【应用】12G-SDI超高清影音传输规格为定时设计投下震撼弹

时间： 2019-08-29 来源：Silicon Labs

技术问答

超高清（4K, UHD）显示器时代来了，也为影音传输应用的定时设计带来的全新的挑战和机会。近年，YouTube、Netflix和Amazon Instant Video等大型流媒体公司开始提供4K内容，毫无疑问，越来越多的内容将可以随时随地获取。正因如此，广播和专业视频内容供应商就会持续升级他们现有的传输接口，以满足更高分辨率的视频内容所带来的不断增长的带宽需求。

然而，影音规格的大幅跃进也为后端平台运营商带来极大的挑战，必须通过更先进的12G-SDI影音传输接口技术才能达成超高分辨率内容传输要求；如此一来，相关半导体解决方案供应商也必须提供更高规格、高精度的定时解决方案以支持全新的接口。芯科科技（SILICON LABS）做为全球顶尖的时钟/振荡器产品和定时解决方案供应商，特别针对12G-SDI接口的应用与设计趋势，以及相应的定时设计需求进行了详细的分析，以帮助行业人士掌握新技术革命的发展。

SDI影音传输接口应用与设计发展趋势

多年来，广播公司和其他内容提供商使用SDI进行未压缩的视频传输，并且形成了一整套的基础架构来支持其运行，而4K影音内容的到来，已经使得现有的基础架构不敷使用需求。

目前，有三种方法可以通过SDI接口来传输4K内容。其中一个方法是利用4个电缆接口，每个接口承载3G视频数据;第二种方法将12G数据压缩到单个3G接口；而第三种方法是通过12G-SDI接口传输未经压缩的视频。

除非您是一个提供端到端解决方案的供应商，或者能够灵活地将使用12G-SDI的系统设计推销到较低端、但仍然广受欢迎的3G-SDI市场，否则，您需要设计多个SKU（库存单位）来满足不同的价格预期。设计团队的时间已经很紧迫，还要花费额外的时间和精力来设计并保持多个SKU，以支持12G-SDI和3G-SDI接口。重新使用现有硬件设计，并且根据正在被组装的SKU，在生产线上插入针对3G-SDI或12G-SDI的SDI组件，可以最大限度地节约成本，并且优化性能。

电影电视工程师学会（SMPTE）定义了针对4K视频传输、基于SDI（用于12G-SDI的ST-2082）和10G以太网（SMPTE-2022-5/6）的接口。使用12G-SDI（或用于IP视频传输的10千兆以太网）进行较高速的数据传输会增加传输介质中的损耗，并且减少视频源与接收端之间的总通信电缆长度。为了应对12Gbps产生的插入损耗和高频抖动，应该使用均衡器、时脉重整器和电缆驱动器等信号调节组件来将同轴电缆的长度延长至100米。这些均为设备的定时设计带来全新的挑战！

在日益受到关注的高清、超高清影音传输的定时设计方面，Silicon Labs产品聚焦在四大领域，包括：

• 监控摄像头和医疗显像系统

• 广播影音系统

• 机顶盒和显示器系统

• 消费与工业影音应用系统

面向12G-SDI接口的定时解决方案

目前大多的广播影音系统仍基于3G-SDI或6G-SDI的架构及相关定时解决方案，然而，广播影音系统全面转向12G-SDI的趋势日益明朗，厂商已经纷纷投入部署相关硬件设备和软件解决方案。为了满足12G-SDI系统极严格的相噪要求，具备更优异抖动、相噪抑制性能的时钟产品势必获得市场更多的关注。

用以提供更高速度、更高性能和更加灵活的网络的设备正在部署中。这一转变对负责开关、运送、处理和存储网络流量的设备上用于提供定时和同步的时钟和振荡器提出了特殊要求，Silicon Labs 提供了低抖动、频率灵活、易于定制的定时解决方案，简化设计、降低成本的同时也提高了系统的可靠性。

Silicon Labs的时钟产品的抖动性能和频率灵活性处于行业领先位置，并具备业界最广泛、高精度的晶体振荡器、时钟发生器、时钟缓冲器和抖动衰减器产品，以及 PCI Express（PCIe）时钟发生器和PCI Express缓冲器的产品组合。Silicon Labs的专利技术结合了同类最佳的频率灵活性和业界最低的抖动，提供快速启动的定制解决方案，可简化电路板设计，消除分立元件，并最大限度地提高系统性能。

图1：Si534x应用于3G/6G/12G-SDI广播影音系统的超精简参考设计

一流的、超低抖动时钟设备旨在满足严格的规范和互联网基础设施的高性能要求，降低了多种计时应用的成本和复杂度。新型的Si534x任意频率抖动衰减时钟利用任意输入频率（8kHz到750MHz）生成任意输出频率（100Hz到1,028MHz），同时提供行业领先的抖动性能（90fs rms相位抖动）。

Silicon Labs的创新架构结合了专利的DSPLL抖动衰减技术和MultiSynth低抖动分数频率合成技术。经过市场验证的DSPLL和MultiSynth技术，可以在高度集成的PLL解决方案中进行任意的频率合成和抖动衰减，并通过消除大量分立器件，将BOM成本降至最低并降低了复杂度从而提供了巧妙的、易于使用的单芯片解决方案。

Si534x任意频率抖动衰减时钟特点：

• 从任意输入频率产生任意输出频率组合

• 超低抖动：100fs rms

• I2C/SPI orpin control

• 可选环路带宽（0.1Hz - 8kHz）

• 符合 SyncE ITU-T G.8262

• 快速锁定 PLL<100ms

• 同步、自由运行和保持模式

• 接受间隙时钟输入

• 自动/手动无中断切换

• 状态监控：LOL、LOS、OOF

• 可重复编程以实现任意频率，无需变更 BOM

• 可通过SPI 和I2C进行内部电路编程

Silicon Labs的时钟产品线相当完整，可以配合FPGA厂商的参考设计提供一站式的超高清广播影音系统参考设计。更多Silicon Labs的Si534x任意频率抖动衰减时钟系列解决方案相关信息，请联系世强。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

全部评论（0）

暂无评论

【应用】10路差分输出！DSP时钟电路中少不了这款时钟发生器

SI5341最大能支持10路差分输出，低抖动，完全满足DSP所需的时钟性能需求。

新应用发布时间 : 2019-09-05

【应用】基于可编程晶体振荡器的高速误码仪时钟模块设计

Si570是一款带I2C接口的可编程芯片，通过上位机实时操作，可支持各种速率的光模块的误码测试。

新应用发布时间 : 2019-07-16

【应用】100G光模块高速率数据准确转换的时钟树解决方案

Si530+Si5326+Si5242时钟树抖动性能超低，还可输出多路时钟。

新应用发布时间 : 2017-04-19

【选型】Silicon Labs 时钟和振荡器芯片选型指南

目录- 计时解决方案晶体振荡器（XO）压控晶体振荡器（VCXO）时钟发生器时钟缓冲器抖动衰减器无线时钟网络同步器

型号- SI56X,SI5382,SI5383,SI5380,SI5381,SI5386,SI5331X,SI5384,SI590,SI5315X,SI591,SI595,SI510,SI598,SI511,SI596,SI597,SI514,SI515,SI512,SI513,SI516,SI52142,SI52143,SI52144,SI51210,SI5394,SI5391,SI5392,SI5397,SI5332X,SI5395,SI569,SI54X,SI567,SI52111,SI52112,SI570,SI571,SI5344H,100G,SI53212,SI5332,SI53208,SI5330X,SI5335,SI53204,SI5334,SI5338,SI547,SI545,SI546,SI549,SL18860,SI5311X,SI5342,SL18861,SI5340,SI52208,SI5341,SI5346,SI52202,SI5347,SI5344,SI52204,SI5345,SI550,SI5348,SI554,SI552,SI5342H,SI5350,SI53306,SI5351,SI53102-AX,SI52212,SI5336X,SI561,SI562,SI560,SI565,SI566,SI564,SI51214,SI51211,SI51218,SI52146,SI52147,SI532,SI533,SI530,SI531,SI534,SI5334X,SI540,SI544,SI541,SI542

选型指南 - SILICON LABS PDF 中文下载

Recommended Crystal, XO, TCXO, and OCXO Reference Manual for High-Performance Jitter Attenuators and Clock Generators

型号- TG-5500CA-67N40.0000MB,7X,ROX3827T3,NT7050BB,RTX7050A,NT7050BC,NX3225SA-48.000M-CS07559,TG-5500CA-08N 12.8000MB,SI5382,SI5383,SI5380,SI5381,SI5386,OH300-61003CF-012.8M,SI5384,S0242-X-001-3,SI5388,SI5389,O22S-L119-10.0MHZ-S,NZ2520SDA-54M-CUS5094C,CX3225SB48000D0FPJC1,TG-5500CA-68N,NZ2520SDA,OG2522CAN CSGJHG 12.8000MB,T75B-V319,TG-5500CA TCXO,CS-044,CS-043,E2S48.000F08M22SI,SI5391,SI5342-47,TG-5500CA-08N12.8000MB,T100F-012.8M,SI5395,SI537X,T100,7M54070010,NT7050BB-40M-ENA4199B,CX3225SB48000D0WPTC1,SI5392-97,TG-5500CA,RPT5032J,S0242-X-002-3,SI538X,7M54072004,E3S48.000F08M22SI,7M54072002,7M54072003,T200F-012.8M,7M54072001,STP3158LF,7X54070001,7M48070012,ROX2522S4,SI5344H,NX3225SA,NH14M09WA,SI539X,O22S-K319,S0242,E3SB,OH300,T75B-S319-12.80MHZ-S,O22S-K319-12.8MHZ-S,CX3225SB48000D0WPSC1,7X4807007,NH14M09TA,STP3268LF,E6518LF,SI5340,SI5341,CX3225SB,NZ2520SDA-48M-CUS5242A,SI5348,SI5342H,7N48071002,7N48071001,513872,T75B-V319-12.80MHZ,7M48072002,7M48072001,E6127LF,OH300-50503CF-012.8M,OG2522CANCSGJHG12.8000MB,STP3158LF6,NT14M09TA-12.8M-NSA3543A,TG-5500CA-67N,TG-5500CA-68N49.1520MB,CX3225SB54000D0FPJC1,NT7050BC-12.8M-NSA3517A,SI534X,NX3225SA-54.000M-CS07551,E3SB54.00,OG2522CAN,STP3268LF7,NH14M09WA-12.8M-NSA3540A,SI5371,SI5372,XTL571500-S315-006,O22S-L11,XTL571500-S315-007,RPT7050A,0F08M22SI,7M,7N,T200,T75B-S319 TCXO

用户指南 - SILICON LABS - Rev. 1.2 - January, 2020 PDF 英文下载

【产品】泰艺发布超高精度驯服晶体振荡器DT-6565，高分辨率≦1ns，优秀频率输出精度至＜ ±10-12

超高精度驯服晶体振荡器DT-6565通过驯服至外部GPS的每秒脉冲 (1PPS) 信号，将其内部相位误差控制在1ns (RMS) 以内。提供优秀的频率输出精度至＜ ±10-12，而holdover能力在24小时内可达到＜±1.5μs。

产品发布时间 : 2023-04-29

芯科Silicon Labs低抖动时钟芯片 | 晶体振荡器 | 压控振荡器 | 时钟发生器 | 时钟缓冲器

芯科科技Silicon Labs时钟芯片代理商世强，提供Silicon Labs低抖动时钟芯片参数选型服务，芯科低抖动时钟芯片供应服务，芯科低抖动时钟芯片资料。业界抖动系数超低的低抖动时钟芯片，包括XO/VCXO晶体振荡器/压控振荡器、Clock/JA Clock时钟发生器、Buffer时钟缓冲器。推荐Si53xx系列，Si5342H，Si5344H，Si5347，Si5332，Si5381。

原厂动态发布时间 : 2018-06-27

时钟发生器Si5351的版本B和版本A有什么变化，推荐使用哪个版本？

时钟发生器Si5351目前主推版本B，版本B和版本A的主要变化有：(1)RevB：频率输出范围是2.5 kHz到200 MHz；RevA：8 kHz 到160 MHz。(2)输出阻抗RevB是50欧姆，RevA是85欧姆。(3)RevB不支持24-QSOP封装。

技术问答发布时间 : 2017-05-05

【产品】泰艺电子发布超高精度驯服晶体振荡器 DT-5151，holdover能力在24小时内小于±1.5μs

泰艺电子新推出的超高精度DT-5151驯服晶体振荡器是理想的解决方案。此系列结合了一流的精密振荡器和泰艺专有的自适应算法，能实现原子钟的性能标准。DT-5151通过驯服至外部GPS的每秒脉冲(1PPS)信号，将其内部相位误差控制在1ns以内。

产品发布时间 : 2023-04-21

时钟发生器Si5351对于输入晶体有什么要求，是否必须使用外部负载电容？

时钟发生器Si5351使用固定频率音叉型无源晶体作为内部振荡器的参考时钟源，无源晶体的频率为25MHz或27MHz，也可以使用VCXO作为时钟源来保证频率精度。Si5351具有内部的负载电容，共有6、8、10PF可配置。所以Si5351既可以使用内部负载电容，省去外部电容，也可以使用外部负载电容。

技术问答发布时间 : 2016-10-24

【产品】5.0×3.2×1.2mm贴片金属封装的HCSL晶体振荡器5H，高频率输出范围为25MHz~200MHz

晶科鑫推出的贴片金属封装的HCSL晶体振荡器5H系列，尺寸为5.0×3.2×1.2mm。产品具有低相位噪声和低抖动，高频率输出范围为25MHz~200MHz，主要应用于光纤通信、千兆网、串行ATA、SCSI、高端服务器、电脑周边、PCI-Express、SDH、SONET、广播服务、移动通信、基站、网络设备等电子产品及应用上。

新产品发布时间 : 2020-10-05

Silicon Labs（芯科科技） Si530/Si531晶体振荡器（XO）数据手册（简版）

描述- Si530/Si531晶体振荡器（XO）——10 MHz to 1.4 GHz Crystal Oscillator (XO) Series

型号- 530FC187M500DG,531BC312M500DG,531EC106M250DG,531AC622M080DG,531EC156M250DG,531BC000110DG,530BC148M500DG,531FC148M500DG,530AC106M250DG,531BC622M080DG,531EC155M520DG,531BC311M040DG,530AC156M250DG,530BC000110DG,531EC250M000DG,531FC106M250DG,530EC622M080DG,530FC155M520DG,530FC250M000DG,530AC125M000DG,530AC200M000DG,530AC155M520DG,531AC148M500DG,530EC125M000DG,530BC622M080DG,530AC187M500DG,531FC187M500DG,530FC156M250DG,530EC200M000DG,530AC000110DG,530FC106M250DG,530BC200M000DG,531EC200M000DG,530EC312M500DG,530BC125M000DG,531FC156M250DG,531AC250M000DG,531EC125M000DG,530AC311M040DG,531AC187M500DG,530BC312M500DG,531BC200M000DG,531EC312M500DG,531BC125M000DG,531AC106M250DG,530AC250M000DG,530AC148M500DG,531AC311M040DG,531EC000110DG,531EC622M080DG,530FC000110DG,531AC125M000DG,531AC200M000DG,531BC106M250DG,531EC311M040DG,530EC148M500DG,531BC156M250DG,530AC312M500DG,531AC155M520DG,531BC148M500DG,530FC311M040DG,530AC622M080DG,530BC250M000DG,530BC155M520DG,531FC312M500DG,530EC156M250DG,531FC311M040DG,531AC156M250DG,531BC155M520DG,530FC148M500DG,531FC200M000DG,530BC106M250DG,531BC250M000DG,530BC156M250DG,531BC187M500DG,531FC250M000DG,531FC125M000DG,530EC155M520DG,531EC148M500DG,530BC311M040DG,531FC155M520DG,530EC250M000DG,SI530,530FC622M080DG,SI531,530FC312M500DG,530EC187M500DG,531AC312M500DG,531FC622M080DG,531FC000110DG,531EC187M500DG,530BC187M500DG,531AC000110DG,530FC125M000DG,530EC311M040DG,530EC106M250DG,530EC000110DG,530FC200M000DG

数据手册 - SILICON LABS - Rev. 0.1 - 2017/09/07 PDF 英文下载

【产品】四路独立DSPLL超低抖动衰减器，简化设计复杂度

针对Si5347-B版本实际应用过程中碰到的Bug和客户提出的应用需求，Silicon Labs最新推出了一款可用于在8kHz~750MHz输入时钟抖动衰减时钟发生器Si5347-D，其实用的可编程延时调节、精准的缓变率调节及可配置的自由振荡模式等功能大大简化了系统设计的复杂度。

新产品发布时间 : 2019-07-04

【产品】Silicon Labs新推2.5x3.2mm尺寸、80fs抖动的I2C可编程晶体振荡器

Silicon Labs发布了新的小尺寸、高性能晶体振荡器（XO）和压控晶体振荡器（VCXO）Si54x/6xUltra系列，用于低抖动和频率灵活的时钟合成。在整个工作范围内为整数和小数频率提供低至80飞秒（fs）的抖动性能，从而为数据中心互连、光传输、广播视频和测试/测量等要求严苛的应用提供了出色的抖动余量。

新产品发布时间 : 2020-09-25

Silicon Labs（芯科科技） Si5345, Si5344, Si5342系列抖动衰减器/时钟倍频器参考手册

型号- SI5345A-B-GM,SI5344C-B-GM,SI5345D-B03700-GM,SI5345D-B04500-GM,SI5345B-B04564-GM,SI5344B-B04184-GM,SI5345D-D-GM,SI5345C-A-GM,SI5345B-B-GM,SI5344D-B-GMR,SI5345B-B04881-GM,SI5345D-B04831-GM,SI5344D-B-GM,SI5342D-B05470-GM,SI5345A,SI5345A-B-GMR,SI5345B,SI5345C,SI5345B-B05955-GM,SI5345D,SI5342A-B-GM,SI5345B-B05785-GM,SI5345D-B05731-GM,SI5342D-D-GM,SI5345A-A-GM,SI5345B-B05747-GM,SI5345D-B04501-GM,SI5348B-B05856-GM,SI5342B,SI5342C,SI5342D,SI5342B-B-GM,SI5345D-B04409-GM,SI5348B-B05083-GM,SI5344A-B-GM,SI5345B-B04823-GM,SI5345B-B05971-GM,SI5342C-D-GM,SI5345B-B00021-GM,SI5345B-B06003-GM,SI5348B-B05423-GM,SI5344B-D-GM,SI5342A,SI5345C-D-GM,SI5345B-B-GMR,SI5345D-B04493-GM,SI5345D-B04502-GM,SI5345D-B-GM,SI5345D-B05784-GM,SI5342C-A-GMR,SI5345B-D-GM,SI5345A-D-GM,SI5342A-D-GM,SI5345B-B04421-GM,SI534X,SI5348B-B05017-GM,SI5345A-B04313-GM,SI5345B-B04408-GM,SI5342D-B-GM,SI5345D-B04494-GM,SI5345D-B04528-GM,SI5345C-B-GM,SI5345B-B05825-GM,SI5344D,SI5342B-D-GM,SI5345D-B04834-GM,SI5345B-B04563-GM,SI5342D-B04694-GM,SI5344D-D-GM,SI5345A-B04313-GMR,SI5345A-B04957-GM,SI5344A-D-GM,SI5345D-B04830-GM,SI5345D-B05729-GM,SI5344B-A-GMR,SI5345D-B04410-GM,SI5345A-A-GMR,SI5345B-B03718-GM,SI5342D-B03814-GM,SI5344A,SI5345B-B03234-GM,SI5344B,SI5344C,SI5345B-B05786-GM

用户指南 - SILICON LABS - Rev 1.0 8/15 - 2016年07月15日 PDF 英文下载