SDI技术应用分析报告.ppt

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SDI技术应用分析报告目录目录一、一、SDISDI接口接口1.1SDI1.1SDI技术概述技术概述1.21.2物理层信号特性物理层信号特性1.31.3视频数据参数视频数据参数1.41.4物理接口形式物理接口形式1.51.5相关标准相关标准二、高清视频及高清接口二、高清视频及高清接口2.12.1高清视频接口高清视频接口2.22.2实现高清视频主要因素实现高清视频主要因素2.3HDTV2.3HDTV相关标准相关标准2.42.4安防行业高清监控应用安防行业高清监控应用三、三、SDISDI技术应用技术应用3.1SDI3.1SDI传输介质传输介质3.2HDSDI3.2HDSDI信号的发送与接收信号的发送与接收3.3HDSDI3.3HDSDI在高清视频监控中的应用在高清视频监控中的应用3.4SDI3.4SDI方案供应商方案供应商一、一、SDISDI接口接口1.1SDISDI技术概述技术概述（11）SDISDI接口定义接口定义全称是全称是“数字分量串行接口（数字分量串行接口（SerialDigitalInterfaceSerialDigitalInterface）”，用于实现电影、广播电视，用于实现电影、广播电视数字化，将符合数字化，将符合SMPTESMPTE（电影和电视工程师协会）标准的基带数字视音频信号通过一（电影和电视工程师协会）标准的基带数字视音频信号通过一条电缆进行传输的技术。

条电缆进行传输的技术。

（22）发展历史）发展历史19941994年，年，ITU-RITU-R发布了发布了BT.656-2BT.656-2建议书，吸纳了建议书，吸纳了EBUTech3267EBUTech3267与与SMPTE259MSMPTE259M中定义中定义的新型串行数字接口，该接口采用的新型串行数字接口，该接口采用1010比特传输与非归零反向（比特传输与非归零反向（NRZlNRZl）编码。

在传送）编码。

在传送ITU-RBT.601ITU-RBT.601（AA部分）部分）44：

22：

22级别信号时，其时钟速率为级别信号时，其时钟速率为270Mb/s270Mb/s，这就是使用在，这就是使用在数字化电影、广播电视行业设备上的数字化电影、广播电视行业设备上的“SDI”SDI”。

SDISDI接口从二十世纪八十年代末被国际电信联盟确定为广播电视的标准接口后，在全球接口从二十世纪八十年代末被国际电信联盟确定为广播电视的标准接口后，在全球广播电视广播电视行业得到广泛的使用，行业得到广泛的使用，SDISDI逐渐成为广播电视系统演播室、主控、播控系统逐渐成为广播电视系统演播室、主控、播控系统的数字设备的标准配置的数字设备的标准配置。

（33）SDISDI接口分类接口分类按速率分为：

按速率分为：

-标准清晰度标准清晰度SD-SDISD-SDI、速率、速率270Mb/s270Mb/s-高清标准高清标准HD-SDIHD-SDI、速率、速率1.485Gb/s1.485Gb/s-3G-SDI3G-SDI、速率、速率2.97Gb/s2.97Gb/s（44）接口特性）接口特性SDISDI标准规定了怎样通过视频同轴电缆在产品设备之间传送未经压缩的串行数字视频标准规定了怎样通过视频同轴电缆在产品设备之间传送未经压缩的串行数字视频数据。

通常在数据。

通常在SDISDI信号中嵌入数字音频信号，将数字音频信号插入到视频信号的行、场信号中嵌入数字音频信号，将数字音频信号插入到视频信号的行、场同步脉冲（行、场消隐）期间与数字分量视频信号同时传输。

同步脉冲（行、场消隐）期间与数字分量视频信号同时传输。

SDISDI接口不能直接传送压缩数字信号，数字录像机、硬盘等设备记录的压缩信号必须经接口不能直接传送压缩数字信号，数字录像机、硬盘等设备记录的压缩信号必须经解压并经解压并经SDISDI接口输出才能进入接口输出才能进入SDISDI系统。

系统。

（55）HDSDIHDSDI19901990年，年，ITU-RRT709ITU-RRT709建议书发布，高清晰度电视技术加速发展，采用串行数字接口传输高清信建议书发布，高清晰度电视技术加速发展，采用串行数字接口传输高清信号已在行业内达成共识，为此，号已在行业内达成共识，为此，SMPTESMPTE在在292M292M标准中定义了时钟频率达标准中定义了时钟频率达1.51.5GbGbss级别的串行数级别的串行数字接口，相应国际标准为字接口，相应国际标准为ITU-RBT.1120ITU-RBT.1120，GY/T157-2000GY/T157-2000为我国根据为我国根据ITUITU建议书制订的行业标准，建议书制订的行业标准，这便是大家所熟知的这便是大家所熟知的“HD-SDI”HD-SDI”。

除时钟频率提升至除时钟频率提升至270Mb/s270Mb/s的的5.55.5倍即倍即1.4851.485GbGbss外，外，HD-SDIHD-SDI与与SDISDI也存在着一些差别，如也存在着一些差别，如HD-HD-SDISDI将亮度与色差信号分别放置在两个流中，将它们复用并加扰后进行传输，而且编码后的行号将亮度与色差信号分别放置在两个流中，将它们复用并加扰后进行传输，而且编码后的行号与校验码附在有效视频结束（与校验码附在有效视频结束（EAVEAV）后。

）后。

因沿用了因沿用了7575欧姆电缆与连接器，加之有了欧姆电缆与连接器，加之有了SDISDI的成功经验，的成功经验，HD-SDIHD-SDI很快就取代了之前应用的并行很快就取代了之前应用的并行接口。

接口。

与与SDISDI类似，为了满足演播室与高清格式内容的传输，类似，为了满足演播室与高清格式内容的传输，SMPTESMPTE在在372M372M标准中对双链接标准中对双链接HD-HD-SDISDI进行了标准化。

进行了标准化。

（66）NRZINRZI编码方式编码方式SDISDI技术用扰码的不归零倒置（技术用扰码的不归零倒置（NRZINRZI）来代替早期的分组编码，其标准为）来代替早期的分组编码，其标准为SMPTE-259MSMPTE-259M和和EBU-Tech-3267EBU-Tech-3267，标准包括了含数字音频在内的数字复合和数字分量信号。

在传送前，标准包括了含数字音频在内的数字复合和数字分量信号。

在传送前，对原始数据流进行扰频，并变换为对原始数据流进行扰频，并变换为NRZINRZI码确保在接收端可靠地恢复原始数据。

码确保在接收端可靠地恢复原始数据。

NRZINRZI码是极性敏感码。

以往用码是极性敏感码。

以往用“1”1”和和“0”0”表示电平的高和低，如果出现长时间的连表示电平的高和低，如果出现长时间的连续续“1”1”或连续或连续“0”0”，会影响接收端从数字信号中提取时钟。

因为串行数字信号接口，会影响接收端从数字信号中提取时钟。

因为串行数字信号接口不单独传送时钟信号，接收端需从数字信号流中提取时钟信号。

而不单独传送时钟信号，接收端需从数字信号流中提取时钟信号。

而NRZINRZI码采用以码采用以“1”1”和和“0”0”来表示有无电平变换。

接收来表示有无电平变换。

接收NRZINRZI码流时，只要检出电平变换，就可恢复码流时，只要检出电平变换，就可恢复数据，即使全是数据，即使全是“1”1”信号，导致的信号频率也只是原来时钟频率的一半，再经过加扰，信号，导致的信号频率也只是原来时钟频率的一半，再经过加扰，连续连续“1”1”的机会减少，也就使高频分量进一步减少了。

在数据流的接收端，由的机会减少，也就使高频分量进一步减少了。

在数据流的接收端，由SDISDI解解码器从码器从NRZINRZI码流恢复原数据流。

码流恢复原数据流。

在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。

在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。

SDISDI接口能通过接口能通过270Mb/s270Mb/s的串的串行数字分量信号，对于行数字分量信号，对于1616：

99格式图像，能传送格式图像，能传送360Mb/s360Mb/s的信号。

的信号。

1.2物理层信号特性信号特性

（1）SMPTE259MSMPTE259M定义了标清定义了标清SDISDI规范，规范，SMPTE292MSMPTE292M定义了高清定义了高清SDISDI技术规范。

规范中定技术规范。

规范中定义了义了SDISDI、HD-SDIHD-SDI的数据传输格式、数据传输率、信号采样的电气参数等。

的数据传输格式、数据传输率、信号采样的电气参数等。

（22）SDISDI信号特性信号特性信号波形信号阻抗：

源端信号阻抗：

源端7575欧姆欧姆信号电平：

峰峰值信号电平：

峰峰值800mv10%800mv10%信号直流偏置：

信号直流偏置：

0.0v0.5v0.0v0.5v信号上升、下降时间：

不小于信号上升、下降时间：

不小于0.4ns,0.4ns,不大于不大于1.5ns1.5ns，典型值在，典型值在0.7ns0.7ns到到1.5ns1.5ns之间，之间，且两者的差值不大于且两者的差值不大于0.5ns0.5ns信号的过冲、下冲：

幅度不超过峰值的信号的过冲、下冲：

幅度不超过峰值的10%10%信号接口：

信号接口：

7575欧姆欧姆BNCBNC接头接头信号的编码方式：

信号的编码方式：

NRZINRZI视频数据格式：

视频数据格式：

YUV4:

2:

2YUV4:

2:

2数据长度：

数据长度：

10bit10bit（低位先传输；（低位先传输；8bit8bit数据要先转成数据要先转成10bit10bit）数据传输率：

数据传输率：

143Mb/s143Mb/s信号电气性能指标示意图：

信号电气性能指标示意图：

（33）HD-SDIHD-SDI信号特性信号特性信号波形信号阻抗：

源端信号阻抗：

源端7575欧姆欧姆信号电平：

峰峰值信号电平：

峰峰值800mv10%800mv10%信号直流偏置：

信号直流偏置：

0.0v0.5v0.0v0.5v信号上升、下降时间：

不大于信号上升、下降时间：

不大于270ps270ps，且两者的差值不大于，且两者的差值不大于100ps100ps信号的过冲、下冲：

幅度不超过峰值的信号的过冲、下冲：

幅度不超过峰值的10%10%信号接口：

信号接口：

7575欧姆欧姆BNCBNC接头接头信号的编码方式：

信号的编码方式：

NRZINRZI视频数据格式：

视频数据格式：

YUV4:

2:

2YUV4:

2:

2数据长度：

数据长度：

10bit10bit（低位先传输；（低位先传输；8bit8bit数据要先转成数据要先转成10bit10bit）数据传输率：

数据传输率：

1.485G1.485Gb/sb/sHDSDIHDSDI信号眼图测量：

信号眼图测量：

HDSDIHDSDI信号抖动的频率范围：

信号抖动的频率范围：

眼图和抖动测试是检查设备眼图和抖动测试是检查设备HD-SDIHD-SDI输出信号的幅度大小及信号质量。

眼图测试时所使输出信号的幅度大小及信号质量。

眼图测试时所使用的电缆为用的电缆为HD-SDIHD-SDI专用电缆。

专用电缆。

1.31.3视频数据参数视频数据参数（11）行数据参数）行数据参数每一行数据被分为四个部分：

每一行数据被分为四个部分：

SAVSAV、ActivelineActiveline、EAVEAV、BlankinglineBlankingline。

SAVSAV、EAVEAV、linenumberlinenumber、CRCCRC数据构成：

数据构成：

数据代码定义说明：

数据代码定义说明：

数据代码定义说明：

数据代码定义说明：

模拟视频信号与数字视频信号数据之间的关系模拟视频信号与数字视频信号数据之间的关系（22）不同标准中定义的视频数据参数：

）不同标准中定义的视频数据参数：

（33）HDSDIHDSDI数据流格式数据流格式隔行扫描数据流隔行扫描数据流HDSDIHDSDI数据流数据流YCYC信号构成：

信号构成：

HDTVHDTV的并行的并行-串行转换