淺析SDI與HD-SDI的區(qū)別
　　
　　HD-SDI即高清SDI，是對(duì)廣播電視技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)字演播室串行數(shù)字接口(SDI，SerialDigitalInterface)的擴(kuò)展，而SDI的提出則起源于演播室視頻的數(shù)字化傳輸需求。
　　
　　SDI的實(shí)質(zhì)
　　
　　早在1982年，為了統(tǒng)一*數(shù)字電視制式，前無(wú)線電咨詢(xún)委員會(huì)(CCIR)提出了全數(shù)字演播室標(biāo)準(zhǔn)——CCIR601建議書(shū)(因CCIR后來(lái)被合并為電信聯(lián)盟ITU下屬的無(wú)線電通信委員會(huì)，簡(jiǎn)稱(chēng)ITU-R，因此該建議書(shū)相應(yīng)改為ITU-RBT.601)，它規(guī)定了演播室分量視頻信號(hào)的編碼參數(shù)，也即對(duì)亮度信號(hào)采用13.5MHz取樣，而對(duì)兩個(gè)色差信號(hào)分別采用6.75MHz取樣，由此形成4:2:2的樣點(diǎn)結(jié)構(gòu)，并規(guī)定了取樣點(diǎn)位與模擬視頻信號(hào)的同步定位關(guān)系。然而，為了保證演播室視頻設(shè)備間的有效對(duì)接，ITU-R又根據(jù)美國(guó)電影電視工程師協(xié)會(huì)(SMPTE)和歐洲廣播聯(lián)盟(EBU)基于ITU-RBT.601制訂的相關(guān)傳輸標(biāo)準(zhǔn)(SMPTE125M和EBUTech3267)進(jìn)一步制訂了用于規(guī)范演播室數(shù)字視頻傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)ITU-RBT.656。
　　
　　ITU-RBT.656標(biāo)準(zhǔn)要求視頻數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)要zui大限度地滿足*“525行/59.94Hz”和“625行/50Hz”兩大掃描體系，進(jìn)而明確規(guī)定了在對(duì)這兩大掃描體系的視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化時(shí)其行、場(chǎng)消隱的時(shí)間基準(zhǔn);規(guī)定了視頻數(shù)據(jù)流可有并行及串行兩種形式，進(jìn)而分別給出了8比特視頻數(shù)據(jù)在并行傳輸及串行傳輸時(shí)的具體格式、串行傳輸時(shí)的比特順序(先傳低位，后傳高位);還給出了同步脈沖信號(hào)的頻率及方波寬度、脈沖沿抖動(dòng)等具體參數(shù)。ITU-RBT.656的接口標(biāo)準(zhǔn)支持10比特精度的數(shù)字視頻信號(hào)，當(dāng)用于傳送8比特?cái)?shù)據(jù)時(shí)，需在zui低位加兩個(gè)零。
　　
　　Rec.656標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定演播室數(shù)字視頻設(shè)備的物理接口使用11對(duì)雙絞線的25針“D”型接插座(其中10對(duì)線用于傳輸10比特的并行數(shù)據(jù)，第11對(duì)線用于傳輸27MHz的時(shí)鐘;另有1對(duì)線用于系統(tǒng)地，1根線用于電纜屏蔽地)。在傳輸時(shí)以數(shù)字視頻信號(hào)的樣值為單位，按Cb，Y，Cr，Y，Cb，Y的順序?qū)⒏鞅忍夭⑿袀鬏?，位速率?7Mbps。在每一電視有效行的開(kāi)始前和結(jié)束時(shí)，分別有4比特的有效視頻起始標(biāo)志SAV(StartofActiveVideo)和有效視頻結(jié)束標(biāo)志EAV(EndofActiveVideo)。整個(gè)數(shù)字有效行包括720個(gè)亮度字和720個(gè)色度字(Cb，Cr各360個(gè))。由于數(shù)字分量信號(hào)的EAV和SAV已含同步信息，因而無(wú)需再傳送同步信號(hào)，在行、場(chǎng)消隱期間可傳送數(shù)字音頻信號(hào)和其它輔助數(shù)據(jù)。
　　
　　有效視頻(ActiveVideo)部分由720個(gè)Y、360個(gè)Cb和360個(gè)Cr(共計(jì)1440個(gè)樣點(diǎn))組成，而整個(gè)視頻幀結(jié)構(gòu)除了這1440個(gè)有效視頻樣點(diǎn)值外，還包括NTCS制258字節(jié)或PAL制280字節(jié)的水平消隱(EAV和SAV代碼之間的空間)以及垂直消隱(V=1對(duì)應(yīng)的空間)。
　　
　　SDI實(shí)際上就是把ITU-RBT.656規(guī)定的10比特?cái)?shù)據(jù)字的各個(gè)比特以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)單一通道順序傳送(串行傳送)，因此并串轉(zhuǎn)換后形成的串行數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)率很高，達(dá)到270Mbps(相對(duì)于4:2:2取樣的D1格式分量視頻)。
　　
　　在傳送前，需對(duì)原始視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行擾頻，即將輸入數(shù)字信號(hào)除以多項(xiàng)式X9+X4+1，然后再進(jìn)行倒置，用多項(xiàng)式X+1除擾頻后的數(shù)字流，形成NRZI碼，以確保在接收端可靠地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。這個(gè)過(guò)程從性質(zhì)上說(shuō)可理解為一種基帶信號(hào)調(diào)制，其標(biāo)準(zhǔn)為SMPTE259M和EBUTech3267，除了對(duì)上述基于ITU-RBT.601標(biāo)準(zhǔn)的4∶2∶2結(jié)構(gòu)的數(shù)字分量視頻外，還包括了含數(shù)字音頻在內(nèi)的數(shù)字復(fù)合視頻，其中對(duì)PAL制數(shù)字復(fù)合視頻的zui高傳輸碼率為177.3Mbps(D2格式復(fù)合視頻)，對(duì)NTSC制數(shù)字復(fù)合視頻的zui高傳輸碼率為143.2Mbps(D2格式復(fù)合視頻)。圖2為SDI采用加擾的不歸零倒置碼進(jìn)行傳輸?shù)氖疽?。SDI信號(hào)用單根同軸電纜傳送，zui長(zhǎng)傳輸距離約為300米。
　　
　　HD-SDI的高碼率
　　
　　HD-SDI與SDI的基本電氣規(guī)范相同，但其傳輸碼率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于SDI。由于在ITU-RBT.1120-2建議書(shū)中規(guī)定了高清視頻信號(hào)的亮度取樣頻率為74.25MHz，兩個(gè)色差信號(hào)的取樣頻率分別為37.125MHz，因此HD-SDI的基本碼率達(dá)到了1485Mbps。考慮到在高頻傳輸情況下傳輸電纜分布參數(shù)的影響，在高清視頻信號(hào)傳輸時(shí)，用電纜的長(zhǎng)度將大大縮短。
　　
　　當(dāng)傳輸HD-SDI信號(hào)時(shí)，信號(hào)的有效傳輸距離還不足傳輸普通SDI信號(hào)時(shí)的三分之一，因此，某些廠家宣傳的所謂將傳統(tǒng)安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)為高清監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)不需重置電纜的說(shuō)法是不成立的，除非原系統(tǒng)的覆蓋范圍很小，電纜長(zhǎng)度在許用范圍內(nèi)。這就意味著，當(dāng)根據(jù)HDcctv規(guī)范去設(shè)計(jì)高清監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，一定要考慮HD-SDI信號(hào)的傳輸距離，一般應(yīng)考慮光纖傳輸。
　　
　　HD-SDI的數(shù)據(jù)傳輸格式與SDI的傳輸格式基本一樣，其亮度信號(hào)Y和經(jīng)過(guò)時(shí)分復(fù)用的色差信號(hào)Cb、Cr被處理為20比特字。每個(gè)20比特字對(duì)應(yīng)一個(gè)色差取樣和一個(gè)亮度取樣，復(fù)用組合方式為：(Cb1Y1)，(Cr1Y2)，(Cb3Y3)，(Cr3,Y4)。
　　
　　事實(shí)上，1485Mbps的高碼率僅僅是針對(duì)隔行掃描的1080i視頻格式(每秒25幀/30幀，或50場(chǎng)/60場(chǎng))，對(duì)于質(zhì)量更高的逐行掃描1080p視頻格式(每秒50幀/60幀)，SMPTE還進(jìn)一步制訂了雙鏈路HD-SDI(DualLinkHD-SDI)標(biāo)準(zhǔn)以及3G-SDI標(biāo)準(zhǔn)。這種DualLinkHD-SDI或3G-SDI標(biāo)準(zhǔn)不僅適合于1080p格式的數(shù)字視頻，也適合于傳送3D立體視頻。
　　
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