CN1744711A - 数据接收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的数据接收器，它能够有效地串行发送多个信道的HD－SDI信号。所述接收器包括比特/字同步设置部分，用于从所接收的复用字阵列数据检测具有特定比特阵列的同步字数据，并且按照同步字数据的检测结果来设置所述复用字阵列数据的移位率，其中所述所接收的复用字阵列数据是基于构成具有10Gb/s比特率的比特阵列数据的第一串行数字视频信号的，并且所述接收器获得基于从其发送的复用字阵列的、多个信道的第二串行数字视频信号，所述多个信道的第二串行数字视频信号构成具有在标准中定义的比特率的比特阵列数据。

Description

数据接收器

技术领域

本发明涉及一种数据接收器，用于接收由数据发送器发送并且用于传送串行数字视频信号的比特阵列数据，所述串行视频信号被配置到具有基于标准的比特率的比特阵列数据上。

背景技术

在视频信号领域中，用于数字化的努力很积极，以实现所发送信息的多样化和较高质量的再现视频信号，并且例如高清晰度电视(HDTV)已经变得普遍，它基于用于指示视频信号信息等的数字数据来处理数字视频信号。由HDTV系统处理的数字视频信号(以下称为HD信号)形成为具有预定数据格式的字阵列数据，所述数据格式被分类为：Y、C_B/C_R格式，它基于数据类型并行器件配置，其中，Y数据流和C_B/C_R数据流彼此并行地排列；G、B、R格式，它基于数据类型并行器件配置，其中，G数据流、B数据流和R数据流彼此并行地排列。在基于Y、C_B/C_R格式的HD信号的情况下，Y指示亮度信号，C_B/C_R指示色差信号。在基于G、B、R格式的HD信号的情况下，G、B和R分别指示绿基色信号、蓝基色信号和红基色信号。

当通过包括同轴电缆、光信号传输电缆等的信号传输路径来发送如上所述的HD信号时，期望将所述HD信号从字阵列数据转换为比特阵列数据(串行数字视频信号)，并且串行地发送所转换的HD信号，以简化信号传输路径的结构。对于HD信号的串行传输，一般使用由美国SMPTE(电影与电视工程师协会)引入的标准，并且根据SMPTE 292M而基于HD SDI(高清晰度串行数字接口)来进行信号发送，所述SMPTE 292M是由SMPTE引入的标准(以下称为非专利文件1)，诸如SMPTE标准SMPTE 292M-1998，用于高清晰度电视系统的电视比特串行数字接口。

在基于HD SDI的信号发送中，所述标准要求以1.485Gb/s或1.485/1.001Gb/s的数据率(比特率)(在本说明书中，这些比特率的每个被描述为1.485Gb/s)来发送串行数字视频信号，这些串行数字视频信号是通过以同轴电缆、光信号传输电缆等构建的信号传输路径而发送的比特阵列数据。即，在基于HD SDI标准而发送的串行数字视频信号(以下称为HD-SDI信号)的发送中，以1.485Gb/s的比特率来发送HD-SDI信号。

要求作为HD-SDI信号的来源的HD信号具有预定的数据格式。如上所述定义的HD信号具有的所述预定的数据格式通过如下参数而被定义：24Hz或24/1.001Hz(任何一个在本说明书中都称为24Hz)或者25Hz或30Hz或30/1.1001Hz(任何一个在本说明书中都称为30Hz)的帧速率；在每个帧中的有效行数：1080行；在每行中的有效字数：1920字数；字比特数量(量化的比特数量)：10比特；Y、C_B/C_R格式的数据格式，等等。

在这种情况下，为了进一步改善从数字视频信号再现的图像的分辨率和质量或为了其他类似的目的，已经提出了各种用于优化用以定义所述数据格式的参数的思想，包括：将帧速率设置为60Hz或60/1.001Hz(任何一个在本说明书中都称为60Hz)或90Hz或90/1.001Hz(任何一个在本说明书中都称为90Hz)；将在每个帧中的有效行数量和在每行中的有效字的数量不仅设置为1080行和1920字，而且设置为1080行和1920字的大致两倍；设置字比特数为大于10比特的比特数，诸如12比特、14比特等；进一步使用G、B、R格式来作为数据格式。作为响应于如上所述思想的数字视频信号的示例，有具有以下述参数定义的数据格式的那些：所述参数包括帧速率60Hz、在每个帧中的有效行的数量1080行、在每行中的有效字的数量1920字、字比特数量12比特、13比特或14比特、数据格式G、B、R格式等(称为下一代摄像机信号)；所述参数包括帧速率90Hz、75Hz或72Hz、在每个帧中的有效行的数量1080行、在每行中的有效字的数量1920字、字比特数量12比特、数据格式G、B、R格式等(以下称为HD超运动信号)；所述参数包括帧速率24Hz、25Hz或30Hz、在每个帧中的有效行的最大数量2160行、在每行中的有效字的最大数量4096字、字比特数量12比特、数据格式G、B、R格式等(以下称为4k×2k信号)，等等。

而且，所述下一代摄像机信号、HD超运动信号和4k×2k信号等的每个最好从基于字阵列数据的并行数字视频信号向基于比特阵列数据的串行数字视频信号转换以用于发送，并且连续地被发送。

发明内容

如上所述，在以由所述标准要求的1.485Gb/s的比特率发送HD-SDI信号中，期望同时发送多个信道的HD-SDI信号，每个信道具有不同的信息内容。为了满足这个需要，现在强烈期望实现这样的一种传输系统，它能够实际上执行所谓的超宽频带宽视频信号的串行传输，所述特宽带宽视频信诸如下一代摄像机信号、HD超运动信号和4k×2k信号等。本发明人使用专利申请(日本专利申请第2004-117851号、日本专利申请第2004-187232号和日本专利申请第2004-187235号)来提出了一种数据发送器和一种数据接收器，它们每个使得能够以复用的状态来发送/接收多个信道的HD-SDI信号，每个具有基于所述标准的比特率，并且它们每个使得能够执行多个信道的HD-SDI信号的有效串行传输，并且还能够在实际使用的条件下实现下一代摄像机信号、HD超运动信号和4k×2k信号等的每个的串行传输。

即使使用由本发明人提出和如上所述的数据发送器和数据接收器，仍然有要进一步改善的地方。因此，期望提供对于所述数据发送器和所述数据接收器的改进，它们可以有效地执行多个信道的HD-SDI信号——每个具有满足所述标准的比特率——的串行传输，并且也可以在实际使用的条件下执行下一代摄像机信号、HD超运动信号和4k×2k信号等的串行传输。

本发明考虑到上述的情况而被作出，并且期望提供一种改进的用于发送/接收数据的数据接收器，它可以有效地执行多个信道的HD-SDI信号——每个具有满足所述标准的比特率——的串行传输，并且也可以在实际使用的条件下执行下一代摄像机信号、HD超运动信号和4k×2k信号等的串行传输。

按照本发明的数据接收器包括：数据接收单元，用于接收作为第一串行数字视频图像的比特阵列数据，它具有10Gb/s或更大的比特率；串行/并行转换多频道数据形成单元，用于将从所述数据接收单元接收的、具有10Gb/s或更大的比特率的比特阵列数据进行串行/并行转换，并且形成m(m是2或更大的整数)个信道的比特阵列数据，每个信道具有预定的比特率；数据复用单元，用于复用从所述串行/并行转换多频道数据形成单元获得的m个信道的比特阵列数据，以形成复用的字阵列数据；比特/字同步设置部分，用于在从所述数据复用单元获得的所复用的字阵列数据中检测具有特定比特阵列的同步字数据，并且响应于同步字数据的检测结果而设置所复用的字阵列数据的移位率，以建立所复用的字阵列数据的比特同步和字同步；数据分离单元，用于通过从具有在比特/字同步设置部分建立的比特同步和字同步的复用字阵列数据取出第一预定比特的字阵列数据来获得n个(n：小于m的整数)信道的字阵列数据，每个具有预定的字比特数量；以及多个并行/串行转换单元，每个用于接收从数据分离单元获得的n个信道的字阵列数据，以获得基于n个信道的字阵列数据——所述每个具有在所述标准中所限定的预定比特率——的n个信道的第二串行/数字视频信号。

在按照本发明的数据接收器中，所述比特/字同步设置部分包括：所述比特/字同步设置部分包括：移位器，用于对所述复用的字阵列数据执行移位；同步字检测单元，用于检测来自所述移位非复用的字阵列数据的同步字数据，用于当未正确地检测到同步字数据时，通过使用移位器来产生复用的字阵列数据的另一个移位，而再次重复检测来自所述移位的复用的字阵列数据的同步字数据，并且也用于当正确地检测到同步字数据时，使用移位器来提供用于固定复用的字阵列数据的移位率的控制。

按照本发明的数据接收器还包括特定并行数字视频信号形成单元，用于基于从所述多个并行/串行转换单元获得的、具有按照所述标准而限定的比特率的比特阵列数据，提供n个信道的第二串行数字视频信号；并且也用于将所述n个信道的第二串行数字视频信号转换为特定的并行数字视频信号，并且发送所述特定的并行数字视频信号，其中每个特定的并行数字视频信号基于使用特定帧速率、量化比特数量和绿基色彩色信号、蓝基色彩色信号和红基色彩色信号数据流或亮度信号和色差信号数据流而定义的字阵列数据，所述数据流彼此并行地分配。

在如上所述的按照本发明的数据接收器中，具有10Gb/s或更大(诸如10.692Gb/s)的比特率的比特阵列数据被接收作为第一串行数字视频信号；执行串行/并行转换，以将具有10Gb/s或更大(诸如10.692Gb/s)的比特率的比特阵列数据转换为m个信道的比特阵列数据，其每个具有诸如668.25Mb/s的预定的比特率；然后，复用所述m个信道的比特阵列数据以形成复用的字阵列数据。然后，检测在所述复用的字阵列数据中包括的具有特定比特阵列的同步字数据，并且按照检测结果来对于复用的字阵列数据设置移位率，以便建立所述复用字阵列数据的比特同步和字同步。

例如在提供了用于执行复用的字阵列数据的移位的移位器的情况下，通过下述方式来进行复用字阵列数据的比特同步和字同步的建立：检测来自所述移位的复用字阵列数据的同步字数据，并且当未正确地检测到同步字数据时，在移位器中产生在复用的字阵列数据中的另一个移位，以便再次执行用于检测来自所述移位的复用的字阵列数据的同步字数据的处理。使用如上所述的功能偏置，当正确地检测到同步字数据时，由所述移位器固定复用的字阵列数据的移位率。

然后，从具有建立的位同步和字同步的复用字阵列数据重复地取出第一预定数量的比特，诸如250比特，以便形成n个信道的字阵列数据，其每个具有预定数量的比特，诸如50比特。然后，对于所述n个信道的字阵列数据的每个执行并行/串行转换，以获得基于比特阵列数据的n个信道的第二串行数字视频信号，诸如HD-SDI信号，所述比特阵列数据具有在所述标准中定义的比特率，诸如1.485Gb/s。

另外n个信道的第二串行数字视频信号——每个具有诸如1.485Gb/s的在所述标准中定义的比特率——被转换为基于字阵列数据的特定并行/数字视频信号，所述字阵列数据是使用特定的帧速率和量化比特的数量被定义，并且也包括彼此并行分配的绿基色彩色信号、蓝基色彩色信号和红基色彩色信号数据流或亮度信号和色差信号。

利用如上所述的按照本发明的数据接收器，当具有10b/s或更大(诸如，10.692Gb/s)的比特率的比特阵列数据被接收作为第一串行数字视频数据、并且通过将n个信道的比特阵列数据——每个具有在所述标准中定义的比特率——进行复用处理而形成10b/s或更大(诸如，10.692Gb/s)的比特率的时候，从所接收的具有10b/s或更大(诸如，10.692Gb/s)的比特率的比特阵列数据，将基于具有在所述标准中定义的比特率的比特阵列数据的n个信道的第二串行数字视频信号再现为例如n个信道的HD-SDI信号。当基于特定的并行数字视频信号而形成具有10Gb/s或更大(诸如，10.692Gb/s)的比特率的比特阵列数据的时候，可以从具有10b/s或更大(诸如，10.692Gb/s)的比特率的比特阵列数据，获得基于比特阵列数据的n个信道的第二串行数字视频信号，每个具有在所述标准中定义的比特率，并且允许再现特定的并行数字视频信号。

而且，在再现诸如n个信道的HD-SDI信号的、基于比特阵列数据的n个信道的第二串行数字视频信号——每个具有在所述标准中定义的比特率——的情况下，并且在获得基于比特阵列数据的所述n个信道的第二串行数字视频信号——每个具有在所述标准中定义的比特率并且允许再现特定的并行数字视频信号——的情况下，对具有10Gb/s或更大(诸如，10.692Gb/s)的比特率的比特阵列数据进行串行/并行转换，以形成m个信道的比特阵列数据，每个具有诸如668.25Mb/s的预定比特率，然后，复用所述m个信道的比特阵列数据以形成复用的字阵列数据。而且，检测在复用的比特阵列数据中包括的、具有特定比特阵列的同步字数据，并且按照检测结果来对于复用的字阵列数据设置移位率，因此建立了复用的字阵列数据的比特同步和字同步。而且，从具有已经建立的比特同步和字同步的复用字阵列数据形成n个信道的字阵列数据，并且对每个信道的字阵列数据进行并行/串行转换，以便获得基于具有在所述标准中定义的比特率的比特阵列数据的、n个信道的第二串行数字视频信号。利用如上所述的配置，可以正确和准确地形成目标的第二串行数字视频信号，而与被接收作为第一串行数字视频信号的比特阵列数据的输入比特的定时无关，所述比特阵列数据具有10Gb/s或更大(诸如，10.692Gb/s)的比特率。

附图说明

图1是示出了按照本发明的数据接收器的一个示例的方框图；

图2是用于发送使用按照本发明的所述示例数据接收器而接收的数据的数据发送器的一个示例的方框图；

图3是示出用于描述在图2中所示的数据发送器的操作的数据格式的概念图；

图4是用于描述图2中所示的数据发送器的一个示例的方框图；

图5是示出了用于描述在图2中所示的数据发送器的操作的数据格式的概念图；

图6是示出了用于描述在图2中所示的数据发送器的操作的数据格式的概念图；

图7A和7B是示出了用于描述在图2中所示的数据发送器的操作的数据格式的概念图；

图8是示出了在按照本发明的数据接收器的一个示例中的比特/字同步设置部分的具体配置的方框图；以及

图9是示出了在按照本发明的数据接收器中的一个示例中的串行数据形成部分的具体配置的方框图。

具体实施方式

以下，参照附图而说明在所附的权利要求中描述的用于执行本发明的最佳方式。

在详细说明按照本发明的数据接收器的示例之前，首先，参照图2-7来说明用于发送在这个示例中接收的数据的数据发送器的一个示例。

图2是示出了数据发送器的一个示例的视图。在图2所示的数据发送器中，向多信道串行数字视频信号形成部分10提供4k×2k信号DSV，它是并行数字视频信号，它是以帧速率24Hz或25Hz、每个帧中的有效行数量是例如2160行、每行中的有效字的数量是例如4096字、12比特的字比特数量和G、B、R格式的数据格式被定义的。在这个4k×2k信号DSV中，彼此并行地分配G数据流、B数据流和R数据流。

图3示出了被提供到多信道串行数字视频信号形成部分10的4k×2k信号DSV的数据格式的一个示例。

在具有图3所示的数据格式的特定4k×2k信号DSV的示例中，以1/24秒或1/25秒的帧周期来排列彼此并行和同步地分配的G数据流、B数据流和R数据流，并且使用从行周期L0001到行周期Ln3的n3个周期来形成每个帧周期。而且，在每个帧周期中的有效行部分从行周期Ln1+1向行周期Ln2扩展，并且在每个帧周期中的有效行部分中的行的数量、即有效行2k的数量被设置到由表达式2k＝n2-n1条行表达的范围。2k例如是2160。而且，构成在每个行周期中的视频数据部分的有效字的数量被设置为4k个字。4k例如是4096。字比特数量是12比特。

使用如上所述的配置，在每个帧周期中的行周期L0001-Ln3的每个包括用于具有12比特的字比特数量的G数据流的行周期、用于具有12比特的字比特数量的B数据流的行周期、用于具有12比特的字比特数量的R数据流的行周期，特别是在形成有效行部分的行周期Ln1+1到Ln2的每个中，如图3——示出了在作为如上所述的周期之一的行周期Ln1+1期间的状态——所示，具有12比特的字比特数量的G数据流的行周期、具有12比特的字比特数量的B数据流的行周期、具有12比特的字比特数量的R数据流的行周期的每个包括行消隐部分和视频数据部分。

行消隐部分的每个包括定时参考代码：在开始边缘部分提供的EAV(活动视频的结尾)，并且也包括定时参考代码：在边缘部分的结尾提供的SAV(活动视频的开始)与在EAV和SAV之间提供的辅助数据。另一方面，关于视频数据部分，在G数据流中的视频数据部分包括指示4k-字绿基色彩色信息的G数据GD，其中，4k指示有效字的数量；在B数据流中的视频数据部分包括指示4k-字蓝基色彩色信息的B数据BD，其中，4k指示有效字的数量；以及在R数据流中的视频数据部分包括指示4k-字红基色彩色信息的R数据RD，其中，4k指示有效字的数量。

在多信道串行数字视频信号形成部分10中，被提供到其的4k×2k信号DSV被转换为n个信道的HD-SDI信号(n：正整数)，诸如转换为HD-SDI信号DHS1-DHS8，它们是8个信道(n＝8)的串行数字视频信号。在这个步骤中，所述技术用于形成基于SMPTE标准SMPTE 372M的链路A和链路B字阵列数据(分别指示具有20比特的字比特数量的字阵列数据的链路A和链路B)，这是用于作为由SMPTE引入的标准的1920×1080图象光栅的电视双链路292M接口。使用这种技术，基于4k×2k信号DSV而形成4个信道的数据，每个信道基于一对链路A和链路B，链路A和链路B数据流的全部8个信道的每个被转换为比特阵列数据以形成8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8。

从多信道串行数字视频信号形成部分10获得的所述8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8被提供到并行数据形成部分11。并行数据形成部分11在其中并入了用于HD-SDI信号DHS1的数据处理部分PD1、用于HD-SDI信号DHS2的数据处理部分PD2、...和用于HD-SDI信号DHS8的数据处理部分PD8，如图4所示。

在数据处理部分PD1中，对被提供到其的HD-SDI信号DHS1进行在串行/并行转换部分12中执行的串行/并行转换，并且被转换为例如字阵列数据Dh1，它构成作为具有行数据结构的并行数字视频信号的HD信号，如图5中所示。在图5中所示的行数据结构包括具有20比特的字比特数量的行消隐部分和视频数据部分。行消隐部分包括定时基准代码数据：EAV(活动视频的结尾)，用于构成在开始边缘部分的四个字，行消隐部分也包括定时参考代码数据：用于构成在结尾边缘部分的四个字的SAV(活动视频的开始)与在EAV和SAV之间提供的辅助数据。字数量是592个字(在帧速率是1/25秒的情况下)或702字(在帧速率是1/24秒的情况下)。而且，视频数据部分包括作为视频数据的指示绿基色信号信息的G数据、指示蓝基色信号信息的B数据、指示红基色信号信息的R数据，并且其中的字数量是2048字。因此，在一行的字的总数是2640字(在帧速率是1/25秒的情况下)或2750字(在帧速率是1/24秒的情况下)。而且，字速率是74.25Mb/s或74.25/1.001Mb/s(在本说明书中以下将任何一种情况描述为74.25Mb/s)。在视频数据部分中的字的数量可以是取代2048字的1920字。

以十六进制表达中的3FF，000，000，XYZ的形式来表达形成EAV和SAV的每个的四个字。3FF和000是“禁止的代码”，不用作在视频数据部分中的字，3FF，000，000，XYZ的组合不出现在视频数据中。在EAV和SAV之间分配的辅助数据可以包括ID数据：有用负荷ID，用于按照必要性指示HD信号的视频数据的信息。

从串行/并行转换部分12获得的字阵列数据Dh1被提供到比特/字同步设置部分13。在比特/字同步设置部分13中，检测在字阵列数据Dh1中包括的定时参考代码数据EAV和SAV，并且按照其检测结果来建立比特同步和字同步，并且还检测字阵列数据Dh1的帧速率。

使用具有频率74.25MHz的写入时钟信号QW1，以20比特将通过比特/字同步设置部分13发送的字阵列数据Dh1写入FIFO存储部分14中。使用具有频率74.25/2MHz＝37.125MHz的读取时钟信号QR1，以40比特读出在FIFO存储部分14中写入的所述字阵列数据，并且将其作为字阵列数据Dd1提供到K28.5·P.ID插入部分15。

在K28.5·P.ID插入部分15中，通过将在所述字阵列数据Dd1的每个行消隐部分中的定时参考代码数据：EAV或SAV的首标部分中的40个比特替换为二组8比特字数据DK和三组8比特字数据DP，进行用于插入8比特字数据DK和DP的数据插入处理。

所述两组8比特字数据DK的每组进行8B/10B转换处理，并且被转换为10比特字数据，所述10比特字数据被称为“K28.5”并且不用作用于指示作为同步字数据的视频信号信息的字数据。而且，所述三组8比特字数据是对应于在构成被包括作为在字阵列数据Dh1中的辅助数据的ID数据：有用负荷ID的四个字中的第一到第三字的三个8比特字数据，并且被转换为作为ID数据：有用负荷ID的数据。

从K28.5·P.ID插入部分15，以40比特来发送具有已经被插入到其的二组8比特字数据DK和三组8比特字数据DP的字阵列数据Dd1，并且将其提供到8B/10B转换部分16。在8B/10B转换部分16中，进行8B/10B转换以成功地将每个40比特的数据转换为50比特的数据，并且形成字阵列数据De1。然后，从8B/10B转换部分16，以50比特发送字阵列数据De1，它被当作来自数据处理部分PD1的输出数据。

在数据处理部分PD2中，被提供到其的HD-SDI信号DHS2在串行/并行转换部分17中进行串行/并行转换，并且被转换为字阵列数据Dh2，字阵列数据Dh2构成HD信号，所述HD信号是具有行数据结构的并行数字视频信号，如图5所示。从串行/并行转换部分17获得的字阵列数据Dh2被提供到比特/字同步设置部分18。在比特/字同步设置部分18中，检测定时参考代码数据：在字阵列数据Dh2中包括的EAV和SAV，并且当检测到所述定时参考代码时建立比特同步和字同步。

使用具有频率74.25MHz的写入时钟信号QW1，以20比特在FIFO存储部分19中写入通过比特/字同步设置部分18的字阵列数据Dh2。使用具有频率74.25/2MHz＝37.125MHz的读取时钟信号QR1，以40比特读出在FIFO存储部分19中写入的字阵列数据Dh2，并且将其作为字阵列数据Dh2提供到8B/10B转换部分20。在8B/10B转换部分20中，对于字阵列数据Dh2执行8B/10B转换以成功地将40比特转换为50比特，并且形成字阵列数据De2。然后，从8B/10B转换部分20发出50比特的字阵列数据De2，所述字阵列数据De2被当作数据处理部分PD2的输出数据。

而且，在数据处理部分PD3-PD8的每个中，分别对于HD-SDI信号DHS3-DHS8的每个执行与在数据处理部分PD2中对于被提供到其的HD-SDI信号DHS2执行的处理相同的处理，以获得字阵列数据De3到De8，字阵列数据De3到De8的每个作为输出数据分别以50比特被发送。

作为来自在并行数据形成部分11中包括的数据处理部分PD1-PD8的输出数据而获得的字阵列数据De1-De8作为8个信道的字阵列数据被从并行数据形成部分11发送到数据复用部分22。

在数据复用部分22中形成的复用字阵列数据Dm是10比特的字阵列数据，并且在其行数据配置中包括通过复用在字阵列数据De1-De8中的行消隐部分而获得的行消隐部分和通过复用在字阵列数据De1-De8中的视频数据部分而获得的视频数据部分。在复用字阵列数据Dm——它是具有如上所述的配置的10比特字阵列数据——的行消隐部分中的复用的EAV或SAV的首标部分中，提供了2字节的K28.5和3字节的ID数据。所述ID数据是分别基于两组8比特字阵列数据DK和三组8比特字数据DP的有用负荷ID，所述两组8比特字阵列数据DK被替换到在并行数据形成部分11中包括的数据处理部分PD1中。

使用具有频率为74.25/2MHz＝37.125MHz的写入时钟信号QW2，以50×8比特向存储部分23中写入从数据复用部分22获得的复用字阵列数据Dm。使用具有频率为83.5312MHz的读取时钟信号QR2，以50×8比特读出如上所述在存储部分23中写入的复用字阵列数据Dm，并且将其提供到数据长度转换部分24来作为字阵列数据Do。

在数据长度转换部分24中，对于字阵列数据Do执行用于依次地将50×8比特改变为28比特的数据长度转换处理，以形成字阵列数据Dp。在这个步骤中，根据必要性将用于传送速率调整的附加数据加到字阵列数据Dp，并且当增加任何附加数据时，所述附加数据包括10比特的字数据，它被称为“K28.3”，用于指示2字节的视频信号信息，并且不用作字数据。

如上所述的字阵列数据Dp具有例如图7A所示的行数据结构。被提供到多信道串行数字视频信号形成部分10的4k×2k信号DSV具有帧速率24Hz，并且向并行数据形成部分11提供基于所述4k×2k信号DSV的8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8。数据Dp也具有例如图7B所示的行数据结构。被提供到多信道串行数字视频信号形成部分10的4k×2k信号DSV具有帧速率25Hz，并且基于所述4k×2k信号DSV的所述8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8被提供到并行数据形成部分11。在图7A或图7B所示的数据结构中，在行消隐部分中的定时参考代码数据EAV或SAV的首标部分中提供了2字节的K28.5和3字节的ID数据有用负荷ID。

使用具有频率为83.53125MHz的写入时钟信号QW3，以128比特在存储部分25中写入从字长度转换部分24获得的字阵列数据Dp。然后，使用具有频率为83.53125×2＝167.0625MHz的读取时钟信号QR3，以64比特从存储部分25读出在存储部分25中写入的字阵列数据Dp，并且将其作为字阵列数据Dq提供到复用信道数据形成部分26。

复用信道数据形成部分26基于使用1/167.0625MHz的频率以64比特提供的字阵列数据Dp形成m(m：大于n的整数值)个信道的——例如16个信道(m＝16)——比特阵列数据DSX，每个信道具有比特率668.25Mb/s。从多信道数据形成部分26获得的所述16个信道的比特阵列数据DSX被提供到数据复用和并行/串行转换部分27。

数据复用和并行/串行转换部分27复用所述16个信道的比特阵列数据DSX，并且将结果产生的并行数据进行并行/串行转换，以形成具有10Gb/s或更高比特率(诸如668.25Mb/s×16＝10.692Gb/s)的比特阵列数据DTG。如上所述从数据复用和并行/串行转换部分27获得的比特阵列数据DTG是基于被提供到并行数据形成部分11的n个信道的HD-SDI DHS1-DHSn而形成。因此，比特阵列数据DTG是一个基于具有10Gb/s或更高比特率(诸如10.692Gb/s)的比特阵列数据的串行数字视频信号。

从数据复用和并行/串行转换部分27获得的比特阵列数据DTG被提供到形成数据发送部分的光电传送部分28。光电传送部分28将所述比特阵列数据DTG转换为光信号DL，并且通过使用光纤等而形成的光信号发送电缆29发送所述光信号DL。

图2所示的数据发送器可以例如将8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8进行复用处理，然后将所复用的信号转换为具有10Gb/s或更高比特率(诸如10.692Gb/s)的比特阵列数据DTG，并且发出比特阵列数据DTG以发送。因此，具有基于所述标准的比特率1.485Gb/s的HD-SDI信号可以被有效地复用和串行地发送。

参照图1、图8和图9来主要说明按照本发明的一个实施例的数据接收器的一个示例，该数据接收器用于接收从图2所示的数据发送器作为光信号DL被发送的比特阵列数据DTG。

图1示出了按照本发明的一个实施例的数据接收器的一个示例。

在图1所示的示例中，由形成数据接收单元的光电传送部分32接收通过以光纤等形成的光信号传输电缆31而进入的光信号DL。通过转换从在图2所示的数据发送器发送的、并且具有10Gb/s或更高比特率(诸如10.692Gb/s)的比特阵列数据DTG而获得光信号DL。

光电传送部分32接收所述光信号DL，并且将所述光信号DL转换为具有10Gb/s或更高比特率(诸如10.692Gb/s)的比特阵列数据DTG，然后向串行/并行转换和多信道数据形成部分33提供所述比特阵列数据DTG。串行/并行转换和多信道数据形成部分33对所述比特阵列数据DTG进行串行/并行转换，并且基于由如上所述的串行/并行转换获得的并行数据，形成每个具有例如668.25Mb/s的比特率的m个(诸如16个)信道的比特阵列数据DSX。从串行/并行转换和多信道数据形成部分33获得的16个信道的比特阵列数据DSX被提供到数据复用部分34。

数据复用部分34复用所述16个信道的比特阵列数据DSX，以形成作为复用的字阵列数据的字阵列数据Dq。使用这个操作，使用具有频率167.0625MHz的写入时钟信号QW4，以64比特将从数据复用部分34获得的字阵列数据Dq写入存储部分35中。使用具有频率83.53125MHz的读取时钟信号QR4，以128比特从存储部分35读出被写入在存储部分35中的字阵列数据Dq，并且将其作为字阵列数据Dr提供到比特/字同步设置部分36。然后，被提供到比特/字同步设置部分36的字阵列数据Dr具有如图7A或图7B所示的行数据结构。

比特/字同步设置部分36包括例如触发器(F.F)37、移位器38和K28.5×2检测部分39，如图8所示。K28.5×2检测部分39构成同步字检测部分，并且向移位器38发送由此检测的移位控制信号CBS。

在比特/字同步设置部分36中，关于以128比特从存储部分35读出的字阵列数据Dr，前128比特被提供和存储在触发器(F.F)37中，随后的127比特绕过F.F 37。从F.F 37获得的128比特和绕过F.F 37的127比特被链接，并且所链接的比特流被提供到移位器38来作为划分为128和127比特＝255比特的数据。

每次从K28.5×2检测部分39发送的移位控制信号CBS进入时，移位器38将所述255比特的数据移位一位，并且将数据作为两组128比特字阵列数据Dr发送。当从K28.5×2检测部分39发送的移位控制信号CBS未进入时，移位器38不对所述255比特的数据执行移位。因此，被提供了所述255比特数据的移位器38不对所述255比特数据执行移位，并且将未移位的128比特字阵列数据Dr提供到K28.5×2检测部分39。然后，当来自K28.5×2检测部分39的移位控制信号CBS进入时，每次移位控制信号CBS进入时，移位器38逐位地对所述255比特数据执行移位，并且向K28.5×2检测部分39提供移位的128比特字阵列数据Dr。

K28.5×2检测部分39将移位器38未进行移位的128比特字阵列数据Dr从头划分为10比特单元，并且对作为字阵列数据Dr中的同步字数据的“K28.5”进行检测。结果，当连续地检测到作为在字阵列数据Dr中的同步字数据的两个或更多的“K28.5”时，认为正确地进行了对于作为在字阵列数据Dr中的同步字数据的“K28.5”的检测。移位器38不对255比特数据进行移位的状态，即移位器38将对于字阵列数据Dr的移位率设置为0的状态被检测到。使用这个操作，建立了字阵列数据Dr的比特同步和字同步。

当未连续地检测到作为在字阵列数据Dr中的同步字数据的两个或更多的“K28.5”时，K28.5×2检测部分39确定未正确地进行对于作为同步字数据的“K28.5”的检测，并且向移位器38发出移位控制信号CBS。然后，移位器38将所述255比特数据分别移位一位。K28.5×2检测部分39还对作为移位的128比特的字阵列数据Dr中的同步字数据的“K28.5”进行检测。K28.5×2检测部分39执行如上所述的处理序列，直到在字阵列数据Dr中连续地检测到两个或更多的“K28.5”。当在字阵列数据Dr中连续地检测到两个或多个的“K28.5”时，K28.5×2检测部分39确定已经正确地进行了对于作为同步字数据的“K28.5”的检测，并且实现这样的状态，其中，移位器38对于字阵列数据Dr的移位率被固定到当时的移位率。使用这个操作，建立了字阵列数据Dr的比特同步和字同步。

结果，不久以后，具有在其中建立的比特同步和字同步的字阵列数据Dr被作为128比特的字阵列数据Dr’发出，并且将在具有其中建立的比特同步和字同步的字阵列数据Dr’从比特同步设置部分36提供到数据长度转换部分40。

如上所述，在由K28.5×2检测部分39对于字阵列数据Dr检测“K28.5”之前，基于以128比特从存储部分35读出的字阵列数据Dr的255比特数据被形成，并且被提供到移位器38。因此，从移位器38获得128比特字阵列数据Dr，以便，即使以128比特在从存储器35读出的字阵列数据Dr中的128比特序列的边界上存在一个“K28.5”时，也可以由K28.5×2检测部分39正确地进行“K28.5”的检测。

在数据长度转换部分40中，对具有在其中建立的比特同步和字同步的字阵列数据Dr’进行数据长度转换处理，以连续地将其128比特改变为50×n比特，诸如50×8比特(n＝8)，因此形成字阵列数据D0。在这个步骤中，当字阵列数据Dr’包括在发送中增加的附加数据时，去除所述附加数据。

随后使用具有频率为83.53125MHz的写入时钟信号QW5，以50×8比特在存储部分41中写入从数据长度转换部分40获得的字Do。然后，使用具有频率为74.25/2MHz＝37.125MHz的读取时钟信号QW5，随后以50×8比特从存储部分41读出在存储部分41中写入的字阵列数据Do，并且将其作为复用的字Dm提供到数据分离部分42。

在数据分离部分42中，对复用的字阵列数据Dm进行字分离处理，并且n个信道，诸如8个信道(n＝8)的字阵列数据De1到De8被从复用的字阵列数据Dm中分离和取出。随后，以50比特从数据分离部分42发送在数据分离部分42中分离的8个信道(n＝8)的字阵列数据De1到De8的每个，并且将其提供到串行数据形成部分43。

串行数据形成部分43合并用于字阵列数据De1的数据处理部分PR1、用于字阵列数据De2的数据处理部分PR2、...、用于字阵列数据De8的数据处理部分PR8。

在数据处理部分PR1中，由8B/10B解码转换部分44对于被提供到其的字阵列数据De1进行8B/10B解码转换，以随后将50比特改变为40比特，因此形成了字阵列数据Dd1。从8B/10B解码转换部分44获得的字阵列数据Dd1被提供到K28.5·P.ID交换部分45。

在K28.5·P.ID交换部分45中，进行数据交换处理，以当执行2字节8B/10B转换处理时交换被插入到字阵列数据Dd1的每个行消隐部分的开始边缘部分、并且变为“K28.5”的8比特字数据，并且当使用定时参考代码数据：EAV或SAV来执行3字节8B/10B转换处理时交换变为ID数据：有用负荷ID的8比特字数据。

从K28.5·P.ID交换部分45，以40比特来随后发送在其每个行消隐部分的开始边缘部分中具有8比特的字阵列数据Dd1，所述每个行消隐部分具有构成时间参考代码数据：EAV或SAV的4个字，并且使用具有频率为74.25/2MHz＝37.125MHz的写入时钟信号QW6，以40比特在FIFO存储部分46中写入字阵列数据Dd1。然后，使用具有频率74.25MHz的读取时钟信号QR6，以20比特从FIFO存储部分46读出在FIFO存储部分46中写入的字阵列数据Dd1，以形成构成作为20比特字并行数字视频信号的HD信号的字阵列数据Dh1，并且字阵列数据Dh1被提供到并行/串行转换部分47。这个字阵列数据Dh1具有例如图5所示的行数据结构。

在并行/串行转换部分47中，对字阵列数据Dh1进行并行/串行转换，以形成HD-SDI信号DHS1，所述HD-SDI信号DHS1是基于字阵列数据Dh1并且具有在所述标准中定义的比特率1.485Gb/s的串行数字视频信号。在并行/串行转换部分中形成的HD-SDI信号DHS1是来自数据处理部分PR1的输出数据。

在数据处理部分PR2中，由8B/10B转换部分48对被提供到其的字阵列数据De2执行8B/10B转换，以随后将50比特转换为40比特，因此形成字阵列数据Dd2。使用具有频率为74.25/2MHz＝37.125MHz的写入时钟信号QW6，以40比特在FIFO存储部分49中写入从8B/10B转换部分48获得的字阵列数据Dd2。

然后，使用具有频率为74.25MHz的读取时钟信号QR6，以20比特从FIFO存储部分49读出在FIFO存储部分49中写入的字阵列数据Dd2，以形成构成作为20比特字并行数字视频信号的HD信号的字阵列数据Dh2，并且所述字阵列数据Dh2被提供到并行/串行转换部分50。而且，所述字阵列数据Dh2具有例如图5中所示的行数据结构。

在并行/串行转换部分50中，对字阵列数据Dh2进行并行/串行转换，以形成作为具有比特率485Gb/s的串行数字视频信号的HD-SDI信号DHS2。然后，在这个并行/串行转换部分50中形成的HD-SDI信号DHS2是来自数据处理部分PR2的输出数据。

数据处理部分PR3-PR8的每个与数据处理部分PR2相同，并且分别对于被提供到数据处理部分PR3到PR8的每个字阵列数据De3-De8执行与对于字阵列数据De2执行的相同的处理，并且从来自数据处理部分PR3-PR8的输出数据获得HD-SDI信号DHS3-DHS8，其每个具有在所述标准中定义的比特率1.485Gb/s。

将分别作为来自数据处理部分PR1-PR8的输出数据而获得的所述8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8作为再现的HD-SDI信号从串行数据形成部分43发送。

从串行数据形成部分43发送的所述8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8被提供到特定并行数字视频信号形成部分52。在所述特定并行数字视频信号形成部分52中，当所述8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8的每个包括在发送器中增加的辅助比特时，去除附加的比特，并且将所述信号转换为具有帧速率1/24秒或1/25秒的4k×2k信号DSV。利用这个操作，从所述特定并行数字视频信号形成部分52发送在具有比特率为10Gb/s或更大(例如10.692Gb/s)的比特阵列数据DTG上再现的、具有帧速率1/24秒或1/25秒的4k×2k信号DSV。

在如图1所示的按照本发明的数据接收器的示例中，例如，接收具有比特率为10Gb/s或更大(例如10.692Gb/s)的比特阵列数据DTG；基于所接收的比特阵列数据DTG对于字阵列数据建立比特同步和字同步；然后，基于所述字阵列数据，获得n个——例如8个——信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8，它们是8个信道的串行数字视频信号，并且由此可以再现具有帧速率1/24秒或1/25秒的4k×2k信号DSV。因此，使用用于串行地发送被分类为超宽频带宽视频信号的4k×2k信号DSV的接收器，可以正确和准确地进行8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8的再现和4k×2k信号的进一步再现，而与具有例如10.692Gb/s的比特率的比特阵列数据DTG的输入比特定时无关。

在图1所示的示例中，提供了特定并行数字视频信号形成部分52，用于接收从串行数据形成部分43发送的所述8个信道的HD-SDI信号DHS1-DHS8，但是，使用在除了权利要求5之外的权利要求1-9的任何一个中所述的按照本发明的数据接收器，不总是要求提供与特定并行数字视频信号形成部分52相对应的特定并行数字视频信号形成部分，并且可以将从与串行数据形成部分43相对应的串行数据形成部分发送的多个信道的串行数字视频信号用作输出信号。

按照本发明的数据接收器可广泛地用于这样的领域：其中，数字视频信号被用于建立数据发送系统，所述数据发送系统能够有效地发送基于所述标准的多个信道的HD-SDI信号，并且还能够实现串行发送所谓的超宽频带宽视频信号，诸如下一代的摄像机信号、HD超运动信号和4k×2k信号。

本领域的技术人员应当明白，可以根据设计要求和其他因素来进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附的权利要求或其等同内容的范围内。

Claims (9)

1.一种数据接收器，包括：

数据接收装置，用于接收具有10Gb/s或更大的比特率的比特阵列数据作为第一串行数字视频图像；

串行/并行转换多频道数据形成装置，用于对从所述数据接收装置接收的、具有10Gb/s或更大的比特率的比特阵列数据进行串行/并行转换，并且形成m(m是2或更大的整数)个信道的比特阵列数据，其每个具有预定的比特率；

数据复用装置，用于复用从所述串行/并行转换多频道数据形成装置获得的m个信道的比特阵列数据，以形成复用的字阵列数据；

比特/字同步设置部分，用于在从所述数据复用装置获得的所复用的字阵列数据中检测具有特定比特阵列的同步字数据，并且响应于同步字数据的检测结果而设置所述复用的字阵列数据的移位率，以建立所述复用的字阵列数据的比特同步和字同步；

数据分离装置，用于通过从具有在所述比特/字同步设置部分中建立的比特同步和字同步的复用字阵列数据取出第一预定比特的字阵列数据，来获得n个信道的字阵列数据(n：小于m的整数)，其每个具有预定的字比特数量；以及

多个并行/串行转换装置，每个用于接收从数据分离装置获得的n个信道的字阵列数据，以基于具有在所述标准中所限定的预定比特率的、n个信道的字阵列数据获得n个信道的第二串行/数字视频信号。

2.按照权利要求1的数据接收器，其中，所述比特/字同步设置部分包括：移位器，用于对所述复用的字阵列数据执行移位；同步字检测部分，用于检测来自所述移位非复用的字阵列数据的同步字数据，用于当未正确地检测到同步字数据时，通过使用移位器来产生复用的字阵列数据的另一个移位，而再次重复检测来自所述移位的复用的字阵列数据的同步字数据，并且也用于当正确地检测到同步字数据时，使用移位器来提供用于固定复用的字阵列数据的移位率的控制。

3.按照权利要求2的数据接收器，其中，所述移位器对于所述复用的字阵列数据逐个比特地执行移位。

4.按照权利要求3的数据接收器，其中，当通过来自所述移位的复用的字阵列数据的连续的两个字，检测到具有所述特定比特阵列的同步字数据时，所述同步字检测部分确定正确地检测了所述同步字数据。

5.按照权利要求2的数据接收器，还包括特定并行数字视频信号形成装置，用于基于从所述多个并行/串行转换装置获得的、具有按照所述标准而限定的比特率的比特阵列数据，提供n个信道的第二串行数字视频信号；并且也用于将所述n个信道的第二串行数字视频信号转换为特定的并行数字视频信号，并且发送所述特定的并行数字视频信号，其中每个特定的并行数字视频信号基于使用特定帧速率、量化比特数量和绿基色彩色信号、蓝基色彩色信号和红基色彩色信号数据流或亮度信号和色差信号数据流而定义的字阵列数据，所述数据流彼此并行地分配。

6.按照权利要求2的数据接收器，其中，所述数据接收装置将通过光信号传输电缆接收的光信号转换为具有10Gb/s的比特率的比特阵列数据，以获得第一串行数字视频信号。

7.按照权利要求2的数据接收器，还包括存储装置，具有使用具有第一频率的写入时钟信号来向其中写入的从所述数据复用装置获得的复用的字阵列数据，也具有使用具有与所述第一频率不同的第二频率的读出时钟信号来从其读出的复用的字阵列数据。

8.按照权利要求2的数据接收器，还包括多个10比特/8比特转换装置，用于接收从所述数据分离装置获得的n个信道的第一字阵列数据，并且以第二预定比特数量来对所述n个信道的第一字阵列数据的每个进行10比特/8比特转换处理，以形成基于每个具有按照所述标准指定的串联数据结构的并行数字图像信号的n个信道的第二字阵列数据。

9.按照权利要求8的数据接收器，还包括多个存储装置，在每个中具有：写入其中的从所述10比特/8比特转换装置获得的n个信道的第二字阵列数据的任何一个，并且也具有以所述第二预定比特数量从其读出的所写入的第二字阵列数据。

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