SDI接口（接口設備）

SDI接口（接口設備）

SDI接口 （接口設備） 次瀏覽 | 2022.09.01 14:11:55 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 SDI接口接口設備

SDI接口是數字分量串行接口(rialdigitalinterface)的首字母縮寫。SDI接口是一種“數字分量串行接口”，而HD-SDI接口是一種廣播級的高清數字輸入和輸出端口，其中HD表示高清信號。由于SDI接口不能直接傳送壓縮數字信號，數字錄像機、硬盤等設備記錄的壓縮信號重放后，必須經解壓并經SDI接口輸出才能進入SDI系統。在數據流的接收端，由SDI解碼器從NRZI碼流恢復原數據流。

中文名

SDI接口

概述

SDI接口，是"數字分量

簡介

SDI接口是一種“數字分量串

監控系統

按速率：標準清晰度SD-SD

簡介

如果反復解壓和壓縮，必將引起圖像質量下降和延時增加，為此各種不同格式的數字錄像機和非線性編輯系統，規定了自己的用于直接傳輸壓縮數字信號的接口。

在非編后期制作，廣播電臺等領域，HD-SDI應用較為廣泛，其是根據SMPTE292M，在1.485Gb/s或1.485/1.001Gb/s的信號速率條件下傳輸的接口規格。該規格規定了數據格式、信道編碼方式、同軸電纜接口的信號規格、連接器及電纜類型與光纖接口等。HD-SDI接口采用同軸電纜，以BNC接口作為線纜標準。有效距離為100M。

HD-SDI高清因其能提供全高清無損、實時傳輸視頻受到用戶廣泛關注,在許多重要監控場所,HD-SDI高清要比IP高清具備更明顯的優勢。[1]

1、按速率：標準清晰度SD-SDI、高清標準HD-SDI和3G-SDI，對應速率分別是270Mb/s、1.485Gb/s和2.97Gb/s。

2、HD-SDI接口對應的監控產品有HD-SDI攝像機、HD-SDI光端機、HD-SDI轉HDMI轉換器、HD-SDI硬盤錄像機、HD-SDI矩陣、大屏幕組建的高清HD-SDI監控系統。

3、HD-SDI監控系統優勢：

由于設備采用BNC接口連接，也就是說在將已有的傳統模擬框架系統轉為高清監控系統的過程中，無需重新布線，只需更換前端和后端部分，這將為工程節省巨大的時間成本和人力成本。

由于HD-SDI攝像機產品工程施工采用的系統框架和模擬監控系統框架相同，采用75-5同軸線纜即可實現系統布線，施工人員和系統操作人員無需培訓，更容易上手。

HD-SDI攝像機不像IP監控是將視頻信號經過壓縮和打包后通過網絡傳輸的，它是以未經壓縮的數字信號在同軸電纜上高速傳輸，原始圖像不會失真。

HD-SDI攝像機監控不受傳輸網絡影響，不會有IP網絡監控產生的圖像延遲問題，在有實時監控和高清要求的場合。

HD-SDI攝像機設備視頻輸出圖像的分辨率為1920×1080，單位面積攝像機布點密度大幅下降。在監控場所提供更多細節上的處理，如看清人臉，看清車牌。

接口原理

串行接口是把數據字的各個比特以及相應的數據通過單一通道順序傳送的接口。由于串行數字信號的數據率很高，在傳送前必須經過處理。用擾碼的不歸零倒置（NRZI）來代替早期的分組編碼，其標準為SMPTE-259M和EBU-Tech-3267，標準包括了含數字音頻在內的數字復合和數字分量信號。

在傳送前，對原始數據流進行擾頻，并變換為NRZI碼確保在接收端可靠地恢復原始數據。這樣在概念上可以將數字串行接口理解為一種基帶信號調制。SDI接口能通過270Mb/s的串行數字分量信號，對于16：9格式圖像，應能傳送360Mb/s的信號。NRZI碼是極性敏感碼。用“1”和“0”表示電平的高和低，如果出現長時間的連續“1”或連續“0”，會影響接收端從數字信號中提取時鐘。

因為串行數字信號接口不單獨傳送時鐘信號，接收端需從數字信號流中提取時鐘信號，所以要采用以“1”和“0”來表示有無電平變換的NRZI碼。接收NRZI碼流時，只要檢出電平變換，就可恢復數據，即使全是“1”信號，導致的信號頻率也只是原來時鐘頻率的一半，再經過加擾，連續“1”的機會減少，也就使高頻分量進一步減少了。

（a）串行數字數據接口SDDI（SerialDigital?Data?Interface），用于Betacam-SX非線性編輯或數字新聞傳輸系統，通過這種接口，可以4倍速從磁帶上載到磁盤。

（b）4倍速串行數字接口QSDI（QuarterSerial?Digital?Interface），在DVCAM錄像機編輯系統中，通過該接口以4倍速從磁帶上載到磁盤、從磁盤下載到磁帶或在盤與盤之間進行數據拷貝。

（c）壓縮串行數字接口CSDI（CompressionSerial?Digital?Interface），用于DVCPRO和Digital-S數字錄像機、非線性編輯系統中，由帶基到盤基或盤基之間可以4倍速傳輸數據。

以上三種接口互不兼容，但都與SDI接口兼容。在270Mb/s的SDI系統中，可進行高速傳輸。這三種接口是為建立數字音視頻網絡而設計的，這類網絡不象計算機網絡那樣使用握手協議，而使用同步網絡技術，不會因路徑不同而出現延時。

人們常在SDI信號中嵌入數字音頻信號，也就是將數字音頻信號插入到視頻信號的行、場同步脈沖（行、場消隱）期間與數字分量視頻信號同時傳輸。

發展史

1982年，原國際無線電咨詢委員會（CCIR）以歐洲廣播聯盟（EBU）與美國電影電視電視工程師協會（SMPTE）的機關提案為基礎，發布了CCIR601號建議書，以13.5MHz的取樣頻率，8位量化與4：2：2色度亞取樣統一了525/60和625/50兩種電視掃描系統的數字化參數。

1986年，CCIR以EBUTech.3246與SMPTE125標準為基礎，發布了CCIR656建議書，提出了一種可以傳輸CCIR601規格信號的并行接口，使用11對雙絞線與25針D型連接器，部分早期數字設備曾使用這種接口，但因傳輸距離較短，連接較復雜等原因，不適合大規模使用。

其實，CCIR656還包含了EBU于1983年提出的EBUTech.3247串行數字接口標準，采用8/9分組編碼，比特率為243Mb/s，但只支持8比特量化，而且不容易設計出穩定，廉價的接口芯片。

1983年，CCIR成為國際電信聯盟無線電通信部（ITU-R）。1994年，ITU-R發布了BT.656-2建議書，吸納了EBUTech.3267與SMPTE259M中定義的新型串行數字接口，該接口采用10比特傳輸與非歸零反向（NRZI）編碼。在傳送ITU-RBT.601（A部分）4：2：2級別信號時，其時鐘還率為270Mb/s，這就是如今大名鼎鼎的SDI。

75歐姆同軸電纜與75歐姆BNC連接器（IEC60169-8）的使用使電視臺內部原有的大量已敷設電纜在數字化系統中得以再利用，后來，SDI逐漸成為數字設備的標準配置，在此基礎上終于實現了演播室、主控、播控系統的數字化。中國也參照上述標準制訂了相應的國家標準BG/T17953。

為了滿足高質量節目制作對ITU-RBT.601（A部分）4：4：4級別圖像與色鍵等的需求，EBUTech.3268，SMPTERP145與ITU-RBT.799分別提出了雙鏈接的概念，即同時通過兩個SDI通道傳輸R’G’B’/4：4：4圖像與另外一路寬帶信號。

中國廣電總局參考ITU-RBT.799-3制訂的相應行業標準為GY/T159-2000。此外，SMPTE344M還定義了一種時鐘頻率為540Mb/s的串行數字接口。

1990年，ITU-RBT.709建議書發布，高清晰度電視技術加速發展，采用串行數字接口傳輸高清信號已在行業內達成共識，為此，SMPTE在292M標準中定義了時鐘頻率達1.5Gb/s級別的串行數字接口，相應國際標準為ITU-RBT.1120，GY/T157-2000為中國根據ITU建議書制訂的行業標準，這便是大家所熟知的HD-SDI。

除時鐘頻率提升到270Mb/s的5.5倍即1.485Gb/s外，HD-SDI與SDI也存在著一些差別，例如HD-SDI將亮度與色差信號分別放置在兩個流中，并將它們復用并加擾后進行傳輸，而且編碼后的行號與校堿碼附在有效視頻結束（EAV）后。因沿用了75歐姆電纜與連接器，加之有了SDI的成功經驗，因此HD-SDI很快就取代了之前應用的并行接口。

與SDI類似，為了滿足演播室與1080p50/59.94格式內容的傳輸,SMPTE在372M標準中對雙鏈接HD-SDI進行了標準化。高速接口芯片技術的進步使3Gb/s級別的串行接口成為可能。

2005年，ITU-R在BT.1120-6建議書中給出了2.97Gb/s串行接口的規范，物理介質仍然沿用了75歐姆同軸電纜和IEC60169-8標準連接器。此外，SMPTE424M也給出了類似的3Gb/s級別接口的定義。3Gb/s串行接口的出現解決了之前需要雙鏈接HD-SDI的場合，如4：4：4/12bit或1080p50/59.94格式的節目制作等。已有廠家宣布推出3Gb/s的串行接口芯片產品。

在一些需要遠距離傳輸的場合，如連接兩個距離較遠的演播室，銅纜就顯得有些力不從心了，此時，光纜自然就成為銅纜的替代者。ITU-RBT.1367、SMPTE297M與中國的GY/T164-2000等都是利用光纜傳送串行數字信號的標準，以ITU-RBT.1367為例，在傳輸高清信號時，只允許使用單模光纖與相應的光連接器，光－電、電－光轉換則由相應的光接收器與光發射器完成。

新興的數字電影具有較高清晰度圖像更高的分辨率、更豐富的色彩（例如SMPTE428-1KPGYQR4096×21604：4：4/X’Y’Z’/12-bit@24P），在數字電影設備（如數字投影機與服務器）之間需要傳輸的數據量更大。

因此，SMPTEN26技術委員會正在制訂435M系列標準—一種時鐘頻率為10.692Gb/s的串行數據接口，其物理介質為符合IEC60793-2標準的光纜與符合IEC61754-20標準的光連接器。這種10Gb/s級別的接口可將多至8個HD-SDI數據流復用在一起，也可以將現有的1.5Gb/s與3Gb/s數據結構映射至10Gb/s接口上。

參考資料