Usuari:Mcapdevila/S/PDIF

L'acrònim S/PDIF o S/P-DIF correspon a Format d'Interfície Digital Sony/Philips (Sony/Philips Digital Interface Format ), conegut també pel seu codi segons la Comissió Electrotècnica Internacional, IEC 958 type II , part de la IEC-60.958. Consisteix en un protocol a nivell de maquinari per a la transmissió de senyals de vídeo digital modulades en PCM entre dispositius i components estereofònics.

S/PDIF és una versió del protocol estàndard AES/EBU adaptada per a aplicacions comercials, presentant petites diferències que el fan menys costós a l'hora de produir els components finals.

Aplicacions

S/PDIF, inicialment utilitzat en els lectors de CD (dispositiu desenvolupat conjuntament pels enginyers de Sony i Philips), ha estès el seu ús a la majoria dels dispositius d'àudio moderns, com reproductors de DVD (en les seves sortides d'àudio), Minidisc, decodificadors TDT, les targetes de so dels ordinadors més moderns i, en general, qualsevol dispositiu que compti amb "sortida òptica". És també molt utilitzat en els sistemes d'àudio en els automòbil s, on substitueix el cablejat habitual de coure per un únic cable de fibra òptica, immune al soroll elèctric.

Un altre ús comú del protocol S/PDIF és la transmissió d'àudio digital comprimit segons el definit per l'estàndard IEC 61.937. Aquesta manera s'utilitza per connectar la sortida d'un reproductor de DVD amb un dispositiu de cinema a casa que suporti el sistema Dolby Digital o bé el sistema DTS de so envoltant.

Especificacions de maquinari

Les especificacions de S/PDIF permeten diversos tipus de cables i connectors, segons dispositiu en què sigui utilitzat. Aquests poden estar basats en cable coaxial, utilitzant en aquest cas connectors RCA, o en fibra òptica, on els connectors seran del tipus TOSLINK (també coneguts com EIAJ òptic ). L'ús de la versió òptica està més estès causa de la seva comentada immunitat al soroll elèctric. Hi ha adaptadors per a la interconnexió d'ambdós sistemes, que solen requerir alimentació externa.

S/PDIF va ser desenvolupat a partir d'un estàndard usat en els sistemes de àudio professional, conegut com a AES/EBU, àmpliament utilitzat en els sistemes DAT i en la transmissió d'àudio en els estudis professionals de gravació. A nivell de protocol S/PDIF és idèntic, però canvia els connectors i els cables. Es van substituir els connectors tipus XLR pels RCA i els TOSLINK, segons la tecnologia de transmissió, més econòmics i senzills d'utilitzar. Pel que fa al cable, es canvia el cable de parell trenat apantallat de 110 Ω (ohm s) de impedància a línia balancejada pel cable coaxial de 75 Ω, molt més estès i econòmic, o per fibra òptica.

Diferències principals entre AES/EBU i S/PDIF

! ! AES/EBU	SPDIF
Cablejat	Parell trenat (110 ohms) o coaxial (75 ohms)	Coaxial (75 ohms) o fibra òptica
Connector	XLR de 3 pins o D-Sub de 25 pins	RCA, BNC o TOSLINK
Nivell de senyal	3-10 V	0,5-1 V
Codificació	BMC	BMC
Informació de subcodi	Text d'identificació ASCII	Informació de protecció de còpia SCMS
Resolució màxima	24 bits	20 bits (24 bits opcionals)

Especificacions del protocol

S/PDIF s'utilitza per transmetre senyals digitals, a partir de la modulació PCM de senyals àudio en funció de diverses freqüències de mostreig, com 48 kHz per als DAT, 44,1 kHz per als CD d'àudio i 32 kHz per DSR. Per suportar aquestes freqüències, així com altres que poguessin ser necessàries, aquest format no té definida cap velocitat de transmissió de dades per defecte. Els bits d'informació es transmeten segons una codificació bifase anomenada BMC ( Biphase Mark Code ) o bifase-S, similar a la més usual codificació Manchester o bifase -L), que té una o dues transicions per a cada bit, segons el seu valor, permetent així extreure la sincronització a partir d'aquestes.

Representació esquemàtica dels protocols AES/EBU i S/PDIF.

La informació transmesa per S/PDIF s'agrupa en SuperTRAM o blocs de 192 trames, numerades entre 0 i 191, dividint cada trama en dues subtrames o canals de 32 bits cadascun, esquerre i dret, denominats respectivament A i B. Cadascuna d'aquestes dedica 16, 20 o 24 bits per a una sola mostra d'àudio digital. Els 32 bits de cada canal es reparteixen de la manera:

Bits 0 al 3

Utilitzats a manera de preàmbul per a la recuperació de rellotge i identificació de la subtrama, realment no porten dades ni estan codificats en BMC, sinó en una més simple NRZ amb dos nivells per temps de bit. Aquesta estructura minimitza el component de contínua sobre la línia de transmissió, sent possiblement tres preàmbuls:

• B: 11101000 per l'anterior nivell a "0", 00.010.111 per a "1". Encapçala una subtrama que contingui dades per al canal A i el començament de SuperTRAM.
• M: 11100010 per l'anterior nivell a "0", 00.011.101 per a "1". Marca una subtrama que contingui dades per al canal Al fet que no sigui començament de SuperTRAM.
• W: 11100100 per l'anterior nivell a "0", 00.011.011 per a "1". Marca una subtrama que contingui dades per al canal B.

Bits 4 al 7

Aquests bits es destinen per contenir informació auxiliar, ja sigui d'àudio de baixa qualitat o de comunicació entre els dos dispositius connectats. Una altra possibilitat és la d'agregar aquests 4 bits als 20 següents, augmentant la resolució de la mostra d'àudio digital a 24 bits.

Bits 8 al 27

Contenen la informació d'àudio digital, prèviament modulat en PCM amb una resolució de 20 bits. En el cas d'usar-se menys bits, els menys significatius són emplenats amb zeros lògics, per exemple per als CD d'àudio de 16 bits.

Bit 28

Bit V o de validació, posat a zero si la informació d'àudio digital és correcta i adequada per a la seva conversió a analògic. En un altre cas, l'equip receptor ignora la informació, silenciant la sortida d'àudio mentre aquest bit segueixi a 1. Els reproductors usen aquest bit en cas de tenir problemes en llegir una mostra.

Bit 29

Bit U o d'usuari, utilitzat per transportar informació addicional referida al so que es reprodueix, com el temps de reproducció, la pista actual, etc. Una SuperTRAM contindrà una paraula de 192 bits d'usuari per canal.

Bit 30

Bit C o d'estat del canal, utilitzat per a la transmissió de codis addicionals. És idèntic per als dos canals. La SuperTRAM contindrà un bloc de 192 bits, el que implica 192/16 = 12 paraules de 16 bits.

Els primers 6 bits de la primera paraula són un codi de control, el significat de cada un d'aquests es mostren en la taula següent:

Significat de la paraula de control en SPDIF

bit	valor 0	valor 1
0	Consumidor	professional
1	Normal	dades comprimits
2	Prohibida la còpia	permesa la còpia
3	2 canals	4 canals
4	-	-
5	Cap pre-èmfasi	pre-èmfasi

La resta dels bits poden ser usats segons convingui el fabricant del dispositiu en particular.

Bit 31

Bit P o de paritat, utilitzat per a la detecció d'errors.

Altres dades

S/PDIF està definit per l'estàndard internacional IEC 60.958-3 (IEC958 1989-3) i el EIAJ CP-340 1987-9 a Japó.

S/PDIF està cobert per la següent patent: EP000000811295B1.

Vegeu també

• Protocol AES/EBU
• Targeta de so
• PC 99

Referències

• Watkinson, J. (2001), The Art of Digital Àudio . 3a ed., Focal Press.

Enllaços externs

• http://www.epanorama.net/documents/audio/spdif.html