stringtranslate.com

S/PDIF

Разъемы S/PDIF и TOSLINK на аудиооборудовании

S/PDIF ( Sony/Philips Digital Interface ) [1] [2] — тип цифрового аудиоинтерфейса , используемого в потребительском аудиооборудовании для вывода звука на относительно короткие расстояния. Сигнал передается либо по коаксиальному кабелю с использованием разъемов RCA или BNC , либо по оптоволоконному кабелю с использованием разъемов TOSLINK . S/PDIF соединяет компоненты в домашних кинотеатрах и других цифровых системах высокой точности .

S/PDIF основан на стандарте межсоединений AES3 . [3] S/PDIF может передавать два канала несжатого PCM-аудио или сжатого 5.1-канального объемного звука ; он не поддерживает форматы объемного звука без потерь, требующие большей полосы пропускания . [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 тип II (IEC 958 до 1998 года). [5]

Приложения

Распространенным применением является передача двух каналов несжатого цифрового звука с проигрывателя компакт-дисков на усилитель-приемник.

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

Технические характеристики оборудования

Цифровой аудио коаксиальный разъем RCA (оранжевый)

S/PDIF был разработан в то же время, что и основной стандарт, AES3, используемый для соединения профессионального аудиооборудования в профессиональной аудиосфере . Это стало результатом желания различных заинтересованных сторон иметь по крайней мере достаточное сходство между двумя интерфейсами, чтобы позволить использовать те же самые или очень похожие конструкции для сопряжения ИС . [6] S/PDIF почти идентичен на уровне протокола , [a] но использует либо коаксиальный кабель (с разъемами RCA ), либо оптоволокно ( TOSLINK ; т. е. JIS F05 или оптический EIAJ), оба из которых стоят меньше, чем соединение XLR, используемое AES3. Разъемы RCA обычно имеют оранжевую цветовую кодировку, чтобы отличать их от других вариантов использования разъемов RCA, таких как композитное видео . S/PDIF использует коаксиальный кабель 75 Ом, в то время как AES3 использует  сбалансированную витую пару 110 Ом .

Сигналы, передаваемые через потребительские соединения TOSLINK, идентичны по содержанию сигналам, передаваемым через коаксиальные разъемы. Оптический кабель обеспечивает электрическую изоляцию, которая может помочь решить проблемы контура заземления в системах. Электрическое соединение может быть более надежным и поддерживать более длинные соединения. [7]

Спецификации протокола

S/PDIF используется для передачи цифровых сигналов в ряде форматов, наиболее распространенными из которых являются формат с частотой дискретизации 48 кГц (используется в Digital Audio Tape ) и формат с частотой дискретизации 44,1 кГц, используемый в CD audio . Для поддержки обеих частот дискретизации, а также других, которые могут потребоваться, формат не имеет определенной скорости передачи данных . Вместо этого данные отправляются с использованием двухфазного кода метки , который имеет один или два перехода для каждого бита, что позволяет извлекать исходные часы слов из самого сигнала.

Протокол S/PDIF отличается от AES3 только битами состояния канала; см. AES3 § Protocol для высокоуровневого представления. Оба протокола группируют 192 сэмпла в аудиоблок и передают один бит состояния канала на сэмпл, предоставляя одно 192-битное слово состояния канала на канал на аудиоблок. Для S/PDIF 192-битное слово состояния идентично для двух каналов и разделено на 12 слов по 16 бит каждое, причем первые 16 бит являются управляющим кодом.

  1. ^ (для большинства кодов категорий) указывает, является ли аудио с ограничением копирования оригинальным (может быть скопировано один раз) или копией (не допускает повторной записи). L-бит используется только в том случае, если бит 2 равен нулю, что означает аудио с ограничением копирования. Полярность L-бита зависит от категории: запись разрешена, если она равна 1 для DVD-R и DVD-RW, но 0 для CD-R, CD-RW и DVD. Для простых CD-DA (обычных незаписываемых компакт-дисков) L-бит не определен, и запись предотвращается чередованием бита 2 с частотой 4–10 Гц.

Фрейминг данных

S/PDIF предназначен для передачи 20-битных аудиопотоков данных и другой связанной информации. S/PDIF также может передавать 24-битные сэмплы с помощью четырех дополнительных бит; однако не все оборудование поддерживает это, и эти дополнительные биты могут быть проигнорированы.

Для передачи источников с точностью выборки менее 20 бит лишние биты будут установлены на ноль, а биты 4:1–3 (длина выборки) будут установлены соответствующим образом.

Инкапсуляция IEC 61937

IEC 61937 определяет способ передачи сжатых многоканальных данных по S/PDIF. [10]

МЭК 61937 поддерживает 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 , синхронизируя свой прием с тактовой частотой источника. Многие реализации S/PDIF не могут полностью отделить конечный сигнал от влияния источника или межсоединения. В частности, процесс восстановления тактовой частоты , используемый для синхронизации приема, может вызывать джиттер . [13] [14] [15] Если ЦАП не имеет стабильной опорной тактовой частоты, то в результирующий аналоговый сигнал будет вноситься шум. Однако приемники могут реализовывать различные стратегии, ограничивающие это влияние. [15] [16]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Потребительский интерфейс S/PDIF поддерживает систему последовательного копирования , тогда как профессиональные интерфейсы этого не делают.

Ссылки

  1. ^ "S/PDIF Information". Intel . 21 июля 2017 г. Получено 3 апреля 2018 г.
  2. ^ "S/PDIF" . Получено 3 апреля 2018 г.
  3. ^ "SoundSystem SixPack 5.1+ True 6 Channel + Digital In & out – Stuff Worth Knowing" (PDF) . TerraTec . 5 июля 2001 г. стр. 43 . Получено 18 января 2011 г.
  4. ^ Марк Джонсон; Чарльз Кроуфорд; Крис Армбруст (2007). Справочник по DVD высокой четкости: Производство для HD-DVD и Blu-Ray Disc: Производство для HD-DVD и Blu-Ray Disc . McGraw Hill Professional. стр. 4–10. ISBN 9780071485852... подключения, такие как S/PDIF, не обладают необходимой пропускной способностью для передачи несжатого объемного звука...
  5. ^ "Звуковая карта". kioskea.net . Kioskea Network . Получено 4 августа 2010 г. Компоненты звуковой карты: [...] Цифровой выход SPDIF (Sony Philips Digital Interface, также известный как S/PDIF или S-PDIF или IEC 958 или IEC 60958 с 1998 г.). 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., том 40, № 3, март 1992 г., стр. 108
  7. ^ "Подключения SPDIF: подключайтесь, а не путайтесь" . Получено 15 мая 2024 г.
  8. ^ Деннис Бон (2001). "Interfacing AES3 & S/PDIF" (PDF) . Rane Corporation . стр. 2 . Получено 18 января 2011 г. .
  9. ^ Понимание/анализ битов состояния цифрового аудиоканала на Wayback Machine (архивировано 28.02.2019)
  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: Справочник по файлам libavformat/spdif.h". ffmpeg.org .
  12. ^ «Представление форматов для передач IEC 61937 — приложения Win32». learn.microsoft.com . 15 мая 2023 г.
  13. ^ Джорджио Поццоли. «DIGITabilis: краткий курс по цифровым аудиоинтерфейсам» tnt-audio.com.
  14. ^ Крис Данн, Малкольм Дж. Хоксфорд. «Несовершенен ли цифровой аудиоинтерфейс AES/EBU/SPDIF?» Конвенция AES 93, статья 3360.
  15. ^ ab Трейси, Норман. "О джиттере, стандарте S/PDIF и аудиоЦАП". Архивировано из оригинала 1 июля 2017 г.
  16. ^ Лессо, Пол (2006). "Высокопроизводительный S/PDIF-приемник" (PDF) . Audio Engineering Society. Архивировано из оригинала (PDF) 4 июня 2014 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ) AES Convention 121, статья 6948

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с S/PDIF .