术与 SD-SDI (270 Mbps) 眼图监视相同。但是，因为信号快五倍，Leader 工程师投入了大量精力来选择和包装零件以实现稳定操作的同时又维持较低的

成本。眼图监视的另一个基本功能是抖动测量。SDI 的抖动对系统的影响将随频率分量的不同而不同。因此，波形监视器除了显示整体抖动之外，还有必要分别显示低频抖动和高频抖动。（照片）

（照片） HD-SDI 眼图

为验证此功能，工程师们需要使用信号发生器来提供一组抖动以及已知频率分量的抖动。

至今，这种设备尚未面市。Leader 的工程师们在开发眼图技术本身的同时还必须继续确定验证技术。因此他们需要克服许多技术障碍。

　但是，Leader 拥有开发 SD-SDI 信号的眼图监视技术的经验。另外，作为提供 GHz 频段高频产品的测量设备制造商，Leader 具有 GHz 产品高频技术相关的专业经验。通过充分利用这一专门知识，Leader 已经能够在不足一年时间内开发制造出 LV 5170D。

　Leader 在 2000 年国际广播设备展览会（InterBEE 2000) 上作为参考产品展出了具有眼图显示功能的 LV 5170D 设备。公司收到了许多咨询，希望了解该产品。因此 Leader 了解到 HD-SDI 波形监视器的用户是多么急切地等待着具有眼图监视能力产品的面市。为了更快速地响应需求，Leader 加快了将该产品推向市场的进程。最近，推出了几款配有 LCD 的光栅式波形监视器。

　有两个基本的光栅显示器：模拟处理类型和数字处理类型。模拟型的准确度与孝心献给父母 CRT 显示器的几乎相同。相反，在测量 SDI 信号时，数字型的要求更高的精确度。

但是，这两种类型都存在光栅化能力造成的问题。因此，LV 5170D 型使用常规的CRT 显示器。

　问题包括信息和响应时间不足。