HD-SDI信号的特征及检测方法的提案

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1、万方数据翅点瞪钡_●所谓数字视频、简单地说就是模拟分量视频的数字化。为了便于数字信号的远距离传输．将并行数据转换成串行数据通过电缆驱动器，由电缆传输给接收端。SDI就是这种串行数据接口的简称。本文以1080i／50系统为例，对HD—SDI的原理做简单的阐述，着重介绍其检测方法。一HD—SDI的构成、传输及接收1．HD—SDI的构成高清的亮度信号(Y)的带宽是30MHz，色差信号(CBCR)的带宽是亮度信号带宽的一半，也就是15MHz。根据取样定理，取样频率必须在带宽的2倍以上。广电规格将亮度(Y)信号的取样频率定为74．25

2、MHz，色差信号(CB．CR)的取样频率定为37．125MHz，量化位数为10比特。这就意味着用74．25MHz取样的话．Y信号取样一次，色差信号CB或CR取样一次就行。也就是说一个样点包含了二个分量数字信号(CB，Y)或(CR，Y)．数据宽度为20比特。将此数据转换为串行数据，即构成串行传输信号(如图1所示)．其传输速率为74．25MHz×20=1．485GbpsHD—SDI信号里，除了有效视频信号之外，在视频信号消隐区间里还叠加有其他的信息。EAV／SAV：有效视频的起始点和终止点，它相当于模拟复合信号的行消隐前肩和后肩

3、。EAV／SAV分别由四个字节组成，(样址为1920～1923，2636～2639)。在第四字节里包含了帧识别信息。有效视频区间样址为0～1919。LN：行数信息(样址：1924～1925)。CRC：冗余校正码(样址：1926～1927)，用于检查亮度{Y)信号、色差信号(CB，CR)的数据错误。ANC：辅助数据(样址：1928～2635)．由一定格式的数据包构成，在ANC里包含有数字伴音信息的数据包，为了确保每个数据包的正确传输．每一个字节里附带有检查该字节是否出错误的奇偶校验位。每个数据包的最后一个字节为检查该数据包用户

4、数据码(UDW)是否出错误的校验和。其结构为图2所示。这样，在视频信号的消隐期间(EAV～SAV)里嵌入行、帧信息、数字伴音等其他的相关信息，这些信息和视频形成35AF。d。vai。n。c。e，di。T。efPViji。H万方数据计算：G．(X)=X9+X4+1(1)重新排列并行数据流．形成NRZ(不归零)信号。其次．并行数据中如果⋯0电平或“1”电平持续的次数过多的话，在接收端不利于从接收数据信号中恢复时钟信号。为了解决这个问题．利用生成多项式(2)对NRZ信号作第2次计算：G．{X)=X+1(2)有利于恢复数据时钟信号。

5、此外，为了便于电缆传输，HD—SDI信号通过电缆驱动器．由输出端输出。2．HD—SDI的传输由于模拟视频信号带宽为6MHz，对特性阻抗75Q的传输电缆要求不高。。但是在HD—SDI传输时，如前所述，HD—SDI的传输速率高达1．485Gbps．其频谱分布一般在4GHz以上，所以在HD—SDI信号传输时必须使用高频衰减较少的特性阻抗75Q专用电缆，否则将无法正确接收数字信号。目前．所使用的电缆一般为Beldenl694A或5CFB。图3为用于HD—SDI传输的75Q电缆衰减特性。从图中可看出．电缆长度较短(5cm以下)时，衰减

6、特性近似于平坦直线，与频率无关。随着电缆长度的增加．频率升高将导致衰减量增大。一般接收设备里，具有电缆均衡功能，能自动补偿高频分量的衰减。如果电缆的衰减量超过电缆均衡器均衡能力的话，造成SDI信号的高次谐波分量不足．电平变化的上升、下降时间延长．无法正确接收”0”和“1”的数字信号。即使使用同类电缆．型号不同，其衰减特性也有所差异，所能传输的距离也略有不同。此外电缆的老化、变形、接触不良也会增加衰减量．缩短传输距离。评估电缆所能传输的最大距离为频率750MHz时．电缆衰减量为20dB的长度。实际上，电缆传输的最大长度除了取决

7、于所使用电缆的衰减特性之外，还和输出端信号的幅度、抖动量、接收端的均衡能力有关。如图3所示，大约110m时的衰减量为20dB。但是要测试电缆衰减度特性并不容易．它需要标准信号发生器．频谱仪或网络分析仪。并现代电视技术{362004．8{万方数据日本利达电子提供的LV5700HD—SDI／SD—SDI多功能彩色液晶示波器具备等效电缆长度计功能。利用此功能可以很直观、方便地测试所使用的电缆长度，且不需要操作人员具备特殊的射频工作经验。其使用方法有待后述。式的解码计算．复元HD的多工数据流之后，经过一系列的数字信号处理，复元视频信

8、号和伴音信号及其他的字幕等附加信息(其构成如图4所示)。二测试方法3．HD-SDI的接收在接收数据信号中，由于电缆的高低频衰减不同，SDI在模拟分量视频图像编辑、传送时，需要监视各分量信信号电平幅度减少，同B寸SDI信号的高次谐波分量减少更多，号的电平幅度，同步关系、矢量波形、图像等，操作