stringtranslate.com

S/PDIF

Разъем TOSLINK (JIS F05)

S/PDIF ( цифровой интерфейс Sony/Philips ) [1] [2] — это тип цифрового аудиоинтерфейса, используемый в потребительском аудиооборудовании для вывода звука на относительно короткие расстояния. Сигнал передается либо по коаксиальному кабелю с разъемами RCA или BNC , либо по оптоволоконному кабелю с разъемами TOSLINK . S/PDIF соединяет компоненты домашних кинотеатров и других цифровых систем высокого качества .

S/PDIF основан на стандарте межсоединения AES3 . [3] S/PDIF может передавать два канала несжатого звука PCM или сжатого объемного звука 5.1 (например, аудиокодек DTS или кодек Dolby Digital ); он не может поддерживать форматы объемного звучания без потерь, требующие большей пропускной способности . [4]

S/PDIF — это протокол канального уровня , а также набор спецификаций физического уровня для передачи цифровых аудиосигналов по оптическому или электрическому кабелю. Название расшифровывается как Sony/Philips Digital Interconnect Format, но также известно как Sony/Philips Digital Interface. Sony и Philips были основными разработчиками S/PDIF. S/PDIF стандартизирован в IEC 60958 как IEC 60958 типа II (IEC 958 до 1998 г.). [5]

Приложения

Обычно используется для передачи двух каналов несжатого цифрового звука от проигрывателя компакт-дисков к ресиверу с усилителем.

Интерфейс S/PDIF также используется для передачи сжатого цифрового звука для объемного звука , как это определено стандартом IEC 61937 . Этот режим используется для подключения выхода проигрывателя Blu-ray , DVD-плеера или компьютера через оптический или коаксиальный кабель к усилительному ресиверу домашнего кинотеатра , поддерживающему декодирование Dolby Digital или DTS .

Технические характеристики оборудования

Разъем RCA композитного видео (желтый)
Коаксиальный разъем RCA цифрового аудио (оранжевый)

S/PDIF был разработан одновременно с основным стандартом AES3, используемым для соединения профессионального аудиооборудования в сфере профессионального аудио . Это стало результатом желания различных заинтересованных сторон иметь, по крайней мере, достаточное сходство между двумя интерфейсами, чтобы можно было использовать одинаковые или очень похожие конструкции интерфейсных микросхем . [6] S/PDIF практически идентичен на уровне протокола , [a] но использует либо коаксиальный кабель (с разъемами RCA ), либо оптическое волокно ( TOSLINK ; т. е. оптический F05 или EIAJ), оба из которых стоят дешевле, чем соединение XLR. используется AES3. Разъемы RCA обычно имеют оранжевую цветовую маркировку, чтобы отличать их от других разъемов RCA, таких как композитное видео . Для S/PDIF используется коаксиальный кабель сопротивлением 75 Ом, а для AES3 —  сбалансированная витая пара сопротивлением 110 Ом .

Сигналы, передаваемые через соединения TOSLINK потребительского уровня, по содержанию идентичны сигналам, передаваемым через коаксиальные разъемы, хотя TOSLINK S/PDIF обычно демонстрирует более высокий джиттер . Одно испытание показало, что коаксиальный разъем вызывает джиттер < 1 наносекунды со средним джиттером 8 пикосекунд, а кабель TOSLINK вызывает джиттер < 2 наносекунд со средним джиттером 100 пикосекунд. [7]

Спецификации протокола

S/PDIF используется для передачи цифровых сигналов в нескольких форматах, наиболее распространенным из которых является формат с частотой дискретизации 48 кГц (используется в цифровой аудиоленте ) и формат 44,1 кГц, используемый в аудио компакт-дисках . Чтобы поддерживать обе частоты дискретизации, а также другие, которые могут потребоваться, формат не имеет определенной скорости передачи данных . Вместо этого данные передаются с использованием кода двухфазной метки , который имеет один или два перехода для каждого бита, что позволяет извлечь исходную тактовую частоту слова из самого сигнала.

S/PDIF protocol differs from AES3 only in the channel status bits; see AES3 § Protocol for the high-level view. Both protocols group 192 samples into an audio block, and transmit one channel status bit per sample, providing one 192-bit channel status word per channel per audio block. For S/PDIF, the 192-bit status word is identical between the two channels and is divided into 12 words of 16 bits each, with the first 16 bits being a control code.

  1. ^ (for most category codes) indicates whether copy-restricted audio is original (may be copied once) or a copy (does not allow recording again). The L-bit is only used if bit 2 is zero, meaning copy-restricted audio. The L-bit polarity depends on the category, with recording allowed if it is 1 for DVD-R and DVD-RW, but 0 for CD-R, CD-RW, and DVD. For plain CD-DA (ordinary nonrecordable CDs), the L-bit is not defined, and recording is prevented by alternating bit 2 at a rate of 4–10 Hz.

Data framing

S/PDIF is meant to be used for transmitting 20-bit audio data streams plus other related information. S/PDIF can also transport 24-bit samples by way of four extra bits; however, not all equipment supports this, and these extra bits may be ignored.

To transmit sources with less than 20 bits of sample accuracy, the superfluous bits will be set to zero, and the 4:1–3 bits (sample length) are set accordingly.

IEC 61937 encapsulation

IEC 61937 defines a way to transmit compressed, multi-channel data over S/PDIF.[10]

По стандарту IEC 61937 доступен ряд кодировок, включая Dolby AC-3 / E-AC-3 , Dolby TrueHD , MP3, AAC, ATRAC , DTS и WMA Pro . [11] [12]

Ограничения

Приемник не контролирует скорость передачи данных, поэтому он должен избегать проскальзывания битов путем синхронизации приема с тактовой частотой источника. Многие реализации S/PDIF не могут полностью отделить конечный сигнал от влияния источника или межсоединения. В частности, процесс восстановления тактового сигнала , используемый для синхронизации приема, может вызывать дрожание . [13] [14] [15] Если ЦАП не имеет стабильной опорной частоты, в результирующий аналоговый сигнал будет внесен шум. Однако получатели могут реализовать различные стратегии, ограничивающие это влияние. [15] [16]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Потребительский S/PDIF поддерживает систему управления последовательным копированием , тогда как профессиональные интерфейсы этого не делают.

Рекомендации

  1. ^ «Информация S / PDIF» . Интел . 21 июля 2017 года . Проверено 3 апреля 2018 г.
  2. ^ "S/PDIF" . Проверено 3 апреля 2018 г.
  3. ^ «SoundSystem SixPack 5.1+ True 6-канальный + цифровой вход и выход - вещи, которые стоит знать» (PDF) . ТерраТек . 5 июля 2001 г. с. 43 . Проверено 18 января 2011 г.
  4. ^ Марк Джонсон; Чарльз Кроуфорд; Крис Армбраст (2007). Справочник по DVD высокой четкости: Производство дисков HD-DVD и Blu-Ray: Производство дисков HD-DVD и Blu-Ray . МакГроу Хилл Профессионал. стр. 4–10. ISBN 9780071485852. ...такие соединения, как S/PDIF, не имеют пропускной способности, необходимой для передачи несжатого объемного звука...
  5. ^ «Звуковая карта». kioskea.net . Сеть Киоскеа . Проверено 4 августа 2010 г. Компонентами звуковой карты являются: [...] Цифровой выход SPDIF (цифровой интерфейс Sony Philips, также известный как S/PDIF или S-PDIF или IEC 958 или IEC 60958 с 1998 года). Это выходная линия, которая отправляет оцифрованные аудиоданные на цифровой усилитель с помощью коаксиального кабеля с разъемами RCA на концах.
  6. ^ Фингер, Роберт А. 1992 «AES3-1992: Пересмотренный двухканальный цифровой аудиоинтерфейс», J.AudioEng.Soc., Vol.40, No. 3 марта 1992 г., стр. 108
  7. ^ «Тослинк или коаксиал» . Проверено 15 апреля 2015 г.
  8. ^ Деннис Бон (2001). «Взаимодействие AES3 и S/PDIF» (PDF) . Корпорация Рейн . п. 2 . Проверено 18 января 2011 г.
  9. ^ Понимание/анализ битов состояния цифрового аудиоканала на Wayback Machine (архивировано 28 февраля 2019 г.)
  10. ^ Digitalton - Schnittstelle für nichtlinear-PCM-codierte Audio-Bitströme unter Verwendung von IEC 60958 - Часть 1: Allgemeines (IEC 61937-1:2007 + A1:2011); Deutsche Fassung EN 61937-1:2007 + A1:2011
  11. ^ «FFmpeg: Ссылка на файл libavformat/spdif.h» . ffmpeg.org .
  12. ^ «Представление форматов для передач IEC 61937 — приложения Win32» . Learn.microsoft.com . 15 мая 2023 г.
  13. ^ Джорджо Поццоли. «DIGITabilis: ускоренный курс по цифровым аудиоинтерфейсам» tnt-audio.com.
  14. ^ Крис Данн, Малкольм Дж. Хоксфорд. «Есть ли дефект в цифровом аудиоинтерфейсе AES/EBU/SPDIF?» Конвенция AES 93, документ 3360.
  15. ^ аб Трейси, Норман. «О джиттере, стандарте S / PDIF и аудио ЦАП». Архивировано из оригинала 1 июля 2017 года.
  16. ^ Лессо, Пол (2006). «Высокопроизводительный приемник S/PDIF» (PDF) . Общество аудиоинженеров. Архивировано из оригинала (PDF) 4 июня 2014 года. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal=( помощь ) Конвенция AES 121, статья 6948.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с S/PDIF .