S/PDIF

S/PDIF
TOSLINK 커넥터(JIS F05)

S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface, Sony/Philips Digital Interface)[1][2]는 소비자 오디오 장비에 사용되는 디지털 오디오 인터페이스의 일종이다.이 신호는 RCA 커넥터가 있는 동축 케이블 또는 TOSLINK 커넥터가 있는 광섬유 케이블을 통해 전송된다.S/PDIF는 홈 시어터 및 기타 디지털 하이파이델리티 시스템의 컴포넌트를 상호 연결한다.

S/PDIF는 AES3 인터커넥트 표준을 기반으로 한다.[3]S/PDIF는 압축되지 않은 PCM 오디오 또는 압축된 5.1/7.1 서라운드 사운드(DTS 오디오 코덱 등)의 두 채널을 전달할 수 있으며, 더 큰 대역폭을 필요로 하는 무손실 서라운드 형식을 지원할 수 없다.[4]

S/PDIF는 데이터 링크 계층 프로토콜일 뿐만 아니라 광케이블이나 전기 케이블을 통해 디지털 오디오 신호를 전송하기 위한 물리적 계층 규격 집합이다.그 이름은 소니/필립스 디지털 인터커넥트 포맷을 의미하지만 소니/필립스 디지털 인터페이스로도 알려져 있다.소니와 필립스는 S/PDIF의 주요 디자이너였다.S/PDIF는 IEC 60958에서 IEC 60958 타입 II로 표준화되었다(1998년 이전의 IEC 958).[5]

적용들

일반적인 용도는 압축되지 않은 디지털 오디오의 두 채널을 CD 플레이어에서 증폭 수신기로 운반하는 것이다.

또한 S/PDIF 인터페이스는 IEC 61937 표준에 의해 정의된 대로 서라운드 사운드를 위한 압축 디지털 오디오를 전달하는 데 사용된다.이 모드는 광학 또는 동축을 통해 블루레이, DVD 플레이어 또는 컴퓨터의 출력을 홈 시어터에 연결하여 돌비 디지털 또는 DTS 디코딩을 지원하는 수신기를 증폭시키는 데 사용된다.

하드웨어 사양

복합 비디오 RCA 커넥터(노란색)
디지털 오디오 동축 RCA 커넥터(주황색)

S/PDIF는 전문 오디오 분야의 전문 오디오 장비를 상호 연결하는 데 사용되는 기본 표준인 AES3와 동시에 개발되었다.이는 여러 이해관계자들이 같은 설계 또는 매우 유사한 설계의 IC를 연결할 수 있도록 두 인터페이스 사이에 최소한 충분한 유사성을 갖기를 원했기 때문이다.[6]S/PDIF는 프로토콜 레벨에서 거의 동일하지만 동축 케이블(RCA 커넥터 포함)이나 광섬유(TOSLINK, F05 또는 EIAJ 광학)를 사용하며, 이 두 가지 모두 AES3에서 사용하는 XLR 연결보다 비용이 저렴하다.[a]RCA 커넥터는 일반적으로 복합 비디오와 같은 다른 RCA 커넥터 용도와 구별하기 위해 색상으로 구분된 주황색이다.S/PDIF는 75Ω 동축 케이블을 사용하는 반면 AES3는 110Ω 균형 트위스트 페어를 사용한다.

TOSLINK S/PDIF는 일반적으로 지터가 더 높은 반면, 소비자 등급 TOSLINK 연결을 통해 전송되는 신호는 동축 커넥터를 통해 전송되는 신호와 내용이 동일하다.[7]

AES3와 S/PDIF의[8] 비교
AES3 균형 AES3 불균형 S/PDIF
케이블링 110Ω STP 75Ω 동축 75Ω 동축 또는 광섬유
커넥터 3핀 XLR BNC RCA 또는 TOSLINK
출력 레벨 2-7V 피크 대 피크 1.0–1.2V 피크 대 피크 0.5–0.6V 피크 대 피크
최소 입력 레벨 0.2V 0.32V 0.2V
최대 거리 100미터 1000m 10m
변조 바이패스 마크 코드 바이패스 마크 코드 바이패스 마크 코드
서브코드 정보 ASCII ID. 텍스트 ASCII ID. 텍스트 SCMS 복사 보호 정보.
오디오 비트 깊이 24비트 24비트 20비트(24비트 옵션)

프로토콜 사양

S/PDIF 신호

S/PDIF는 여러 형식의 디지털 신호를 전송하는데 사용되며, 가장 일반적인 형식은 48kHz 샘플링 속도 형식(디지털 오디오 테이프에서 사용됨)과 44.1kHz 형식이며 CD 오디오에서 사용된다.필요한 다른 시스템뿐만 아니라 두 시스템을 지원하기 위해 형식에는 정의된 데이터 전송률이 없다.대신 비트마다 한두 개의 전환이 있는 biphase 마크 코드를 사용해 데이터를 전송해 신호 자체에서 원본 워드 클럭을 추출할 수 있다.

S/PDIF는 20비트 오디오 데이터 스트림과 기타 관련 정보를 전송하는데 사용된다.20비트 미만의 샘플 정확도로 소스를 전송하기 위해, 불필요한 비트는 0으로 설정된다.S/PDIF는 또한 4개의 추가 비트를 통해 24비트 샘플을 전송할 수 있지만, 모든 장비가 이를 지원하는 것은 아니며, 이러한 추가 비트는 무시될 수 있다.

S/PDIF 프로토콜은 AES3와 동일하지만, 한 가지 예외는 S/PDIF에서 채널 상태 비트가 다르다는 것이다.두 프로토콜 모두 192개의 샘플을 오디오 블록으로 그룹화하고 샘플당 1개의 채널 상태 비트를 전송하여 오디오 블록당 1개의 채널당 192비트 채널 상태 워드를 제공한다.채널 상태 워드의 의미는 AES3와 S/PDIF 사이에 완전히 다르다.S/PDIF의 경우, 192비트 상태 워드는 두 채널 간에 동일하며, 각각 16비트씩 12단어로 나뉘는데, 처음 16비트는 컨트롤 코드다.

S/PDIF 제어 단어 구성 요소
비트 설정 해제(0) 세트(1)
0 소비자(S/PDIF) 프로페셔널(AES3)
(AES3 채널 상태 워드의 의미 변경)
1 정상 압축 데이터
2 복사 제한 복사 허가서
3 채널 2개 4채널
4 — —
5 사전 강조 없음 프리엠퍼시스
6–7 모드, 후속 바이트 정의, 항상 0
8–14 오디오 소스 범주(일반, CD-DA, DVD 등)
15 L-비트, 원본 또는 복사(텍스트 참조)

제어 코드의 비트 8~14는 소스 장비의 유형을 나타내는 7비트 범주 코드, 비트 15는 "L비트"로, (대부분의 범주 코드에 대해) 복사 제한 오디오가 원본인지 복사본인지(녹음을 다시 허용하지 않음)를 나타낸다.L-비트는 복사 제한 오디오를 의미하는 비트 2가 0인 경우에만 사용된다.L-비트 극성은 범주에 따라 달라지는데, DVD-R과 DVD-RW의 경우 1이면 기록이 허용되지만 CD-R, CD-RW, DVD의 경우 0이면 기록이 허용된다.일반 CD-DA(일반적인 기록 불가능한 CD)의 경우 L-비트가 정의되지 않으며, 4-10Hz의 속도로 비트 2를 교대하여 기록을 방지한다.

제한 사항

수신기는 데이터 속도를 제어하지 않기 때문에 수신기를 소스 시계와 동기화하여 비트 슬립을 피해야 한다.많은 S/PDIF 구현은 최종 신호를 소스 또는 상호연결의 영향으로부터 완전히 분리할 수 없다.특히 수신을 동기화하는 데 사용되는 시계 복구 프로세스는 지터를 발생시킬 수 있다.[9][10][11]DAC에 안정적인 클럭 기준이 없는 경우 노이즈가 아날로그 신호로 유입될 것이다.그러나 수신자는 이러한 영향력을 제한하는 다양한 전략을 실행할 수 있다.[11][12]

TOSLINK 광섬유는 동축 케이블과 달리 접지 루프와 RF 간섭에 면역이 된다.[13]그러나 TOSLINK의 섬유 코어는 단단히 구부러질 경우 영구적인 손상을 입을 수 있다.

참고 항목

메모들

  1. ^ 소비자 S/PDIF는 직렬 복사 관리 시스템을 지원하는 반면 전문 인터페이스는 지원하지 않는다.

참조

  1. ^ "S/PDIF Information". Intel. 21 July 2017. Retrieved 3 April 2018.
  2. ^ "S/PDIF". Retrieved 3 April 2018.
  3. ^ "SoundSystem SixPack 5.1+ True 6 Channel + Digital In & out – Stuff Worth Knowing" (PDF). TerraTec. 5 July 2001. p. 43. Retrieved 18 January 2011.
  4. ^ Mark Johnson; Charles Crawford; Chris Armbrust (2007). High-Definition DVD Handbook : Producing for HD-DVD and Blu-Ray Disc: Producing for HD-DVD and Blu-Ray Disc. McGraw Hill Professional. pp. 4–10. ISBN 9780071485852. ...connections such as S/PDIF do not have the bandwidth necessary to deliver uncompressed surround sound...
  5. ^ "Sound card". kioskea.net. Kioskea Network. Retrieved 4 August 2010. The components of a sound card are: [...] An SPDIF digital output (Sony Philips Digital Interface, also known as S/PDIF or S-PDIF or IEC 958 or IEC 60958 since 1998). This is an output line that sends digitised audio data to a digital amplifier using a coaxial cable with RCA connectors at the ends.
  6. ^ 손가락, 로버트 A. 1992년 AES3-1992:RevisionedTwo-Channel Digital Audio Interface', J.오디오엥.Soc, Vol.40, No.3, 1992년 3월 p108
  7. ^ "Toslink or Coax". Retrieved 15 April 2015.
  8. ^ Dennis Bohn (2001). "Interfacing AES3 & S/PDIF" (PDF). Rane Corporation. p. 2. Retrieved 18 January 2011.
  9. ^ 조르지오 포졸리."디지털 오디오 인터페이스: 디지털 오디오 인터페이스의 크래시 코스" tnt-audio.com.
  10. ^ 크리스 던, 말콤 J호크포드."AES/EBU/SPDIF 디지털 오디오 인터페이스에 결함이 있는가?"AES 협약 93, 서류 3360.
  11. ^ a b 노먼 트레이시"온 지터, S/PDIF 표준, 오디오 DAC."
  12. ^ Lesso, Paul (2006). "A High Performance S/PDIF Receiver" (PDF). Audio Engineering Society. Archived from the original (PDF) on 4 June 2014. {{cite journal}}: Cite 저널은 AES 협약 121, paper 6948을 요구한다.
  13. ^ Joseph D. Cornwall (31 December 2004). "Understanding Digital Interconnects". Audioholics.com. Retrieved 12 July 2007.

외부 링크