不久前舉行的美國廣播工作者協(xié)會(NAB)展上出現(xiàn)了一大亮點，即：針對新興的第三代串行數(shù)字接口(3G-SDI)標準，芯片制造商們紛紛推出各自具有競爭性的解決方案。

　　美國國家半導體公司(NSC)發(fā)布了據(jù)稱是全球面向3G-SDI的端到端解決方案；賽靈思公司在NAB上展示了一組基于其Virtex-5系列FPGA的參考設計；Altera公司也展示了一個之前就已推出的方案。雖然從目前來看，芯片組和FPGA之間的競爭異常激烈，但也有業(yè)內人士認為，由于芯片制造商之間的“競爭性合作”，兩種方案在被稱為“智能分割”的設計環(huán)境中可能會實現(xiàn)共存。

　　2006年末，電影電視工程師協(xié)會(SMPTE)批準了新的3Gbps SDI標準SMPTE-424M。這個第三代串行鏈接標準有望把高端影視環(huán)境中現(xiàn)有的HDTV傳輸速率翻倍，據(jù)說還可以全面提高網(wǎng)絡中的廣播傳輸質量。

　　主要的影視中心和電視網(wǎng)絡公司緊跟3G-SDI潮流，為正處于芯片行業(yè)停滯期的半導體制造商們描繪出一幅誘人前景。多家ASIC、ASSP和FPGA供應商們紛紛希望能夠在在高端廣播設備中占得“先機”，但并非所有公司都能夠從中受益。

　　關鍵的串行/解串器產(chǎn)品在這場競爭中“令人垂涎”。Gennum和NSC等多家公司，都正在或已經(jīng)計劃推出針對3G-SDI的分立式串行/解串器方案，而Altera和賽靈思則將該技術嵌入在自己的FPGA產(chǎn)品中。

　　Envisioneering Group研究主管Richard Doherty認為，短期內還無法預測誰是終的贏家。“一些人會使用NSC產(chǎn)品，另一些則會使用FPGA。這將是一場長時間的拉鋸戰(zhàn)。”

　　“在我看來，選用哪種產(chǎn)品取決于具體應用，兩種技術都有發(fā)展空間。”廣播視頻設備供應商Harris公司廣播通信部業(yè)務開發(fā)副總裁Stan Moote表示。FPGA更適于包含多個通道的較高端系統(tǒng)，而ASIC和ASSP可能更適于通道較少的系統(tǒng)，Moote指出。

　　NSC接口部門營銷主管Stephen Kempainen表示，該公司注意到市場正在向“智能分割”方向轉變，其面向模擬處理的廣播芯片組就可與第三方FPGA協(xié)同工作。NSC的3G-SDI 串行/解串器負責模擬功能，而FPGA將完成繁重的數(shù)字處理任務，如光柵支持、擾頻、CRC和行號插入。“我不認為兩者存在沖突，”Kempainen說，“我們與賽靈思和Altera進行合作，這是競爭性的合作。”

　　對于系統(tǒng)公司和芯片制造商們來說，SDI有龐大的市場機遇。據(jù)市場研究公司SCRI International報告顯示，廣播設備市場總規(guī)模正在以每年5.3%速率增長，預計今年將達到104億美元。

　　SDI是串行數(shù)字接口的英文簡稱，出現(xiàn)在大型影視公司和電視網(wǎng)絡中的信號分配放大器、視頻路由器、制作切換臺、相機和其它設備中。在電視演播室或相關設施中，SDI通過75歐姆同軸電纜在短距離內發(fā)送未經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻信號。

　　但目前使用的HD SDI的帶寬不足以滿足新型的視頻應用要求。SMPTE 292M標準的HD SDI傳輸未壓縮的視頻信號時標稱速率為1.485Gbps。

　　SMPTE 373M(有時被稱為雙鏈路標準)是目前使用的一個過渡性標準，它把兩條HD-SDI電纜組合起來提供2.97Gbps的數(shù)據(jù)速率。3G-SDI規(guī)范僅使用一條75歐姆同軸電纜就能達到同樣的速率。

　　這個新標準能以60幀/秒的速度串行傳輸1080p(垂直分辨率為1080線逐行)未經(jīng)壓縮的視頻信號。今天，影視中心制作的是1080p的視頻內容，但發(fā)送到家庭時的格式卻仍然為1080i (隔行)或720p。因而，3G-SDI技術的個目標應用是數(shù)字電影，以1080p格式制作的分辨率更高的視頻內容會使其大大受益，NSC廣播視頻產(chǎn)品營銷經(jīng)理Michael Hendricks表示。

　　下一步是把該技術推進到更寬的網(wǎng)絡。目前，雙鏈路HD-SDI技術能夠以大約25幀/秒的速度傳送1080p視頻內容，其發(fā)展的目標是使該速度達到50-60幀/秒，Hendricks說。以高幀率制作1080p分辨率的視頻內容，之后下行轉換到1080i或720p，這樣做能改進HDTV傳輸?shù)膱D像質量，而且比起交叉轉換技術來說需要完成的處理也較少，他指出。

　　雖然不能稱全部，但是至少大多數(shù)主要的影視中心和電視網(wǎng)絡公司期望從雙鏈路SDI轉移到3G-SDI技術，Harris公司的Moote透露。“這樣的選擇顯而易見——它降低了成本并簡化了配線。但廣播領域不會一夜之間發(fā)生重大變化。”他說，“在設備完成升級并做好部署準備之前，我們仍然要繼續(xù)觀察一段時間。”

表一：不同標準的SDI速率及支持的視頻格式。

圖：SDI板布局的前后對比。

芯片解決方案

　　芯片制造商們已經(jīng)在為這做準備。去年，Mindspeed Technologies公司推出了一款面向3G-SDI的視頻電纜驅動器；近日，該公司又推出了一款雙輸出視頻電纜均衡器。

　　去年9月，加拿大Gennum公司推出包含GS2974A均衡器、GS2975A時鐘恢復器(Reclocker)和GS2978電纜驅動器在內的HD-LINX III芯片組，成為另一家率先登臺的供應商。

　　該芯片組與處理串行/解串功能的FPGA協(xié)同工作，Gennum公司視頻產(chǎn)品部營銷主管Alan Ferguson表示。隨著時間的發(fā)展，Gennum公司還計劃為3G-SDI開發(fā)自己的串行/解串器件。“FPGA并不是的。”Ferguson表示，“我們認為我們能以一種更高性價比的方式實現(xiàn)這部分功能。”

　　Altera公司技術營銷經(jīng)理Tim Do自然不同意這種看法。“如果你要實現(xiàn)3G-SDI及相關功能，是使用FPGA。”Do表示。

　　Altera公司在早些時候推出了基于FPGA的SDI MegaCore方案，能在同一收發(fā)器引腳上支持SD-SDI、HD-SDI和3G-SDI。它與Gennum和NSC等公司提供的基于模擬技術的電纜均衡器和驅動器協(xié)同工作，Do介紹道。

　　在這次NAB展上，Altera的競爭對手賽靈思展出了一套基于其Virtex-5 FPGA的參考設計。據(jù)賽靈思稱，ML571評估板將使OEM們從雙鏈路HD-SDI轉換到抖動性能得到改進的3G-SDI。

　　該評估板可充當專業(yè)廣播和數(shù)字電影應用的互操作測試平臺。“好萊塢的一些后期制作公司對3G-SDI很感興趣。”賽靈思公司廣播垂直營銷部經(jīng)理Paolo Masini透露。

　　NSC期待憑借包含3G-SDI芯片組和多速率串行/解串器的端到端方案，在NAB上引發(fā)業(yè)界關注。該公司面向串行/解串的產(chǎn)品包括帶集成型電纜驅動器的LMH0340 3G串行器、以及帶有時鐘恢復器串行環(huán)路穿越的LMH0341解串器。這些器件可與Altera和賽靈思的FPGA協(xié)同工作。

更簡單的電路板布局

　　該架構采用了一種專有技術，把串行器和FPGA之間的并行總線從20位單端接口簡化為5位低壓差分信令(LVDS)接口，Hendricks介紹。反過來，由于這種做法減少了串行器、解串器和FPGA之間的導線數(shù)量，因此又簡化了電路板布局，他指出。

　　NSC的3G-SDI芯片組包含LMH0344自適應電纜均衡器、LMH0346低功率時鐘恢復器，以及LMH0302電纜驅動器，其應用范圍涉及路由、分發(fā)、視頻制作和圖像處理。每種器件都支持SMPTE-424M標準，并可實現(xiàn)1080p視頻的串行傳輸。

　　據(jù)NSC聲稱，LMH0344能自適應和均衡從143Mbps到2.97Gbps的信號，LMH0346可通過對輸入信號的自動檢測和重新定時來降低高頻抖動。

　　LMH0302可以利用直流電驅動75歐姆的傳輸線路，數(shù)據(jù)傳輸速度高達2.97Gbps。在待機模式，用戶可通過節(jié)能引腳關閉輸出驅動器，把能耗降低到76mW。