Virtex-II Pro および Virtex-4 用のオーディオ接続ソ …...Virtex-II Pro/Virtex-4 オーディオ/ ビデオ接続 japan.xilinx.com 7 XAPP514 (v4.0) 2008 年 2 月 14 日

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Virtex-II Pro および Virtex-4 FPGA 用のオーディオ/ビデオ接続ソリューション

放送業界用のリファレンスデザイン 1

XAPP514 (v4.0) 2008 年 2 月 14 日

Virtex-II Pro/Virtex-4 オーディオ/ビデオ接続 japan.xilinx.com XAPP514 (v4.0) 2008 年 2 月 14 日

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この日本語訳 (参考のみ) は、 http://japan.xilinx.com/support/documentation/disclaimer.htm を参照してください。

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XAPP514 (v4.0) 2008 年 2 月 14 日 www.xilinx.com Virtex-II Pro/Virtex-4 オーディオ/ビデオ接続

改訂履歴次の表に、この文書の改訂履歴を示します。 .

日付バージョン改訂内容

2005 年 4 月 15 日 1.0 初期リリース

2006 年 3 月 6 日 2.0 アプリケーションノート XAPP514 として再リリース

• 概要に情報を追加

• 「デジタルオーディオ」セクションおよび第 20 章を追加

• 第 11 章、第 14 章、および第 16 章を変更

2006 年 8 月 31 日 3.0 • 第 18 章「HDTV ビデオパターンジェネレータ」を変更

• AES3 オーディオの章の概要部分を分離させて第 20 章「ビデオ放送用のデジタルオーディオの概要」を作成

• 第 20 章に「オーディオサンプリングレートの変換」セクションを追加

• 「ザイリンクス FPGA 用の AES3 シリアルデジタルオーディオインターフェイス」を

第 21 章として追加

• 第 22 章「非同期サンプリングレートコンバータ (ASRC)」を追加

• 第 24 章「標準精細デジタルオーディオ用の AES3 オーディオデマルチプレクサ」を追加

• 文書を再セクション化

• 全体的にマイナーな改訂

2008 年 2 月 14 日 4.0 • 第 8 章 : 「デザインファイル」のリファレンスデザインファイル名を変更

• 第 9 章「SMPTE 高精細シリアルデジタルインターフェイス規格」を追加

• 第 16 章 : 「CORE Generator FIFO のインスタンシエート手順」の手順 3 で、「8B/10B Encoder core」を「Asynchronous FIFO core」に変更

• セクション V のタイトルを「その他のオーディオおよびビデオ」に変更

• 第 17 章 : 図 17-5 に関する記述で「blue」を「green」に変更

• 第 19 章「SMPTE 352M ビデオペイロード識別パケットの処理」を追加

• 第 20 章 :

♦ 図 20-3 のラベルを修正

♦ 図 20-21 の前の相互参照を修正

• 第 21 章 : 表 21-2 の前のテキストでクロック周波数を修正

• 第 22 章 :

♦ 「比率検出」で「figure」を「filter」に変更

♦ 図 22-5 の in_period および out_period の幅を 24 から 25 に変更

♦ 「デザインファイル」セクションを「その他の FPGA ファミリ用のリファレンスデザイン」に変更

• 第 23 章「逆多重化されたオーディオのサンプリングレートのスムージング」を追加

• 第 24 章 : 「デザインファイル」で「AES3 receiver and transmitter」を「AES3 audio demultiplexer」に変換

• 全体的にマイナーな改訂

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このアプリケーションノートについて本書の内容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

その他のリソース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

表記規則. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

書体 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

オンラインマニュアル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

第 1 章 : はじめに

セクション I : SD-SDI

第 2 章 : SD-SDI 物理レイヤのインプリメンテーション概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

SDI トランスミッタおよびレシーバのパフォーマンスの計測 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

SDI ケーブルのイコライズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

ジッタの削減 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

クロック逓倍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

SDI ケーブルドライバ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

クロックおよびデータリカバリ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

付録 A : テストに使用した機器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

レシーバ入力ジッタ耐性の計測に使用された機器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

トランスミッタ出力ジッタの計測に使用された機器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

第 3 章 : SD-SDI ビデオエンコーダ概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

SDI の概要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

デジタルビデオのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

エンコードおよびデコード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

フレーミングおよび TRS クリッピング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

SDI のビットレート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

エラー検出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

クロックジッタに関する考慮事項 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

TRS クリッピング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

ビットレートシリアルスクランブラ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

ハーフビットレートシリアルスクランブラ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

目次


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目次R

パラレルスクランブラ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

X9002 を使用したソリューション例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

X7C9235 を使用したソリューション例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

テスト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

リファレンスデザインの結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

第 4 章 : SD-SDI ビデオデコーダ概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

SDI の概要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

デジタルビデオのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

エンコードおよびデコード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

フレーミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77

SDI のビットレート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

エラー検出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

シリアルデスクランブラのインプリメンテーション : ser_descrambler.* . . . . . . . . . . . . . . . .78

パラレルのデスクランブルインプリメンテーション : par_descrambler.* . . . . . . . . . . . . . . .79

フレーマのインプリメンテーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

CLC011 を使用したソリューション例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

CY7C9335 を使用したソリューションの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

リファレンスデザインの結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

テスト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

第 5 章 : SD-SDI のビデオフライホイール概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

デジタルビデオ規格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

ビデオ規格検出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

フライホイールビデオデコーダ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

基本的なビデオデコード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

フライホイールビデオデコーダを使用したノイズの回避 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

同期切り替えでの考慮事項 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

V ビットの早期立ち下がり遷移の許容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

trs_detect モジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94

autodetect モジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97

flywheel モジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99

テストベンチ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103

リファレンスデザインの結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105



目次R

第 6 章 : SD-SDI の補助データプロセッサおよび EDH プロセッサ概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

ANC パケット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

ANC パケットのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108

非準拠の ANC パケット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110

別の開始/終了マーカープロトコル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111

8 ビットでの考慮事項 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112

ANC パケットの位置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112

ANC パケットの挿入に関する規則 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

ANC パケットの削除に関する規則 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

同期切り替えでの考慮事項 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

エラー検出および処理 (EDH). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

CRC チェックワードの計算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117

エラーフラグ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124

EDH パケットのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

ANC および EDH プロセッサ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126

リファレンスデザインの結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

付録 A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

リファレンスデザインの追加情報 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130

第 7 章 : PicoBlaze プロセッサを使用した SD-SDI EDH 処理のサイズ削減概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

EDH プロセッサの説明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

プロセッサの選択 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150

ソフトウェアを使用した EDH 処理の最小化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150

EDH プロセッサでインプリメントされる機能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

I/O ポート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152

ビデオタイミング信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156

EDH パケットエラーフラグ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157

エラー検出およびレポート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160

ハードウェアの説明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161

ソフトウェアの説明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162

SDI インターフェイスでの EDH プロセッサの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164

デザインスピード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

付録 A : ハードウェアの詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

制御セクション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165

ビデオデータパス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168



目次R

EDH パケットの生成および挿入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169

付録 B : ソフトウェアの詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

第 8 章 : SDV デモボード用 SD-SDI 統合の例概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

アプリケーションの詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

ファブリックトランスミッタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176

RocketIO トランスミッタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176

RocketIO レシーバ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178

ファブリックレシーバ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178

クロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179

別の DRU クロッキング手法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180

ジッタの削減 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

セクション II : HD-SDI

第 9 章 : SMPTE 高精細シリアルデジタルインターフェイス規格概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

HD-SDI のビットレート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

HD-SDI の転送フォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

データストリームのインターリーブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

HD-SDI のスクランブル処理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

HD-SDI の電気特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

HD ビデオのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

デュアルリンク HD-SDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1933G-SDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

補助データ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

付録 A : SMPTE 規格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

付録 B: 用語集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

第 10 章 : Virtex-II Pro RocketIO マルチギガビットトランシーバを使用した HD-SDI トランスミッタ

概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

HD-SDI トランスミッタの要件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

電気要件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199

ジッタ要件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200

ケーブルドライバ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201

クロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

リファレンスクロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202

ユーザークロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204



目次R

ジッタの削減 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

ジッタパフォーマンス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209

リファレンスデザインのサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

付録 : リファレンスデザインの詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

ビデオフォーマットの検出とライン番号の生成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211

HD-SDI エンコーダ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214

第 11 章 : Virtex-II Pro RocketIO マルチギガビットトランシーバを使用した HD-SDI レシーバ

概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

HD-SDI レシーバの機能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

ケーブルのイコライズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218

クロックおよびデータリカバリ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218

デコード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219

フレーミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219

CRC チェック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221

HD-SDI レシーバの追加機能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222

HD-SDI レシーバの要件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

HD-SDI レシーバのインプリメンテーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

ケーブルイコライザ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224

RocketIO トランシーバのクロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

付録 A : リファレンスデザインの詳細. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232hdsdi_decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232

hdsdi_framer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233

hdsdi_framer_mult . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235

hdsdi_rx_autorate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239

付録 B : 1 つの RocketIO トランシーバを使用した HD-SDI レシーバ/ トランスミッタのインプリメンテーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

第 12 章 : Virtex-II Pro SDV デモボード用 HD-SDI の例概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

HD-SDI トランスミッタとレシーバが別々のアプリケーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

クロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247

トランスミッタセクション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247

レシーバセクション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248

HD-SDI パススルーアプリケーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

クロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250



目次R

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251

ICS664 を使用した HD-SDI パススルー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

セクション III : マルチレート HD/SD-SDI

第 13 章 : Virtex-II Pro RocketIO マルチギガビットトランシーバを使用した HD/SD-SDI トランスミッタ

概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

SD-SDI と HD-SDI の類似点と相違点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

RocketIO トランスミッタを使用した SD-SDI ビットストリームの生成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

ケーブルドライバ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

クロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

リファレンスクロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261

ユーザークロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261

クロック供給の例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262

クロックに関する追加注意事項 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

マルチレートエンコーダ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264

SD-SDI のビット複製 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .265

マルチレート SDI トランスミッタの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .266

RocketIO トランシーバを使用した SD-SDI トランスミッタの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .267

ジッタパフォーマンス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268

リファレンスデザインのサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

第 14 章 : RocketIO マルチギガビットトランシーバを使用したマルチレート HD/SD-SDI レシーバ

概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

SD-SDI と HD-SDI の類似点と相違点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

マルチレート SDI レシーバの機能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

ケーブルのイコライズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273

クロックおよびデータリカバリ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273

デシリアライズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273

デコード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273

フレーミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274

エラーのチェック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276

レートの選択 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276

マルチレート SDI レシーバのインプリメント . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

ケーブルのイコライズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277



目次R

RocketIO トランシーバでの SD-SDI ビットストリームの受信 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .278

RocketIO トランシーバのクロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

マルチレート SDI リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284

リファレンスデザインの結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .291

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

付録 A : リファレンスデザインの詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293multi_sdi_decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293

multi_sdi_framer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293

multi_sdi_rx_autorate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294

第 15 章 : SDV デモボード用マルチレート SDI の例概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

アプリケーション例 1 (第 6 章の EDH プロセッサを使用) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

HD-SDI モード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .299

SD-SDI モード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300

クロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303

アプリケーション例 2 (第 7 章の EDH プロセッサを使用) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

クロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306

アプリケーション例 3 (ICS664 を使用) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

クロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

セクション IV : DVB-ASI

第 16 章 : DVB-ASI 物理レイヤのインプリメンテーションDVB-ASI の概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

SelectIO の機能を使用した DVB-ASI 物理レイヤのインプリメンテーション . . . . . . . . . . . . . . . 315

概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315

SelectIO DVB-ASI レシーバ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315

SelectIO DVB-ASI トランスミッタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329

パススルーモード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .343

RocketIO トランシーバを使用した DVB-ASI 物理レイヤのインプリメンテーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

はじめに . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344

RocketIO DVB-ASI レシーバ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344

RocketIO DVB-ASI トランスミッタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357

ジッタパフォーマンス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362

使用可能なリソース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362



目次R

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

セクション V : その他のオーディオおよびビデオ

第 17 章 : SDTV ビデオパターンジェネレータ概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

コンポーネントデジタルビデオ概説 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

コンポーネントデジタルビデオの規格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365

色空間 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366

サンプリングスキーム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366

ビデオフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .367

番号付けの規則 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371

ビデオテストパターンの規格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

カラーバーテストパターンの規格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371

SDI パソロジカルテストパターン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .373

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

信号の遷移レートの制限 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374

分散 RAM ビデオパターンジェネレータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .375

ブロック RAM ビデオパターンジェネレータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .380

リファレンスデザインの結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

付録 A : cbgen ユーザーガイド . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

はじめに . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384

入力ファイルフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384

cbgen の実行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391

第 18 章 : HDTV ビデオパターンジェネレータ概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393

高精細デジタルコンポーネントビデオ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393

ビデオフォーマットの命名規則 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .393

デジタルコンポーネントビデオの規格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .394

色空間および 4:2:2 サンプリング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .395

タイミングリファレンス信号 (TRS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396

ビデオテストパターン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397

SMPTE RP 219-2002 カラーバーパターン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .397

75% カラーバーパターン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .397

HD-SDI デジタルチェックフィールドパターン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .399

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401

はじめに . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .401

水平セクション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .402

垂直セクション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .403

出力セクション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .403

その他の出力 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .404



目次R

初期化ファイルの生成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405

デザインサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405

その他の考慮事項 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .406

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

第 19 章 : SMPTE 352M ビデオペイロード識別パケットの処理概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

SMPTE 352M について . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

バイト 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409

バイト 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .410

バイト 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .410

バイト 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .411

VPID パケットの位置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .411

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411SMPTE352_vpid_capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .412

SMPTE352_vpid_insert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .415

リファレンスデザインで使用されるその他のモジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .420

モジュールの FPGA リソースの使用量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .420

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421

セクション VI : デジタルオーディオ

第 20 章 : ビデオ放送用のデジタルオーディオの概要AES3 デジタルオーディオ規格の概要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

データフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .425

データレート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .428

SMPTE 272M : SD-SDI 用のエンベデッドデジタルオーディオ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

SD エンベデッドオーディオパケット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .429

SD オーディオサンプルの分配 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .434

SMPTE 299M : HD-SDI 用のエンベデッドデジタルオーディオ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435

HD オーディオデータパケット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .435

HD オーディオ制御パケット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .436

HD オーディオサンプルの分配 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .436

オーディオサンプリングレートの変換 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437

はじめに . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .437

サンプリングレートの変換方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .438

ASRC の動作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .441

同期 SRC の動作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .445

フィルタ係数のラグランジュ補間 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .445

パフォーマンス係数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .446

典型的なアプリケーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

デジタルオーディオのリファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449



目次R

第 21 章 : ザイリンクス FPGA 用の AES3 シリアルデジタルオーディオインターフェイス

概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451

レシーバ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452

トランスミッタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459

チャネルステータス CRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

Spartan-3E SDV ボードの AES3 デモ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463

電気的インターフェイス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466

ジッタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467

FPGA リソースの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467

第 22 章 : 非同期サンプリングレートコンバータ (ASRC)概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

構造 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470

モジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .471

ファンクションの詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

比率制御ファンクションブロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .472

入力サンプル格納 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .480

再サンプリングファンクションブロック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .483

制御 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .489

インターフェイスタイミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .491

パフォーマンス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .492

FPGA リソースの使用とパフォーマンス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .495

データフロースプレッドシート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .497

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498

その他の FPGA ファミリ用のリファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498

Spartan-3E リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .499

Virtex-II Pro リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .500

Virtex-5 リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .501

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502

第 23 章 : 逆多重化されたオーディオのサンプリングレートのスムージング概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

はじめに. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

典型的なアプリケーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506

概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506

比率の計算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507

リングバッファおよび比率の微調整 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .508

比率のフィルタ処理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .509

エラーのフィルタ処理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .510

リファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510

モジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511

パフォーマンスおよびリソース使用量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520



目次R

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521

第 24 章 : 標準精細デジタルオーディオ用の AES3 オーディオデマルチプレクサ仕様と特徴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523

モデルの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525

ビデオレートクロックを使用した単一のビデオストリーム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .525

高速クロックを使用した単一のビデオストリーム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .525

複数の同期ビデオストリーム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .526

複数の非同期ビデオストリーム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .528

複数のビデオストリームのクロック要件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .528

モジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528

I/O ポートの詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531

クロックと制御信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .532

入力ビデオストリーム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .533

オーディオサンプル出力ポート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .534

チャネルペアの present フラグ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .535

チャネルペアデマルチプレクサ制御ポート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .537

入力パケットエラーポート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538

オーディオ制御パケットのポート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .539

オーディオパケット削除ポート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .541

パラメータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541

サンプルバッファのサイズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542

FPGA リソース要件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543

操作の概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543

概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .543

入力ステートマシン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .545

出力ステートマシン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .549

オーディオパケットの削除 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .549

入力ストリーム制御モジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .550

デザインファイル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551

まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551

セクション VII : 付録



目次R



第 1 章 : はじめに

第 2 章 : SD-SDI 物理レイヤのインプリメンテーション図 2-1 : SDI ブロック図 (詳細は図に記された各章を参照) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

図 2-2 : SDI パススルーブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

図 2-3 : パソロジカル波形 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

図 2-4 : ケーブルイコライズの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

図 2-5 : ジッタの削減 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

図 2-6 : DCM および DDR の SDI シリアライザへの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

図 2-7 : SDI ケーブルドライバの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

図 2-8 : SDI エンコードおよびデコード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

図 2-9 : 外部 SDI リクロッカのザイリンクス FPGA への接続 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

図 2-10 : SDI レシーバの内部 CDR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

図 2-11 : SDI CDR の 270MHz VCO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

図 2-12 : XAPP250 の入力ジッタ耐性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

図 2-13 : XAPP224 および VCO を使用した CDR のインプリメント . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

図 2-14 : XAPP250 を基にした、 SDI レシーバリファレンスデザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

図 2-15 : 外部 SDI リクロッカを使用する SDI レシーバのリファレンスデザイン . . . . . . . . . . . 56

第 3 章 : SD-SDI ビデオエンコーダ図 3-1 : SDI ブロック図 (詳細は図に記された各章を参照) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

図 3-2 : SDI エンコードプロセスとデコードプロセスの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

図 3-3 : TRS クリッパを使用した SDI トランスミッタの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

図 3-4 : ビットレートシリアル SDI スクランブラ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

図 3-5 : クロックサイクルごとに 2 ビットを処理する SDI スクランブラ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

図 3-6 : パラレルスクランブラのブロック図. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

図 3-7 : X9002 の例を示すブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

図 3-8 : X7C9235 の例を示すブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

図 3-9 : SDI テストベンチのブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

第 4 章 : SD-SDI ビデオデコーダ図 4-1 : SDI ブロック図 (詳細は図に記された各章を参照) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

図 4-2 : SDI エンコードプロセスとデコードプロセスの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

図 4-3 : パラレルデスクランブラのブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

図 4-4 : シリアルフレーマのブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

図 4-5 : SMPTE 259M-1997 パラレルフレーマのブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

図 4-6 : X7C9335 のブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

第 5 章 : SD-SDI のビデオフライホイール図 5-1 : SDI ブロック図 (詳細は図に示された各章を参照) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

図一覧



図一覧R

図 5-2 : ビデオデコーダブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

図 5-3 : video_decode のタイミング図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

図 5-4 : trs_detect ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

図 5-5 : trs_detect モジュールのタイミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

図 5-6 : autodetect ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

図 5-7 : autodetect 有限ステートマシン (FSM) の ACQUIRE ループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

図 5-8 : autodetect 有限ステートマシン (FSM) の LOCKED ループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

図 5-9 : flywheel ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

図 5-10 : flywheel 有限ステートマシン (FSM) のステートダイアグラム (主要ループ) . . . . . . . 101

図 5-11 : flywheel 有限ステートマシン (FSM) のステートダイアグラム (同期切り替え) . . . . . 102

第 6 章 : SD-SDI の補助データプロセッサおよび EDH プロセッサ図 6-1 : SDI ブロック図 (詳細は図に示された各章を参照) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

図 6-2 : EDH および ANC プロセッサのブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

図 6-3 : ANC パケットのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

図 6-4 : 非準拠の ANC パケット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

図 6-5 : NTSC フレームで使用可能な ANC 領域. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

図 6-6 : 削除される ANC パケットの上書き . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

図 6-7 : CRC 値の計算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

図 6-8 : NTSC 13.5MHz 4:2:2 の CRC 計算および EDH パケットの位置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

図 6-9 : NTSC 18MHz 4:2:2 の CRC 計算および EDH パケットの位置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

図 6-10 : NTSC 4:4:4:4 の CRC 計算および EDH パケットの位置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

図 6-11 : PAL 13.5MHz 4:2:2 の CRC 計算および EDH パケットの位置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

図 6-12 : PAL 18MHz 4:2:2 の CRC 計算および EDH パケットの位置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

図 6-13 : PAL 4:4:4:4 の CRC 計算および EDH パケットの位置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

図 6-14 : エラーフラグ転送 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

図 6-15 : EDH パケットのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

図 6-16 : ANC および EDH プロセッサのブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

図 6-17 : EDH プロセッサのブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

図 6-18 : edh_rx ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

図 6-19 : edh_rx ステートダイアグラム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

図 6-20 : anc_rx ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

図 6-21 : anc_rx のステートダイアグラム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

図 6-22 : edh_loc ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

図 6-23 : edh_crc ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

図 6-24 : anc_mux ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

図 6-25 : anc_insert ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

図 6-26 : anc_insert のステートダイアグラム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

図 6-27 : anc_pkt_gen ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

図 6-28 : anc_pkt_gen ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

図 6-29 : anc_extract ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

図 6-30 : anc_extract ステートダイアグラム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

図 6-31 : edh_gen ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

図 6-32 : edh_tx ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

図 6-33 : edh_tx ステートダイアグラム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148



図一覧R

第 7 章 : PicoBlaze プロセッサを使用した SD-SDI EDH 処理のサイズ削減図 7-1 : ビデオタイミング信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

図 7-2 : rxtx バージョンの EDH パケットフラグおよびエラー検出ロジック . . . . . . . . . . . . . . . 159

図 7-3 : EDH およびエラーフラグのタイミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

図 7-4 : EDH プロセッサのブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

図 7-5 : 水平位置レジスタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

図 7-6 : 垂直ラインカウントレジスタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

図 7-7 : std_reg、 ctrl0_reg、および sync_switch レジスタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

図 7-8 : 単純化されたステートダイアグラム (a) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

図 7-9 : 単純化されたステートダイアグラム (b) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

第 8 章 : SDV デモボード用 SD-SDI 統合の例図 8-1 : SD-SDI アプリケーションブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

図 8-2 : 別の DRU クロッキング手法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

第 9 章 : SMPTE 高精細シリアルデジタルインターフェイス規格図 9-1 : HD-SDI ラインのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

図 9-2 : XYZ ワードのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

図 9-3 : ライン番号のフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

図 9-4 : CRC 値の計算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

図 9-5 : CRC のフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

図 9-6 : データストリームのインターリーブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

図 9-7 : HD-SDI スクランブラのシリアルインプリメンテーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

図 9-8 : SMPTE 425M レベル B のデータストリームのインターリーブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

図 9-9 : ANC パケットのフォーマット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

第 10 章 : Virtex-II Pro RocketIO マルチギガビットトランシーバを使用した HD-SDI トランスミッタ

図 10-1 : HD-SDI トランスミッタの出力ジッタバンド . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

図 10-2 : GS1528 ケーブルドライバと RocketIO トランスミッタの接続 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

図 10-3 : リファレンスクロックを選択するマルチプレクサ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

図 10-4 : ジッタの削減 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

図 10-5 : ザイリンクス SDV ボード用 HD-SDI トランスミッタのリファレンスデザ�

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Virtex-II Pro および Virtex-4 用のオーディオ 接続ソ …...Virtex-II Pro/Virtex-4 オーディオ/ ビデオ接続 japan.xilinx.com 7 XAPP514 (v4.0) 2008 年 2 月 14 日

Virtex-II Pro および Virtex-4 用のオーディオ接続ソ …...Virtex-II Pro/Virtex-4 オーディオ/ ビデオ接続 japan.xilinx.com 7 XAPP514 (v4.0) 2008 年 2 月 14 日