LVDS技術(shù)在數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對數(shù)字視頻信號的帶寬要求越來越大，數(shù)據(jù)傳輸的需求急劇增加。包含豐富信息量的視頻圖像傳輸技術(shù)倍受關(guān)注。傳統(tǒng)的視頻傳輸方法在速度、噪聲、EMI／EMC、功耗、成本等方面存在很大的局限性。因此，采用新的I／O接**術(shù)來解決視頻圖像傳輸問題顯得日益突出。低電壓差分信號傳輸技術(shù)簡稱LVDS(Low Voltage DifferenTIal Signal)技術(shù)具有高速、低成本的特性為解決視頻傳輸這一瓶頸問題提供了可能。
LVDS技術(shù)核心是采用極低的電壓擺幅高速差動傳輸數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)或一點(diǎn)對多點(diǎn)的連接，遠(yuǎn)距離信號傳輸。具有低功耗、低誤碼率、低串?dāng)_和低輻射等特點(diǎn)。其傳輸介質(zhì)可以是銅質(zhì)的PCB連線，也可以是平衡電纜。LVDS技術(shù)是種低擺幅的通用I／0標(biāo)準(zhǔn)，其低擺幅和低電流驅(qū)動輸出實(shí)現(xiàn)低噪聲和低功耗，解決物理層點(diǎn)對點(diǎn)傳輸?shù)钠款i問題，滿足數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)囊蟆?BR>
將LVDS技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)中，通過合理的方案設(shè)計(jì)使系統(tǒng)能滿足圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、穩(wěn)定、高速傳輸?shù)囊蟆?BR>
1 數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)由發(fā)送單元和接收單元組成，其功能組成框圖見圖1。發(fā)送單元主要由FPGA、A／D轉(zhuǎn)換器、串行器和信號預(yù)加重緩沖器組成，主要完成模擬視頻信號數(shù)字化和數(shù)字圖像信息串行經(jīng)驅(qū)動后發(fā)送給接收單元。接收單元主要由LVDS均衡器、解串器和D／A組成，主要完成串行差分信號的解串，恢復(fù)成并行的數(shù)字信號信息，并將解串后的信號經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號。
1．1 FPCA(現(xiàn)場可編程門陣列)
方案采用Actel公司推出的第二代基于Flash(閃存)的可編程器件ProASIC Plus系列中的APAl50。該系列器件具ASIC(專用集成電路)的性能和FPGA的靈活性于一身，具有150 000個(gè)系統(tǒng)門．邏輯單元為6 144個(gè)，內(nèi)嵌36 Kb的雙端口SRAM和2個(gè)鎖相環(huán)(PLL)內(nèi)核，支持3．3 V、32 bit、50 MHz的PCI總線，系統(tǒng)外部性能達(dá)150MHz，具有高密度、低功耗、非易失及可重復(fù)編程等特點(diǎn)。因?yàn)镻roASIC Plus系列FPGA基于Fla-sh技術(shù)，利用Flash開關(guān)保存內(nèi)部邏輯，因此不需要另外的器件。由于不需要上電配置過程，因此具備上電就立即工作的特點(diǎn)。另外高度保密，使用者可編程設(shè)置多位密鑰以阻止外界自行讀取或更改器件的配置。方案中利用APAl50主要實(shí)現(xiàn)邏輯控制、A／D采樣控制、數(shù)字圖像增強(qiáng)等功能。
