如何应用可编程逻辑器件PLD将高速视频内容连接到视频播放器
从便携媒体播放器和手机，到视频游戏控制台，消费类视频应用的迅速增长需要大量不同的接口和适配器，以使用户在其电脑和各种娱乐信息设备间相互传输视频数据。
常用的消费类视频接口包括ieee 1394(火线)、usb 2.0、dvi、hdmi和各种各样的无线标准。本文将介绍如何应用可编程逻辑器件(pld)将不同的高速视频内容连接到视频播放器。
视频输入
usb 2.0是目前连接电脑和娱乐信息设备的主流高速视频标准。usb 2.0采用nrzi编码，带宽480mb/s。从数码相机、机顶盒、信息家电，到mp3播放器、pda、游戏控制台和3g手机，每种设备都有一两个usb 2.0接口。
usb主设备可为其外部设备供电，在5m电缆上最高可实现500ma、5v供电，最多可支持127个外部设备。数字电视(dtv)调谐器安装有usb模块，如果使用者将其连接到笔记本电脑，那么就可以在旅途中收看电视节目了。
标清视频解码的数据传输速率高达8mb/s，而高清视频解码的传输速率要求是55mb/s，都比usb 2.0的传输速率低很多。低成本的专用标准产品(assp)主/设备usb控制器可用做视频的phy接口。输出经并行总线可以被送往pld以进行数据处理，为了进一步集成，usb mac(介质访问控制器)可以被设计到pld中。
并行的视频数据可以经复用器被送至最终的视频解码器播放。usb 2.0 phy芯片可被轻松连接至pld的任意i/o引脚。大多数pld的i/o引脚都可被编程实现3.3、2.5、1.8或1.5v lvttl/lvcmos。
ieee 1394采用全双工8b/10b编码，传输速率最高可达400 mb/s。火线接口可在没有主设备的情况下运行，进行点对点的通信，线缆最长可达4.5m，最多支持63个设备。对于相连的设备，可提供1.25a、 12v供电。低成本的物理层assp可用做与pld的接口，以进一步增强数据处理。
视频输出
dvi和hdmi都基于最小化传输差分信号(tmds)信道，采用8b/10b编码。a类hdmi向下兼容仅传输数字信号的dvi-d，这就意味着采用合适的适配器，dvi输出可以驱动hdmi监视器，反之亦然，但这时hdmi的音频和遥控点选功能不可用。
b类hdmi向下兼容双传输频道dvi。高带宽数字内容保护(hdcp)是用于保护数字娱乐内容的技术，可以防止最终用户观看或复制受限的内容。大部分hdmi接口支持hdcp规范，但dvi大多不支持hdcp。
现有的多种dvi和hdmi phy芯片可与pld直接接口。pld通常都提供消除交错信号、色彩空间转换和2d滤波等图象的处理和增强功能。这些是当今面向大逻辑单元、dsp块和闪存的pld的完美应用。
大多数消费电子产品都提供了用于控制和配置的i2c接口。
有很多参考设计可以下载和重用。为altera的pld产品系列优化的vhdl语言中有其i2c控制器。设计中，vhdl源文件的寄存器地址全被定义为常数，设计人员可以简单的进行自定义。内存基地址寄存器的地址定义为类属参数，也可方便的被修改和自定义。这一设计中的一个引脚给出了输出指示信号，可在i2c数据传输完成时被 mcu用做指示信号。
系统应用实例
大多数pld都可接受不同格式和协议的数字视频源。pld将输入的视频数据经过格式转换送入10b ccir 656标准并行视频总线，从而通过现有的数字编码器(denc)芯片播放这些视频流。这种总线可被选通或复用输出到denc。
图1给出的pld应用框图将数字视频源连接到视频播放。一个典型的高i/o引脚密度的pld可容纳来自phy芯片的并行视频数据。
图1 pld可将数字视频源连接至视频播放
从usb和ieee 1394等接口输入的不同数据总线首先要进入通用i/o引脚。第二步是将并行的视频数据转入类属视频总线，从而允许复用或选通以播放。i2c的参考设计用于控制pld和板上assp的配置。
图2给出了整个系统的框图，包括视频phy芯片到pld的连接。pld的输出产生了ccir 656视频格式数据，经总线进入现有的视频编码器。采用i2c参考设计可完成对全部pld和标准芯片的控制。
图2 视频phy芯片经pld生成ccir 656格式的视频信号
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视频输入
usb 2.0是目前连接电脑和娱乐信息设备的主流高速视频标准。usb 2.0采用nrzi编码，带宽480mb/s。从数码相机、机顶盒、信息家电，到mp3播放器、pda、游戏控制台和3g手机，每种设备都有一两个usb 2.0接口。
usb主设备可为其外部设备供电，在5m电缆上最高可实现500ma、5v供电，最多可支持127个外部设备。数字电视(dtv)调谐器安装有usb模块，如果使用者将其连接到笔记本电脑，那么就可以在旅途中收看电视节目了。
标清视频解码的数据传输速率高达8mb/s，而高清视频解码的传输速率要求是55mb/s，都比usb 2.0的传输速率低很多。低成本的专用标准产品(assp)主/设备usb控制器可用做视频的phy接口。输出经并行总线可以被送往pld以进行数据处理，为了进一步集成，usb mac(介质访问控制器)可以被设计到pld中。
并行的视频数据可以经复用器被送至最终的视频解码器播放。usb 2.0 phy芯片可被轻松连接至pld的任意i/o引脚。大多数pld的i/o引脚都可被编程实现3.3、2.5、1.8或1.5v lvttl/lvcmos。
ieee 1394采用全双工8b/10b编码，传输速率最高可达400 mb/s。火线接口可在没有主设备的情况下运行，进行点对点的通信，线缆最长可达4.5m，最多支持63个设备。对于相连的设备，可提供1.25a、 12v供电。低成本的物理层assp可用做与pld的接口，以进一步增强数据处理。
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dvi和hdmi都基于最小化传输差分信号(tmds)信道，采用8b/10b编码。a类hdmi向下兼容仅传输数字信号的dvi-d，这就意味着采用合适的适配器，dvi输出可以驱动hdmi监视器，反之亦然，但这时hdmi的音频和遥控点选功能不可用。
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图1给出的pld应用框图将数字视频源连接到视频播放。一个典型的高i/o引脚密度的pld可容纳来自phy芯片的并行视频数据。
图1 pld可将数字视频源连接至视频播放
从usb和ieee 1394等接口输入的不同数据总线首先要进入通用i/o引脚。第二步是将并行的视频数据转入类属视频总线，从而允许复用或选通以播放。i2c的参考设计用于控制pld和板上assp的配置。
图2给出了整个系统的框图，包括视频phy芯片到pld的连接。pld的输出产生了ccir 656视频格式数据，经总线进入现有的视频编码器。采用i2c参考设计可完成对全部pld和标准芯片的控制。
图2 视频phy芯片经pld生成ccir 656格式的视频信号
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