单向实时数字视频传输中帧同步锁定技术研究

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1、单向实时数字视频传输中帧同步锁定技术研究

2、第1内容显示中摘　要：提出一种适用于单向实时数字视频传输系统的帧同步锁定方案。其方法在接收端采用本地参考时钟、状态机、锁相环，并结合CIMT编码方式实现系统自动维持帧同步锁定，而无需周期性加入帧同步码。对该帧同步锁定方案与周期性加入帧同步码强制锁定方案进行性能比较，并将其应用到单向实时数字视频光纤传输系统中。实验证明，系统自动实现帧同步锁定的方案是单向实时数字视频传输系统实现帧同步锁定的最佳方案。关键词：单向实时传输；数字视频；帧同步锁定；CIMT编码；锁相环ResearchofFrameSynchro

3、nizationLockinginSimplexandReal-timeDigitalVideoTransmissionSystem　　AChangzhong2(1．Xi′anInstituteofOpticsandMechanicsofCAS，Xi′an，710068，China；2．NanjingLuoguangTechnologicalLimitedpany，Nanjing，210002，China)　Abstract:Thispaperpresentsaschemeofframesynchronizationlockingforsimp

4、lexandreal-timedigitalvideotransmissionsystem．Usingalocalreferenceclock，astatemachinecontroller，PLLandadoptingCIMTcoding，thisschememakessystemautomaticallymaintainframesynchronizationlockingesindataframes．paringtheschemeesandapplyingittothesimplexreal-timedigitalvideooptical

5、transmissionsystem，theresultsindicatethatitisanoptimummethod．Keyplexandreal-timetransmission;digitalvideo;framesynchronizationlocking;CIMTcoding;PLL目前数字视频的传输多采用串行传输方式，系统的发送端将采集的并行数据转换为串行数据传输，而接收端完成反变换将接收到的串行码流恢复为并行数据。收发端保持帧同步锁定、接收端能在串行码流中辨认出每帧的“开头”和“结尾”时刻，是此种系统的关键所在。在双工串行通信中

6、，维持帧同步锁定主要靠在系统失锁时，收端反馈给发端一个失锁信息，发端收到此信息则停止视频数据传输，并强制发送同步码，直到收发端重新建立同步。而对于单工串行通信方式，在初始时间建立稳定同步，并提取编码数据中的边沿来维持锁定，但一旦系统失锁，发送端无法收到反馈信息，系统同步难以恢复，所以维持锁定经常采用的方法是在发送端强行加入定长时间的同步帧，使接收端无论是否失锁都强制同步一次［1］。这种方法虽然可以使系统很好的保持同步，但周期性同步帧的加入，不但占用传输时间，降低传输效率，而且由于传输数据被中断，系统必须加入数据缓冲器，并重新组合数据，从而增加了

7、电路的复杂性，这些在单向实时视频传输系统中都是不希望的［2］。　　单向实时数字视频传输系统中关键性能指标是系统的实时性和正确性。本文从线路码的选择以及系统同步环路的建立方式两方面介绍一种无需周期性加入同步帧即可建立并自动保持系统同步锁定的方案，实验结果表明他可以很好的应用到单向实时视频传输系统中。1　线路码的选择　　在数字传输系统中，线路码的选择应该从定时信息丰富、直流分量小、无长的连“0”或“1”码、编码有一定规律、容易实现等方面综合考虑。目前高速数字传输系统中多采用8B/10B编码技术，他可以满足上面的要求，但是在串并转换时，无法确定帧的边

8、界。系统必须周期性的发送K28．5特殊字符作为同步字，用于链路锁定、对齐串行数据中的帧边界［3］。而下面介绍的CIMT编码技术则不同，他可以为接收端提供相位参考点，无需同步码字的插入。CIMT是Conditional-InvertMasterTransition的简称，其编码原理框图如图1所示。500)this.style.ouseg(this)">CIMT编码器将到来的每帧数据分为D域(Data-field)和C域(Coding-field)两部分进行编码。D域为要传输的数据，宽度为16b或20b。C域附加在D域后，根据输入的控制逻辑信息进行

9、编码，宽度为4b。无论输入什么样的逻辑信息，C域中间的两位一定为一对互补码［3］，“10”或“01”，这样每一帧就产生了一个主电平跳变点，即Maste