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浅谈SDI信号

2015-10-21万玉萍

企业文化·下旬刊 2015年8期

万玉萍

摘 要:本文概述了在广播电视工作当中非常常见的SDI信号的参数特点及相关指标。

关键词:SDI;串行;标准参数

数字化以来电视系统的变革可谓是“天翻地覆”。但是从发展历程来看,从黑白到彩色、从模拟到数字,其历史沿革是息息相关的,各自特点也有同有异,其中最明显的就是由模拟信号变成了数字信号,而又以SDI信号较为普遍。

一、概念

SDI由Serial Digital Interface三个英文字头构成,中文的意思是:串行数字接口。

所以,准确地说应该是指:能够接纳串行的码流按照ITU-R BT.601——即我国GB/T 14857《演播室数字电视编码参数》接口标准规定的(分量信号取样比例为4:2:2的)信号的接口。

我国的《演播室数字电视编码参数规范》(GB/T 14857)是参考了ITU-RBT.601中的625行/50场扫描标准参数制定的。数字分量信号是对模拟分量信号进行A/D变换得到的,Y、R-Y、B-Y取样频率的比例为4:2:2。PAL和NTSC的编码参数:

EY = 0.587 EG+0.114 EB+0.299 ER

ER—EY = 0.877 ( ER—EY )

EB—EY = 0.493 ( EB—EY )

在分量信号中,色差信号称为PR和PB。亮度信号峰-峰幅度为700 mVpp;零(黑)电平与消隐电平一致;同步顶为-300mV(同步信号只加到亮度信号上);色差信号(Pr、Pb)是双向的(都是700mVpp)。与(ER—EY)、(EB—EY)的关系如下式所示:

Pr = 0.713 ( ER—EY)

Pb= 0.564 ( EB—EY)

二、形成

并联数据的特征是:以模拟信号2倍以上的频带进行采样;量子化的位数、10bit(1024阶调)。串联数据(SDI)则是将并联的数字信号30bit转换为1bit。

高清与标清数字信号的采样频率为高清(HDTV)的亮度信号(Y):74.18MHz、色度信号(CB,CR):37.09MHz;标清(SDTV)的亮度信号(Y):13.5MHz、色度信号(CB,CR):6.75MHz。两种信号的SDI信号位速率为HDTV:1.485Gbps;SDTV:270Mbps或其它。

三、传送

(一)SDI信号的发送方

首先是完成信号的并联/串联转换。图像数据是按照10bit的并联来处理,声音、ANC数据则是按照8bit+2bit(奇偶校验)的并联来处理,图像数据、声音数据、ANC数据等多重CRC符号的附加,采用NRZI编码方式以使接受方的CLK容易再现。其次是要能够驱动电缆。在SD-SDI时让数据率达到270Mbps就足以驱动75Ω的电缆。

(二)传送电缆

电缆的种类有许多种,对于短距离电缆,其频率特性几乎平坦的;而对于长距离电缆,其频率越高衰减量增大。在SD-SDI的时候,一般使用Belden8281型。通用测定仪器一般为50Ω的阻抗,与SDI信号连接时需要匹配转换器,并要注意连接后的衰减以及50Ω和75Ω的电缆在接插件形状上的不同。

(三)SDI信号的接收方

通过电缆传送,接收质量下降的信号。使用均衡器校正接收信号的电平幅度和频率特性。然后重置时钟信号,从SDI信号中再现串联时钟信号,采用广频带(数百kHz~数MHz)的环路滤波器PLL,累积环形滤波器频带范围内的频率成分抖晃。最后进行串联/并联转换,再生并联信号的时钟信号,与NRZI解码,并进行错误检查,及时发现可能出现的误码差错。

四、监视

SDI信号的监视有很多种,大体可分为:串行信号的监视(EDH)、视频信号的监视、ANC数据监视、伴音数据的监视及其他的监视。

串行信号的监视EDH(Error Detection and Handling)適用于SD-SDI信号;视频信号的监视主要是监视视频信号数据的电平,并可设定任意的上限值和下限值;ANC数据监视主要包括确认ANC数据包中奇偶校验位是否一致,和确认ANC数据包中检验和位是否一致;伴音数据的监视则主要是监视音频数据包的连续性(DBN字码),及多重伴音通道的通畅;其他的监视主要有监视SDI信号和外部同步信号的关系、将SDI信号的强度换算成电缆长度来测量信号强度并监视余量、计算监视设定项目的错误数等。

相信随着社会的进步和科技的发展,电视行业还将发生崭新的变革与挑战。作为一名电视人必须时刻努力,力争在这个危机与机遇并存的时代不断进取。

参考文献:

[1] 徐正先.浅谈SDI信号及其测试[J].视听界:广播电视技术,2013,01.

[2] 张勇.SDI-HDMI的技术实现[J].有线电视技术,2008,06.