A versatile design proposal for embedding and deembedding AES/EBU-formatted digital audio in an uncompressed SDIformatted digital video signal

A versatile design proposal for embedding and deembedding AES/EBU-formatted digital audio in an uncompressed SDIformatted digital video signal

 

Combining serial digital video (SDI) with AES/EBU digital audio signals can significantly simplify interconnection, routing and processing of SDTV uncompressed data streams in the professional studio environment. The goal of the presented design proposal is to implement a contemporary dedicated chipset, which includes the audio/video codec, SDI-processing receiver and transmitter (serializer) and a clock generation circuit, to build AES3 in SDI embedder and deembedder devices. The initialization of the highly complex integrated circuits in the chipset is a task for a microcontroller running an effective and simple code and loading dedicated registers through a Host Interface of the audio/video codec. The theory of audio packet embedding in the HANC (horizontal ancillary data) space of the SDI video signal is particularly presented and the option of cascading up to 4 devices each processing 2 AES3 streams with 2 audio channels in each stream is discussed. The video and audio signal flow through the complete SDI video processing chain is analyzed with references to a detailed schematic diagram of the device prototype. A description of the audio clock generation synchronized to the video PCLK clock extracted from the SDI stream and the AES3id signal preparation through bidirectional differential bus transceivers follows. Some device specific power supply and glue logic issues are considered at the end of the article too.

 

Комбинирането на сериен цифров видео сигнал (SDI) с AES/EBU цифров аудио сигнал може значително да улесни свързването, маршрутизирането и обработката на SDTV некомпресирани потоци данни в професионалната студийна среда. Целта на предложеното решение е използването на съвременен специализиран чипсет, включващ аудио/видео кодек, SDI-приемник, SDI-предвател и схема за генериране на тактови сигнали, за създаване на устройства за вграждане и извеждане на AES3 в/от SDI сигнал. Инициализацията на комплексните интегрални схеми в чипсета е задача на микроконтролер, изпълняващ ефективен и прост код и зареждащ специализирани регистри на аудио/видео кодека през специален интерфейс. Подробно е представена теорията на вмъкването на аудио пакети в HANC пространството на SDI видео сигнала, като е дискутирана възможността за каскадиране на до 4 устройства, всяко обработващо по 2 AES3 потока с по 2 аудио канала във всеки поток. Анализиран е пътят на видео и аудио сигнала през цялата обработваща SDI верига от схеми с препратки към подробно описание на схемната реализация на прототипа. Следва описание на генерирането на аудио сигнал, синхронизиран към видео тактовия сигнал PCLK, получен от SDI потока, както и на подготовката на AES3id сигнала посредством двупосочни диференциални приемо- предаватели. В края на статията се разглеждат някои специфични за използваните схеми проблеми, свързани със захранването и използването на свързваща логика.

 

Download PDF full text