MAX9217/MAX9218視頻鏈路中的音頻數(shù)據(jù)傳輸
引言
MAX9217/MAX9218芯片組[1]是一個(gè)收發(fā)器對(duì)兒，發(fā)送器(MAX9217)將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，發(fā)送給接收器(MAX9218)；接收器再將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。該芯片組設(shè)計(jì)用于通過一對(duì)兒低成本雙絞線電纜(如，以太網(wǎng)中常用的UTP-CAT5電纜)，將視頻和控制信號(hào)從圖形控制器(處理器)傳輸?shù)?b>LCD或等離子平面顯示器。傳輸距離可超過10米。該芯片組鏈路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所使用的傳輸線為低成本電纜，是汽車、儀表、醫(yī)療設(shè)備等視頻顯示的理想方案。
該芯片組不僅可以在兩點(diǎn)之間傳送視頻信號(hào)，有時(shí)，人們還希望其同時(shí)傳送音頻信號(hào)。在本應(yīng)用筆記中，我們將討論如何利用視頻信號(hào)的消隱期，通過控制信號(hào)通道將音頻數(shù)據(jù)傳送到顯示器。我們還將解釋怎樣把數(shù)字音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)，并給出了顯示面板端揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
MAX9217/MAX9218鏈路功能和視頻數(shù)據(jù)格式
MAX9217串行器具有27位并行輸入，總線速率高達(dá)35Mbps。在這27位中，18位是視頻RGB數(shù)據(jù)：3基色各占用6位，其余9位是控制信號(hào)。9位控制信號(hào)中的前3位指定為垂直、水平和RGB數(shù)據(jù)同步：VSYNC (C0)、HSYNC (C1)和ENAB (C2)。剩下的6個(gè)控制位(C3至C8)用于其他控制信號(hào)。本例中，我們使用6個(gè)控制位中的一部分傳輸音頻數(shù)據(jù)。MAX9217可以將18位RGB數(shù)據(jù)或9位控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，然后通過LVDS鏈路對(duì)其進(jìn)行傳輸。在視頻顯示的消隱期內(nèi)發(fā)送控制數(shù)據(jù)，由RGB數(shù)據(jù)使能信號(hào)(ENAB)指示。
MAX9218接收到串行數(shù)據(jù)后，將其轉(zhuǎn)換成與MAX9217輸入格式相同的并行數(shù)據(jù)。同樣，當(dāng)MAX9218輸出并行數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)串行LVDS鏈路的時(shí)序重新生成總線時(shí)鐘。圖1所示為MAX9217和MAX9218之間視頻、控制數(shù)據(jù)鏈路設(shè)置和連接的結(jié)構(gòu)圖。圖2所示為視頻數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的時(shí)序。根據(jù)視頻格式、顯示器分辯率和鏈路速率，RGB數(shù)據(jù)的控制占空比在1%至5%之間。
圖1. MAX9217/MAX9218的視頻鏈路設(shè)置
圖2. 串行鏈路的視頻數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)格式
數(shù)字音頻數(shù)據(jù)類型和傳輸格式
數(shù)字音頻數(shù)據(jù)有多種不同格式。我們討論3種最常用的格式：采樣數(shù)字音頻(PCM)、MPEG層3音頻(MP3) [2]和ATSC數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(AC3) [3]。
PCM數(shù)字音頻是CD ROM或DVD采用的數(shù)據(jù)格式。對(duì)左右聲道的音頻信號(hào)采樣得到PCM數(shù)字信號(hào)，采樣率為44.1kHz，精度為16位或32位。因此，精度為16位時(shí)，PCM音頻數(shù)據(jù)速率為1.41Mbps；32位時(shí)為2.42Mbps。一張700MB CD可保存大約60分鐘的16位PCM數(shù)據(jù)格式的音樂。
MP3是MP3播放器采用的音頻格式，對(duì)PCM音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼。立體聲MP3數(shù)據(jù)速率為112kbps至128kbps。對(duì)于這種數(shù)據(jù)速率，解碼后的MP3聲音效果與CD數(shù)字音頻的質(zhì)量相同。AC3是數(shù)字TV、HDTV和電影數(shù)字音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。立體聲AC3編碼后的數(shù)據(jù)速率為192kbps。
