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串行接口”. SDI接口是数字分量串行接口(serial digital interface)的首字母缩写。
1简单介绍编辑
该规格规定了数据格式、信道编码方式、同轴电缆接口的信号规格、连接器及电缆类型与光纤接口等。HD-SDI接口採用同轴电缆。以BNC接口作为线缆标准。有效距离为100M。
监控系统
接口原理
在传送前。对原始数据流进行扰频,并变换为NRZI码确保在接收端可靠地恢复原始数据。这样在概念上能够将数字串行接口理解为一种基带信号调制。SDI接口能通过270Mb/s的串行数字分量信号,对于16:9格式图像,应能传送360Mb/s的信号。
NRZI码是极性敏感码。用“1”和“0”表示电平的高和低,假设出现长时间的连续“1”或连续“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,所以要採用以“1”和“0”来表示有无电平变换的NRZI码。接收NRZI码流时。仅仅要检出电平变换,就可恢复数据,即使全是“1”信号,导致的信号频率也仅仅是原来时钟频率的一半,再经过加扰,连续“1”的机会降低。也就使高频分量进一步降低了。在数据流的接收端。由SDI解码器从NRZI码流恢复原数据流。
2发展史编辑
国际无线电咨询委员会(CCIR)以
欧洲广播联盟(EBU)与
美国电影电视电视project师协会(SMPTE)的机关提案为基础。公布了CCIR 601号建议书,以13.5 MHz的取样频率,8位量化与4:2:2色度亚取样统一了525/60和625/50两种电视扫描系统的数字化參数。1986年。CCIR以EBU Tech.3246与SMPTE 125标准为基础。公布了CCIR 656建议书,提出了一种能够传输CCIR 601规格信号的并行接口。使用11对双绞线与25针D型连接器。部分早期数字设备曾使用这样的接口,但因传输距离较短,连接较复杂等原因。不适合大规模使用。事实上。CCIR 656还包括了EBU于1983年提出的EBU Tech.3247串行数字接口标准,採用8/9分组编码,比特率为243 Mb/s。但仅仅支持8比特量化,并且不easy设计出稳定。便宜的接口芯片。
国际电信联盟无线电通信部(ITU-R)。1994年。ITU-R公布了BT.656-2建议书,吸纳了EBU Tech.3267与SMPTE 259M中定义的新型串行数字接口,该接口採用10比特传输与非归零反向(NRZI)编码。在传送ITU-R BT.601(A部分)4:2:2级别信号时。其时钟还率为270 Mb/s。这就是现在大名鼎鼎的SDI。75
欧姆同轴电缆与75欧姆
BNC连接器(IEC 60169-8)的使用使电视台内部原有的大量已敷设电缆在数字化系统中得以再利用,后来,SDI逐渐成为数字设备的标准配置,在此基础上最终实现了演播室、主控、播控系统的数字化。我国也參照上述标准制订了对应的国家标准BG/T 17953。为了满足高质量节目制作对ITU-R BT.601(A部分)4:4:4级别图像与色键等的需求,EBU Tech.3268,SMPTE RP145与ITU-R BT .799分别提出了双链接的概念,即同一时候通过两个SDI通道传输R’G’B’/4:4:4图像与另外一路宽带信号。我国广电总局參考ITU-R BT.799-3制订的对应行业标准为GY/T 159-2000。此外,SMPTE 344M还定义了一种时钟频率为540 Mb/s的串行数字接口。
除时钟频率提升到270 Mb/s的5.5倍即1.485 Gb/s外。HD-SDI与SDI也存在着一些区别,比如HD-SDI将亮度与色差信号分别放置在两个流中,并将它们复用并加扰后进行传输。并且编码后的行号与校碱码附在有效视频结束(EAV)后。因沿用了75欧姆电缆与连接器,加之有了SDI的成功经验,因此HD-SDI非常快就代替了之前应用的并行接口。与SDI相似,为了满足演播室与1080p50/59.94格式内容的传输,SMPTE在372M标准中对双链接HD-SDI进行了标准化。 快速接口芯片技术的进步使3 Gb/s级别的串行接口成为可能。
欧姆同轴电缆和IEC 60169-8标准连接器。此外,SMPTE 424M也给出了相似的3 Gb/s级别接口的定义。3 Gb/s串行接口的出现攻克了之前须要双链接HD-SDI的场合,如4:4:4/12bit或1080p50/59.94格式的节目制作等。已有厂家宣布推出3 Gb/s的串行接口芯片产品。
在一些须要远距离传输的场合,如连接两个距离较远的演播室,铜缆就显得有些力不从心了,此时,光缆自然就成为铜缆的替代者。ITU-R BT.1367、SMPTE 297M与我国的GY/T 164-2000等都是利用光缆传送串行数字信号的标准,以ITU-R BT.1367为例,在传输高清信号时。仅仅同意使用单模光纤与对应的光连接器。光-电、电-光转换则由对应的光接收器与光发射器完毕。
新兴的数字电影具有较高清晰度图像更高的分辨率、更丰富的色彩(比如SMPTE 428-1K PGYQR 4096×2160 4:4:4/X’Y’Z’/12-bit@24P),在数字电影设备(如数字投影机与server)之间须要传输的数据量更大。因此,SMPTE N26技术委员会正在制订435M系列标准—一种时钟频率为10.692 Gb/s的串行数据接口,其物理介质为符合IEC 60793-2标准的光缆与符合IEC 61754-20标准的光连接器。这样的10 Gb/s级别的接口可将多至8个HD-SDI数据流复用在一起。也能够将现有的1.5 Gb/s与3 Gb/s数据结构映射到10 Gb/s接口。
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