淺析SDI與HD-SDI的區(qū)別
　　
　　HD-SDI即高清SDI，是對廣播電視技術(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的實質(zhì)
　　
　　早在1982年，為了統(tǒng)一*數(shù)字電視制式，前無線電咨詢委員會(CCIR)提出了全數(shù)字演播室標準——CCIR601建議書(因CCIR后來被合并為電信聯(lián)盟ITU下屬的無線電通信委員會，簡稱ITU-R，因此該建議書相應改為ITU-RBT.601)，它規(guī)定了演播室分量視頻信號的編碼參數(shù)，也即對亮度信號采用13.5MHz取樣，而對兩個色差信號分別采用6.75MHz取樣，由此形成4:2:2的樣點結(jié)構(gòu)，并規(guī)定了取樣點位與模擬視頻信號的同步定位關(guān)系。然而，為了保證演播室視頻設(shè)備間的有效對接，ITU-R又根據(jù)美國電影電視工程師協(xié)會(SMPTE)和歐洲廣播聯(lián)盟(EBU)基于ITU-RBT.601制訂的相關(guān)傳輸標準(SMPTE125M和EBUTech3267)進一步制訂了用于規(guī)范演播室數(shù)字視頻傳輸?shù)臉藴蔍TU-RBT.656。
　　
　　ITU-RBT.656標準要求視頻數(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，進而明確規(guī)定了在對這兩大掃描體系的視頻信號進行數(shù)字化時其行、場消隱的時間基準;規(guī)定了視頻數(shù)據(jù)流可有并行及串行兩種形式，進而分別給出了8比特視頻數(shù)據(jù)在并行傳輸及串行傳輸時的具體格式、串行傳輸時的比特順序(先傳低位，后傳高位);還給出了同步脈沖信號的頻率及方波寬度、脈沖沿抖動等具體參數(shù)。ITU-RBT.656的接口標準支持10比特精度的數(shù)字視頻信號，當用于傳送8比特數(shù)據(jù)時，需在zui低位加兩個零。
　　
　　Rec.656標準規(guī)定演播室數(shù)字視頻設(shè)備的物理接口使用11對雙絞線的25針“D”型接插座(其中10對線用于傳輸10比特的并行數(shù)據(jù)，第11對線用于傳輸27MHz的時鐘;另有1對線用于系統(tǒng)地，1根線用于電纜屏蔽地)。在傳輸時以數(shù)字視頻信號的樣值為單位，按Cb，Y，Cr，Y，Cb，Y的順序?qū)⒏鞅忍夭⑿袀鬏敚凰俾蕿?7Mbps。在每一電視有效行的開始前和結(jié)束時，分別有4比特的有效視頻起始標志SAV(StartofActiveVideo)和有效視頻結(jié)束標志EAV(EndofActiveVideo)。整個數(shù)字有效行包括720個亮度字和720個色度字(Cb，Cr各360個)。由于數(shù)字分量信號的EAV和SAV已含同步信息，因而無需再傳送同步信號，在行、場消隱期間可傳送數(shù)字音頻信號和其它輔助數(shù)據(jù)。
　　
　　有效視頻(ActiveVideo)部分由720個Y、360個Cb和360個Cr(共計1440個樣點)組成，而整個視頻幀結(jié)構(gòu)除了這1440個有效視頻樣點值外，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對應的空間)。
　　
　　SDI實際上就是把ITU-RBT.656規(guī)定的10比特數(shù)據(jù)字的各個比特以及相應的數(shù)據(jù)通過單一通道順序傳送(串行傳送)，因此并串轉(zhuǎn)換后形成的串行數(shù)字信號的數(shù)據(jù)率很高，達到270Mbps(相對于4:2:2取樣的D1格式分量視頻)。
　　
　　在傳送前，需對原始視頻數(shù)據(jù)流進行擾頻，即將輸入數(shù)字信號除以多項式X9+X4+1，然后再進行倒置，用多項式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原始數(shù)據(jù)。這個過程從性質(zhì)上說可理解為一種基帶信號調(diào)制，其標準為SMPTE259M和EBUTech3267，除了對上述基于ITU-RBT.601標準的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)字復合視頻，其中對PAL制數(shù)字復合視頻的zui高傳輸碼率為177.3Mbps(D2格式復合視頻)，對NTSC制數(shù)字復合視頻的zui高傳輸碼率為143.2Mbps(D2格式復合視頻)。圖2為SDI采用加擾的不歸零倒置碼進行傳輸?shù)氖疽狻DI信號用單根同軸電纜傳送，zui長傳輸距離約為300米。
　　
　　HD-SDI的高碼率
　　
　　HD-SDI與SDI的基本電氣規(guī)范相同，但其傳輸碼率卻遠遠高于SDI。由于在ITU-RBT.1120-2建議書中規(guī)定了高清視頻信號的亮度取樣頻率為74.25MHz，兩個色差信號的取樣頻率分別為37.125MHz，因此HD-SDI的基本碼率達到了1485Mbps。考慮到在高頻傳輸情況下傳輸電纜分布參數(shù)的影響，在高清視頻信號傳輸時，用電纜的長度將大大縮短。
　　
　　當傳輸HD-SDI信號時，信號的有效傳輸距離還不足傳輸普通SDI信號時的三分之一，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)升級為高清監(jiān)控系統(tǒng)時不需重置電纜的說法是不成立的，除非原系統(tǒng)的覆蓋范圍很小，電纜長度在許用范圍內(nèi)。這就意味著，當根據(jù)HDcctv規(guī)范去設(shè)計高清監(jiān)控系統(tǒng)時，一定要考慮HD-SDI信號的傳輸距離，一般應考慮光纖傳輸。
　　
　　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Y和經(jīng)過時分復用的色差信號Cb、Cr被處理為20比特字。每個20比特字對應一個色差取樣和一個亮度取樣，復用組合方式為：(Cb1Y1)，(Cr1Y2)，(Cb3Y3)，(Cr3,Y4)。
　　
　　事實上，1485Mbps的高碼率僅僅是針對隔行掃描的1080i視頻格式(每秒25幀/30幀，或50場/60場)，對于質(zhì)量更高的逐行掃描1080p視頻格式(每秒50幀/60幀)，SMPTE還進一步制訂了雙鏈路HD-SDI(DualLinkHD-SDI)標準以及3G-SDI標準。這種DualLinkHD-SDI或3G-SDI標準不僅適合于1080p格式的數(shù)字視頻，也適合于傳送3D立體視頻。
　　
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