三速串行数字接口(SDI)物理层(PHY) IP核

串行数字接口(SDI)是广播电视台和视频摄制中最流行的原始视频连接标准。高速串行输入/输出和通用可编程逻辑使得FPGA(现场可编程门阵列)成为获取、混合、存储、编辑、处理和格式转换应用的理想选择。比较简单的应用使用FPGA从一个或多个SD(标清)、HD(高清)或3G(3G高清)源获取SDI数据,进行简单的处理,然后以SDI格式重新发送视频数据。这样的应用需要一个SDI PHY(物理层)接口以及一些基本的处理模块,如色彩空间转换器。在一些复杂的应用中,获取的视频需要经过多个处理阶段,如逐行扫描、视频格式转换、滤波、缩放、图像混合和画中画显示。FPGA器件还可以被用来作为SDI视频信号源(如PCI Express)和背板协议(如PCI Express或以太网)之间的桥接,带或不带有任何额外的视频处理。

莱迪思的三速SDI PHY IP (知识产权)核是一个完整的SDI PHY接口,一端连接到高速SDI串行数据(通过LatticeECP3™ SERDES),并在另一端对并行视频数据进行格式化。它可以实现更快的应用开发,用于处理、储存和桥接SDI视频数据。它由以下主要的功能模块组成:SDI编码器/解码器、字对齐、CRC检测和检查、VPID(视频负载识别码)的插入和提取,以及速率检测逻辑。IP核支持以下由电影电视工程师协会(Society for Motion Picture and Television Engineers,SMPTE)颁布的SDI接口标准和源格式。

  • 接口:SMPTE 259M-2006 [1] (SD)、SMPTE 292M-1998 [2] (HD)和SMPTE 424 M [3] (3G)
  • SD源格式:SMPTE 125M [4]和SMPTE 267M [5] (仅13.5 Mhz)
  • HD源格式:SMPTE 260M [6]、SMPTE 274M [7]、SMPTE 295M [8]和SMPTE 296M [9]
  • 3G源格式:SMPTE 425M [10]

当该IP与LatticeECP3 SERDES连接后,可以通过一个通用的物理串行接口,发送和/或接收任何支持的视频标准和格式。IP核可以自动扫描并锁定到任何支持的视频流。接收多种标准的视频格式需要应用提供适当的外部时钟来响应IP核的指令。

特性

  • 使用相同的物理电缆通道接收多种接口标准:SD-SDI、HD-SDI和3G-SDI接口
  • 自动Rx (接收)速率检测和动态Tx (发送)速率选择
  • 多种标清源格式支持:SMPTE 125M [4]和SMPTE 267M [5] (仅13.5 MHz)
  • 多种高清源格式支持:SMPTE 260M [6]、SMPTE 274M [7]、SMPTE 295M [8]和SMPTE 296M [9]
  • 支持3G源格式,包括3G B级格式:SMPTE 425M [10]
  • 字对齐和时序参考序列(TRS)检测
  • Field, vertical blanking (vblank)和horizontal blanking (hblank)时序信号产生
  • 适用于HD/3G的HD/3G行号(LN)解码和编码的CRC计算、错误检查和插入
  • 适用于HD/3G的定制源代码格式支持
  • 适用于HD/3G的视频负载识别(VPID)插入和提取
  • 标清的10位并行输入/输出支持
  • 基于软逻辑的低数据速率(LDR)串行器,适用于标清传输

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块关系图

性能和大小

LatticeECP31
IP Express用户可配置模式 SLICE LUT 寄存器 Tx时钟 Rx时钟
1 - PHY function=Tx/Rx, Enable 3G level B=Yes, VPID insertion=On 1306 2506 1795 181 150
2 - PHY function=Tx/Rx, Enable 3G level B=Yes, VPID insertion=Off 918 1747 1283 248 176
3 - PHY function=Tx/Rx, Enable 3G level B=No, VPID insertion=On 926 1772 1243 185 178
4 - PHY function=Tx/Rx, Enable 3G level B=No, VPID insertion=Off 733 1403 1009 285 149
5 - PHY function=Tx, Enable 3G level B=Yes, VPID insertion=On 436 845 491 182 -
6 - PHY function=Rx, Enable 3G level B=Yes 905 1714 1321 - 164

1.性能和资源使用情况数据是通过使用LFE3-95E-7FN1156CES器件和Lattice Diamond 1.3软件测得的。当使用不同软件版本或者LatticeECP3系列中不同密度或速度级的器件实现该设计,性能可能会有所不同。

订购信息

系列 部件编号
LatticeECP3 TR-SDI-PHY-E3-U1

IP版本:1.3

评估:欲下载该IP的完整评估版,请访问IPexpress工具并点击工具条上的IP服务器按钮。上面显示了所有可供下载的LatticeCORE IP核和模块。欲了解更多查看/下载IP核的信息,请阅读IP Express快速入门指南

购买:欲了解如何购买IP核,请联系您本地的莱迪思销售办事处

文档

快速参考
标题 编号 版本 日期 格式 文件大小
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Tri-Rate SDI PHY IP Loopback and Passthrough Sample Designs
UG22 1.1 10/30/2009 PDF 222.2 KB
Tri-Rate SDI PHY IP Core
IPUG82 01.5 1/17/2011 PDF 1.2 MB