HD-SDI信号的特征及检测方法
SDI接口信号特点及传输转换技术
SDI接口信号特点及传输转换技术（北京科思图科技有限公司技术支持部）图1 演播室中的SDI接口具有3G-SDI接口的高清电影摄像机具有HD-SDI接口的高清液晶监视屏图2 典型的带有SDI接口的产品图3 SDI电缆及接头外观1．SDI接口简介串行数字接口（SDI）是由SMPTE组织制定的一种数字视频接口标准。
例如，ITU-R、BT.656、SMPTE 259M定义了用于广播级的数字视频接口；在SMPTE 292M中定义了一个著名的高清串行数字接口标准（HD-SDI），该接口正常时能够提供1.485Gbit/s的数据速率。
在SMPTE 372M中定义了一个双链路HD-SDI标准，该接口由一对SMPTE 292M链路组成，能够提供2.970 Gbit/s数据传输速率。
该接口广泛应用于数字影院或高清电视HDTV 1080P，能够比常规HDTV具有更好的保真度和分辨率。
近年来，SMPTE 424M中又定义了由一个单2.970 Gbit/s串行链路组成的接口3G-SDI，该接口将取代双链路HD-SDI。
这些标准用于在广播电视设备中传输未压缩、未加密的数字视频信号，信号中也可根据需要加入嵌入式音频和时间码。
采用同轴电缆传输，距离一般小于300m。
SMPTE 297M定义的光纤规范可以进行远距离传输，传输距离仅受限于最大光纤长度或中继器。
通常，SDI和HD-SDI仅应用于专业视频设备中，各种各样的许可协议限制了未加密的数字接口，禁止其在消费类设备例如Blu-Ray和个人视频录像机中使用。
一些专业的视频和高清视频可能用到的DSLR摄像机和所有未压缩视频可能用到的消费类摄像机均采用HDMI接口，通常称为纯净HDMI。
对于存在的DVD播放器和其它设备来说，还有许多多媒体随选装备，允许用户为设备增加一个串行接口。
表1 SDI标准一览表标准名称比特率视频格式例子SMPTE 259M SD-SDI 270 Mbit/s, 360 Mbit/s, 143 Mbit/s, and 177 Mbit/s 480i, 576i SMPTE 344M ED-SDI 540 Mbit/s 480p, 576p SMPTE 292M HD-SDI 1.485 Gbit/s, and 1.485/1.001 Gbit/s 720p, 1080i SMPTE 372M Dual Link HD-SDI 2.970 Gbit/s, and 2.970/1.001 Gbit/s 1080pSMPTE 424M 3G-SDI 2.970 Gbit/s, and 2.970/1.001 Gbit/s 1080pTBA 6G UHD-SDI 6 Gbit/s 4KTBA 12G UHD-SDI 12 Gbit/s 4K2．SDI信号特点各种SDI标准均使用75欧姆阻抗同轴电缆和BNC连接器进行传输，这和模拟视频场合中使用的传输媒介一致。
hd-sdi标准
hd-sdi标准
HD-SDI（High-Definition Serial Digital Interface）是一种用于高清视频传输的数字接口标准。
它是SDI（Serial Digital Interface）标准的一个变种，专门用于传输高清视频信号。
HD-SDI标准的特点包括：
1. 高清传输：支持高清视频信号的传输，常见的分辨率包括720p和1080i。
2. 数字传输：使用基带数字信号传输视频数据，保证信号的质量和稳定性。
3. 实时传输：可以实现实时的视频传输，适用于需要低延迟的应用场景。
4. 远距离传输：支持远距离传输，适用于需要长距离视频传输的场合。
5. 同轴电缆：常用的物理传输介质是同轴电缆，可以利用现有的同轴电缆进行高清视频传输。
HD-SDI标准被广泛应用于监控系统、广播电视行业、电影制作等领域，它提供了高质量、实时和可靠的视频传输解决方案。
HD-SDI信号质量标准与测试诊断方法
1.SDI信号质量标准与测试诊断方法2014-10-16 15:12:18 编辑：烦高来源：数字音视工程网在高速SDI信号的传输和转换过程中，由于硬件设备的性能及安装水平的不同，导致SDI信号质量下降，造成高清视频信号接收错误。
通常需要对SDI信号进行测试，并根...在高速SDI信号的传输和转换过程中，由于硬件设备的性能及安装水平的不同，导致SDI信号质量下降，造成高清视频信号接收错误。
通常需要对SDI信号进行测试，并根据测试结果判断可能出现问题的原因，从而保证高清系统中每条链路的性能。
在SDI信号出现之前，高清视频信号采用模拟信号进行传输。
模拟信号在传输和转换过程中非常容易出现质量下降，通常采用高速示波器进行波形采样测试。
通常需要测试的指标有色条幅度、同步振幅和时间、噪声、频率响应、多波群、非线性度、通道延时、瞬时特性等。
图1模拟视频信号测试波形而SDI信号采用模数转换和高速串行编码技术，使用一根同轴电缆即可传输所有数字视频及音频信息。
图2SDI信号生成原理简图由于SDI为数字信号，信号的生成原理和特性不同于模拟视频信号，因此SDI信号测试内容的关注点和模拟视频信号测试基本不同。
如下所示为SDI信号的几个关键特性：电平幅度、抖动、上升/下降时间、单元间隔(周期)。
图3SDI数字信号特性按照SMPTE259M、SMPTE292M、SMPTE424M的规定，SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI信号质量标准(包含幅度、过冲、上升/下降时间、抖动时间、抖动排列等)各不相同。
而且，HD-SDI 和3G-SDI高速信号对上升/下降时间的要求达到了几十到几百ps量级。
图4各种SDI信号质量标准以上几个指标一般通过波形测试仪器的眼图和抖动显示工具来测试。
1.眼图及抖动测试眼图及抖动波形是两个用于SDI测试的重要工具。
图5眼图测试专用测试仪眼图工具可以自动测试眼幅度、眼上升/下降时间、眼上升/下降时间差、眼上升/下降过冲、峰峰值抖动、电平幅度等。
hd sdi 标准
hd sdi 标准HD-SDI标准随着科技的快速发展，高清视频监控系统在各个领域得到了广泛应用。
其中，HD-SDI（High Definition Serial Digital Interface）标准成为了一种重要的高清视频传输技术。
本文将介绍HD-SDI标准的基本原理、优势和应用领域，并分析其未来的发展趋势。
一、HD-SDI标准的基本原理HD-SDI是一种数字串行接口标准，采用高清无压缩数字视频信号传输，与模拟视频传输相比，具有更高的图像质量和更远的传输距离。
其基本原理如下：1. 数据传输方式：HD-SDI使用基于同轴电缆的单一数字信号传输方式，每秒传输大量的数字数据，保证了视频质量的高清和稳定。
2. 信号压缩：HD-SDI传输的信号是无压缩的数字信号，与传统的模拟视频传输方式相比，不会损失图像细节和色彩信息，提供了更真实、更清晰的影像效果。
3. 传输距离：HD-SDI标准支持长达几百米的传输距离，使得监控设备的安装更加便捷，同时保持了高质量的视频传输。
二、HD-SDI标准的优势HD-SDI标准在高清视频监控领域具有如下优势：1. 高画质：HD-SDI传输无压缩的数字信号，能够提供更高的图像质量，细节更加清晰，色彩更加真实，使得监控画面更加可信。
2. 传输距离：HD-SDI标准支持更远的传输距离，能够满足一些特殊场景下的需求，例如远距离监控和大范围监控。
3. 实时性：HD-SDI传输速度快，能够实现实时视频传输，保证了监控系统的高效性和实用性。
4. 兼容性：HD-SDI标准与现有的监控设备相兼容，不需要更换现有设备，降低了升级成本。
三、HD-SDI标准的应用领域HD-SDI标准已经在多个应用领域取得了广泛应用，包括但不限于以下几个方面：1. 安防监控：HD-SDI技术可以提供更高的图像质量和更远的传输距离，使得安防监控系统能够更好地满足对画质和距离的要求。
2. 交通监控：在交通监控领域，高清视频能够提供更清晰的图像，更准确的识别目标，从而提高交通安全性。
7-3高清技术之HD-SDI
SDI接口标准
SMPTE 259M，SD-SDI，数据率270 Mbps SMPTE 292M，HD-SDI，数据率1.485Gbps SMPTE 424M，3G-SDI，数据率达到2.97 Gbps
相对于IP网络高清技术， HD-SDI具有优势： 标准化 易用性 高画质和实时性
模拟标清监控系统平滑升级到HD-SDI高清系统
远程HD-SDI高清系统 对于远程HD-SDI高清监控系统，还要用到HD-SDI编码器、交换机、路由器等其 他网络设备，从而使不同监控点的视频信号能够汇聚到监控中心或远程中心。
HD-SDI
信号标准为SMPTE292M，传输速率为1.485Gbps， 视频格式为720P@25/30/50/60fps， 以及1080P@25/30fps和1080i@/50/60fps。
HD-SDI摄像机 HD-SDI录像机
பைடு நூலகம்
HD-SDI后端设备
HD-SDI传输系统：发送端和接收端都采用SDI专业编解码芯片作为核心，例如编码芯片GV7600， 解码芯片GV7601构成的HD-SDI系统，发送端将视频信号通过同轴电缆发送至接收端。
HD-SDI视频监控技术特点及应用介绍
HD-SDI视频监控技术特点及应用介绍HD-SDI摄像机与IP高清对比HD-SDI摄像机与传统高清的对比，传统的高清摄像机主要是指网络高清。
· 图像质量：由于HD-SDI系统的图像格式是原始的图像直接转换成数字串口信号后输出，没有经过压缩编码，所以图像数据原始完整，从清晰度、色彩等方面都优于网络的经过压缩的图像。
· 传输的成本对比：小型的监控系统，可以直接布线的，摄像机点位大部分在200米以内的，两种设备成本传输基本相同，甚至由于省掉交换机，使用HD-SDI系统可以说成本可能更低，等于和原来的模拟监控系统的方式一样，前端直接拉线进中心DVR和矩阵，安装调试也较容易，对于安装的球机云台等全方位监视设备的操作控制也更方便。
比如银行的柜员监控、楼宇、小型工厂学校等是比较典型的配置案例。
HD-SDI的布线成本会高于IP网络系统，因为HD-SDI的光端机的价格和网络数据光端机的价格相比目前还比较高，还有由于HD-SDI 系统中光端机资源使用率低于IP网络系统，所以在光缆方面的费用也要高一些，所以在中大型的系统搭建时候，完全使用HD-SDI系统难度很大，但是又限于IP网络系统的图像质量和延时的缺陷，建议中大型系统采用融合的方案，通过HD-SDI的编码器(DVS)和IP网络系统有效融合，部分重点部位以及球机和云台的点位采用HD-SDI形式，能有效解决系统的预算造价和系统图像质量上的矛盾。
系统应用情况传输问题HD-SDI视频系统因为采用同轴电缆传输，所以从结构上和原来标清的模拟系统非常相似，架构完全一样，如果采用模拟系统常用的视频线传输的话距离基本不超过120米，使用广电上常用的射频线缆的话距离大概不超过250米，超过250米以外的距离，可以考虑使用HD-SDI信号放大器目前市场上的放大器可以做到1000米左右，如果更远的距离可以采用光端机经光纤传输;后端设备HD-SDI信号系统后端的主要设备和模拟系统一样，采用DVR数字录像设备和切换控制矩阵主机，新型的高清DVR和矩阵兼容多种视频信号，比如标清模拟信号，HD-SDI信号以及IP网络视频信号等，极大的方便了标清系统，HD-SDI系统和网络高清系统的混合使用;由于HD-SDI信号没有经过编码压缩处理，图像质量非常好，适合显示在大型的电视墙，还有由于HD-SDI信号实时性，操控方便;兼容性问题HD-SDI系统目前也有些问题需要注意，如系统的兼容性问题，由于HD-SDI系统进入安防行业不久，各个硬件厂家选用设备解决方案不同，采用的硬件不同，测试标准不统一等因素，目前市场上的各家产品兼容性有些问题，不是所有的设备都能兼容，需要经过测试以及修正，还有一些设备的新功能还不完全成熟，稳定性还有待提高，这些问题有待于行业统一标准，慢慢进行规范。
HD-SDI信号质量标准与测试诊断方法Word版
1. SDI信号质量标准与测试诊断方法2014-10-16 15:12:18 编辑：烦高来源：数字音视工程网在高速SDI信号的传输和转换过程中，由于硬件设备的性能及安装水平的不同，导致SDI信号质量下降，造成高清视频信号接收错误。
通常需要对SDI信号进行测试，并根...在高速SDI信号的传输和转换过程中，由于硬件设备的性能及安装水平的不同，导致SDI信号质量下降，造成高清视频信号接收错误。
通常需要对SDI信号进行测试，并根据测试结果判断可能出现问题的原因，从而保证高清系统中每条链路的性能。
在SDI信号出现之前，高清视频信号采用模拟信号进行传输。
模拟信号在传输和转换过程中非常容易出现质量下降，通常采用高速示波器进行波形采样测试。
通常需要测试的指标有色条幅度、同步振幅和时间、噪声、频率响应、多波群、非线性度、通道延时、瞬时特性等。
图1 模拟视频信号测试波形而SDI信号采用模数转换和高速串行编码技术，使用一根同轴电缆即可传输所有数字视频及音频信息。
图2 SDI信号生成原理简图由于SDI为数字信号，信号的生成原理和特性不同于模拟视频信号，因此SDI信号测试内容的关注点和模拟视频信号测试基本不同。
如下所示为SDI信号的几个关键特性：电平幅度、抖动、上升/下降时间、单元间隔(周期)。
图3 SDI数字信号特性按照SMPTE 259M、SMPTE 292M、SMPTE424M的规定，SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI信号质量标准(包含幅度、过冲、上升/下降时间、抖动时间、抖动排列等)各不相同。
而且，HD-SDI 和3G-SDI高速信号对上升/下降时间的要求达到了几十到几百ps量级。
图4 各种SDI信号质量标准以上几个指标一般通过波形测试仪器的眼图和抖动显示工具来测试。
1.眼图及抖动测试眼图及抖动波形是两个用于SDI测试的重要工具。
图5 眼图测试专用测试仪眼图工具可以自动测试眼幅度、眼上升/下降时间、眼上升/下降时间差、眼上升/下降过冲、峰峰值抖动、电平幅度等。
HD-SDI广播级高清监控解决方案
HD-SDI广播级高清监控解决方案当我坐在电脑前，准备写下这个方案的时候，我的思绪就像高清摄像头捕捉画面一样，清晰而流畅。
十年磨一剑，我对自己说，这是一个挑战，更是一次机遇。
让我们来谈谈HD-SDI，高清串行数字接口。
这是一种高清视频传输标准，具有高分辨率、低延迟和高质量图像传输的特点。
在广播级高清监控领域，它意味着更稳定的信号传输，更清晰的画面质量，以及更高效的监控体验。
一、项目背景随着我国经济的快速发展，公共安全日益受到重视。
高清监控作为保障公共安全的重要手段，其应用场景越来越广泛。
从城市交通、大型商场，到工厂、学校，高清监控已经成为现代社会不可或缺的一部分。
而HD-SDI广播级高清监控解决方案，正是为了满足这些场景对高清监控的迫切需求。
二、解决方案设计1.系统架构本方案采用分布式架构，将前端摄像头、传输设备、后端存储和显示设备有机地结合起来。
前端摄像头采用HD-SDI接口，捕捉高清画面；传输设备负责将前端摄像头采集的数据传输至后端；后端存储设备负责存储大量监控数据；显示设备则将监控画面实时显示出来。
2.设备选型（1）前端摄像头：选用具有高清、低照度、宽动态范围的摄像头，确保在各种环境下都能捕捉到清晰画面。
（2）传输设备：选用具有高传输速率、抗干扰能力强、支持长距离传输的HD-SDI光端机。
（3）后端存储设备：选用大容量、高速度、稳定的硬盘录像机（NVR），确保数据安全。
（4）显示设备：选用高清监视器，实现实时监控画面的高清显示。
3.系统功能（1）实时监控：通过前端摄像头采集画面，传输至后端存储设备，实时显示在监视器上。
（2）录像存储：后端存储设备可存储大量监控数据，便于事后查询和分析。
（3）远程访问：通过互联网，实现远程访问监控画面，满足远程监控需求。
（4）报警联动：当监控画面出现异常情况时，系统可自动发送报警信息，通知相关人员。
三、实施步骤1.需求分析：与客户沟通，了解监控场景、监控需求，确定监控点位置和数量。
HD-SDI硬盘录像机(SDI录像机)
地址:深圳市宝安区西乡大道富通城三期4A802HD-SDI 硬盘录像机（储存SDI 高清图像）深圳市华天成科技有限公司专业生产HD-SDI 硬盘录像机，采用嵌入式Linux 操作系统、标准H.264压缩算法、8路高清视频输入和录像。
支持HDMI 、VGA 视频输出(HDMI 视频输出最高分辨率达1920*1080)。
HD-SDI 硬盘录像机内置WEB Server ，方便网络远程控制管理。
它内置4个硬盘接口，还可外带1个eSATA 硬盘，支持TB 级硬盘，支持DDNS ，鼠标局部区域拖动数字放大，以及鼠标高速云台控制功能，极大地方便云台控制。
另含3个USB 接口，支持鼠标和移动存储备份。
产品特点1. 选择支持最高图像清晰度的1080i 或 720p 高清CCTV 摄像机2. H.264压缩格式来实现高效录像3. 支持所有摄像机全高清实时录像与回放 ( 720p)4. HDMI 1080i 和 VGA 多主监视器输出5. 高分辨率(1080p/720p) 录像的同时降低远程查看码流的带宽6. 五重操作（实时预览、录像、回放、备份及远程监控）7. 拥有免费的DDNS 服务，无需设置静态IP 地址也能实现远程控制8. 友好的图形用户界面（GUI ）9. 支持 4 个固定内置硬盘和1个eSATA 外接硬盘10. 多重控制输入: 鼠标/前面板/远程控制器/键盘11. 快速设定: 单击菜单选项，可轻松快速安装12. 快速备份: 可以在播放的同时将录像备份到USB13. 快速回放: 只需移动鼠标，点选并拖动播放杆，即可找到想要播放的录像文档14. 快速搜寻: 直观的播放杆，可以通过简单的拖动操作使用15. 智能搜寻: 直接在特定区域中找个某片段记录16. 快照搜寻: 显示特定间隔的快照，轻松找出想要的场景17. 内置的网页界面可支持远程客户端设置或操作DVR18. 千兆以太网接口，有利于通过网络进行远程高速浏览和控制19. 通过鼠标或前面板在屏幕上实现PTZ 控制20. 支持音频录制功能21. 内置DVD 刻录机22. 3个USB2.0接口用于外接设备备份数据或连接鼠标地址:深圳市宝安区西乡大道富通城三期4A80223. 支持多种语言界面24. 支持安装19 吋机架广泛范围：★现场直播录制及回放★传统编辑机房作为编辑录像机和放像机★非编机房上下载设备，节省磁带录像机★转播车上作为备份和录像机使用★在维修场合时作为便携式视频音频信号发生★摄 像 机长时间记录和备份使用★现场或者演播室大屏幕背景播放设备★体育赛事现场录制和慢动作回放系统★电视台播出系统中作为垫播或插播使用★演播室播出广告串编★单兵记者现场记录及编辑回放★高清数字化医疗现场采集记录及回放★极端环境下使用的专业视频应用HD-SDI 产品应用 ---HDCCTV 描述（高清SDI 应用方案）（hd-sdi 摄像机、hd-sdi 光端机、hd-sdi 转hdmi 转换器、hd-sdi 硬盘录像机）前端全部采用HD-SDI 高清数字摄像机进行采集，用同轴电缆和HD-SDI 光端机机房中心，一路进入HD-SDI 矩阵，输出到管理中心大屏显示，为全高清非压缩音视频信号，无压缩、无延时、无失真的特点；从矩阵输出一路图像利用HD-SDI 光端机远程传送到上级中心，可以控制矩陈输出任何一路图像查看； 一路进入编码器，对音视进行存储，在接入网络，方便利用因特网远程查看音视频图像。
HD-SDI数字高清摄像机
HD-SDI数字高清摄像机高清网络摄像机拥有网络摄像机所具备的所有优点，当然必可避免的带有网络摄像机的缺点。
视频监控从小规模的传统CCTV闭路电视监控系统到本地的局域网络监控，再到目前流行起来的大范围远程网络监控，网络摄像机无疑最具备视频组网的条件。
作为网络摄像机，其本身即可以通过TCP/IP协议设置可以访问的IP地址，通过局域网连接到互联网来进行视频的网络访问，无论在世界任何地点，都可以访问与互联网联通的高清网络摄像机。
但随之带来的问题是网络暴露在最前端，可能会遭到非法用户的网络入侵，网络管理人员必须要做相应的安全策略来避免黑客攻击。
高清网络摄像机由于要通过网络传输编码过的视频，其自身就具备编码功能，而凭借高效的MPEG4/AVCH.264压缩技术标准，编码后的视频数据码率相对原始视频数据流小了百倍以上，因此经过编码的视频可以直接通过本地SD/SDHC存储卡来存储或在网络访问视频流的同时来进行视频录像的存储。
但是编码网传会带来明显的延时，和视频失真、色斑色块、清晰度下降、锐度不足等问题，各厂商的方案和网络环境的不同，网络延时从200ms到1-2s，而视频效果需要足够的码率来保证，这又需要足够的专用网络带宽。
视频参数与功能设置对于视频监控中的视频采集来源——摄像机是十分重要的，由于场景物体、建筑、光线等变化，需要重新调节视频参数或设置部分功能，高清网络摄像机由于其自身接入了网络，只要网络畅通，系统管理员可以随时访问摄像机，根据当前情况来重新配置摄像机。
伴随着视频监控，音频采集同样对事件监控有着一定的意义，监控场景的某些声音，场景内人物的对话，都可能是重要信息，而高清网络摄像机可以通过简单的音频采集，同步做音视频编码，封装成音频数据流，进行录像存储和网络音视频的传输预览。
而音频采集的拾音器材成本很低，音频流码率也很低，所以有很多用户还是希望有声音伴随的真正音视频监控。
摄像机的镜头在不同焦距下观看的视场角和所能观看物体的远近也是不同的，监控行业中可能会使用到电动镜头，网络摄像机通过自身的RS-485接口即可控制镜头，配合云台，可实现实时转动与焦距变换。
HD-SDI信号的特征及检测方法的提案
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７４．２５ＭＨｚ，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。
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数据码（ＵＤＷ）是否出错误的校验和。
数字高清解决方案之HD-SDI
数字高清解决方案之HD-SDI[摘要] HD-SDI大家并不陌生，在人们追寻看得到到看得清的阶段产生的技术，它突破了标清系统或早期的模拟系统的瓶颈，为前端图像实时高清带来了HD-SDI大家并不陌生，在人们追寻“看得到”到“看得清”的阶段产生的技术，它突破了标清系统或早期的模拟系统的瓶颈，为前端图像实时高清带来了新的福音。
HD-SDI技术优势随着社会经济的发展，对安防监控的需求也日渐增长，而传统视频监控系统存在清晰度低、视线范围窄小、目标观察不清等弊端，市场需要新的技术来改变这一现状，此时HD-SDI也应运而生。
所谓的HD-SDI高清摄像机，是基于SMPTE(电影与电视工程师协会)串行链路标准，通过75欧姆同轴电缆来传输未压缩的数字视频的一种高清实时摄像机。
SDI接口也可简单分为以下三种：标准清晰度SD-SDI(270Mbps，SMPTE259M),高清标准HD-SDI(1.485Gbps,SMPTE292M)、3G-SDI(2.97Gbps,SMPTE424M)。
(1)节省成本一方面设备采用BNC接口连接，也就是说我们在将已有的传统模拟框架系统转为高清监控系统的过程中，无需重新布线，只需更换前端和后端部分，这将为工程节省巨大的时间成本和人力成本。
另一方面，HD-SDI摄像机产品工程施工采用的系统框架和模拟监控系统框架相同，采用75-5同轴线缆即可实现系统布线，施工人员和系统操作人员无需培训，更容易上手。
(2)高清实时与IP摄像机相比，HD-SDI摄像机减少了将视频信号通过压缩和打包后通过网络传输，它利用同轴电缆将未经压缩的数字信号高速传输，有效地防止原始图像失真的现象发生。
HD-SDI摄像机不像IP监控是将视频信号经过压缩和打包后通过网络传输的，它是以未经压缩的数字信号在同轴电缆上高速传输，原始图像不会失真。
另外，SDI接口即使外延也不会带来网络外延问题，中心系统与前端系统是完全隔离的，不可能经过SDI接口产生网络入侵，安全性较网络系统要高。
hd sdi
HD SDI什么是HD SDI？HD SDI（High Definition Serial Digital Interface）是一种数字高清视频传输接口标准，允许高清视频信号和音频信号通过同一条同轴电缆传输。
它是SDI标准的一种改进版本，通过增加带宽和提高传输速率，支持更高分辨率和更大帧率的高清视频传输。
HD SDI的特点和优势1.高清传输：HD SDI支持1080p分辨率的高清视频传输，能够提供更清晰、更精细的图像质量。
与传统的模拟视频传输方式相比，HD SDI大大提升了画质的细节和显示的清晰度。
2.数字传输：HD SDI是一种数字传输接口，通过数字信号传输，避免了模拟信号传输过程中的噪音、干扰和失真等问题。
数字传输保证了视频信号的稳定性和一致性，提供更可靠的信号传输。
3.实时传输：HD SDI具备实时传输高清视频的能力，不会造成视频延迟。
这在一些需要实时显示和监控的场景中非常重要，如监控控制中心、直播转播等。
4.长距离传输：HD SDI通过同轴电缆传输数字信号，可以实现较长距离的信号传输。
依据不同的电缆规格和设备质量，HD SDI信号的传输距离可以达到几百米甚至更远。
5.多通道传输：HD SDI支持多通道传输，可以同时传输多路高清视频和音频信号。
这在一些需要多路视频监控或多路高清视频采集的场景中非常有用。
HD SDI的应用领域HD SDI由于其高清传输、数字传输和实时传输等特点，被广泛应用于许多领域。
1.广播电视行业：HD SDI是广播电视行业常用的高清视频传输标准，用于制作和传输高清电视节目。
通过HDSDI接口，可以将高清摄像机、录像机、监视器等设备进行连接并进行高清视频采集、编辑和播放。
2.安防行业：HD SDI在安防监控领域也有广泛应用。
通过HD SDI传输接口，可以实现高清摄像头与监控设备的连接，实时监视和录制高清视频图像。
3.医疗行业：医学图像在高清显示和传输方面要求较高。
医疗领域使用HD SDI接口可以实现医学图像设备如B 超、X光机以及手术显微镜与显示器的连接，提供高清图像以便医生准确分析和诊断。
HD-SDI信号质量标准与测试诊断方法
1. SDI信号质量标准与测试诊断方法2014-10-16 15:12:18 编辑：烦高来源：数字音视工程网在高速SDI信号的传输和转换过程中，由于硬件设备的性能及安装水平的不同，导致SDI信号质量下降，造成高清视频信号接收错误。
通常需要对SDI信号进行测试，并根...在高速SDI信号的传输和转换过程中，由于硬件设备的性能及安装水平的不同，导致SDI信号质量下降，造成高清视频信号接收错误。
通常需要对SDI信号进行测试，并根据测试结果判断可能出现问题的原因，从而保证高清系统中每条链路的性能。
在SDI信号出现之前，高清视频信号采用模拟信号进行传输。
模拟信号在传输和转换过程中非常容易出现质量下降，通常采用高速示波器进行波形采样测试。
通常需要测试的指标有色条幅度、同步振幅和时间、噪声、频率响应、多波群、非线性度、通道延时、瞬时特性等。
图1 模拟视频信号测试波形而SDI信号采用模数转换和高速串行编码技术，使用一根同轴电缆即可传输所有数字视频及音频信息。
图2 SDI信号生成原理简图由于SDI为数字信号，信号的生成原理和特性不同于模拟视频信号，因此SDI信号测试内容的关注点和模拟视频信号测试基本不同。
如下所示为SDI信号的几个关键特性：电平幅度、抖动、上升/下降时间、单元间隔(周期)。
图3 SDI数字信号特性按照SMPTE 259M、SMPTE 292M、SMPTE424M的规定，SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI信号质量标准(包含幅度、过冲、上升/下降时间、抖动时间、抖动排列等)各不相同。
而且，HD-SDI和3G-SDI高速信号对上升/下降时间的要求达到了几十到几百ps量级。
图4 各种SDI信号质量标准以上几个指标一般通过波形测试仪器的眼图和抖动显示工具来测试。
1.眼图及抖动测试眼图及抖动波形是两个用于SDI测试的重要工具。
图5 眼图测试专用测试仪眼图工具可以自动测试眼幅度、眼上升/下降时间、眼上升/下降时间差、眼上升/下降过冲、峰峰值抖动、电平幅度等。
光纤HD-SDI
谢谢观赏
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与传统摄像系统比较：
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是IP摄像机的标称帧数和实际原始图像帧数的比例，这也是IP相机细节丢失 和系统延时的部分原因。 光纤摄像机系统是完全实时、无损、逐帧、传输和记录，保证了细节，给后 续查看和事前预测提供了准确和详实的依据。
应用领域：
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安防/交通领域： 清楚分辨事故中运动的车或人物的具体轨迹和状态， 各种运动情况及动作细节。 实现看得清，找得到！
✔光纤HD-SDI摄像机的构成前两个部分和一般HD-SDI摄像机是一样 的，其不同的地方是后端的传输部分。光纤HD-SDI摄像机除了通过 BNC头输出HD-SDI信号，还需要通过光传输模块，把HD-SDI信号通 过光纤发送出去。
特点：
3
非压缩：对图像不进行压缩，可以保证原 始图像不失真传输。 实时：几乎不产生延时，很适合对实时性要求 高的场合。 兼容性好：传输标准只有一个，所有的HD-SDI 摄像机都必须遵循这一标准，所以HD-SDI的设 备的兼容性很好。
基本组网方式：
4
（1） 与传统的模拟组网方式一致，只更换相关节点的 设备的情况下，就可以完成模拟视频系统到高清视频系统 的转换。 远端使用与光纤摄像机配套的HD-SDI光端机，HD-SDI 视频分配器把接收到的HD-SDI视频信号一路通过视频矩阵 到电视墙中进行实时监控。另一路通过HD-SDI硬盘录像机 ，把视频信号记录下来。
应用领域：
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金融、交通领域： 对于金融、交通监控来说，1秒钟就可能错过很多镜头。没有达到监控的作 用。 对于被罚超速的车辆，提供的惩罚证据仅仅是一张照片，而这张照片不是用 来证明超速的，只是用来看清车辆信息的。 因此，测速精确到厘米，实用性相当强。
应用领域：Leabharlann 10其它领域： 飞机起飞降落过程的视频采集和分析；火车、高铁运行状态的细微变化的视 频采集和分析。等等
hd-sdi信号的特征及检测方法
在数字视频中，为了便于数字信号的远间隔传输，将并行数据转换成串行数据，经电缆驱动器通过电缆传输给接收端。
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〔CB、CR〕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。
广电部门规定Y信号的取样频率为74.25MHz，CB、CR信号的取样频率为37.125MHz，量化位数为10比特(1024阶调)。
这就意味着用74.25MHz取样的话，Y信号、CB、CR信号各取样一次就行。
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，其传输速率为：74.25MHz × 20 = 1.485Gb/s图1是HDTV的并行——串行转换，HD-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信息。
如有效视频的起始点和终止点EAV/SAV、行数信息LN、冗余校正吗CRC、辅助数据ANC等信息。
2.HD-SDI的传输由于HD-SDI的传输速率高达1.485Gb/s，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75Ω专用电缆，否那么将无法正确接收数字信号。
对于短间隔电缆，频率特性几乎是平坦的；对于长间隔电缆，频率越高衰减量增大。
评估电缆所能传输的最大间隔为频率 750MHz时，电缆衰减量为20dB的长度，大约为110m。
最大长度还和输出端信号的幅度、抖动量、接收端的平衡才能有关。
目前，所使用的电缆一般为 Belden1694A或5CFB。
为了便于电缆传输，HD-SDI信号通过电缆驱动器〔数据率在SD-SDI时270Mb/s，驱动75Ω的电缆〕，由输出端输出(如图2所示)。
HD-SDI采用示波器测试的几点标准
纯数字技术深入安防光端机助其披荆斩棘俗话说，一个好汉三个帮。
SDI监控技术的红火，其远距离传输需求直接催生了SDI光端机技术日渐成熟，使得SDI逐步从广播等专业应用逐步向安防等民用领域迈进。
目前应用于安防领域的SDI技术主要有SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI三种，并以HD-SDI高清监控技术成为应用主流。
我们此次探讨，正是基于HD-SDI光端机而做剖析。
文/？？？SDI广播级技术具有高还原、无压缩显示、低延时、高清等优良的监控性能，其应用可迅速摆脱模拟视频清晰度不足、网络监控压缩损耗/网络延时大等弊端，成为现如今安防领域监控技术强有力竞争者。
但受制于同轴电缆等通用传输线缆的距离短问题，SDI技术监控应用仍需光端机提供传输支持。
我们知道，SDI广播级成像技术和光端机传输技术都是经过了一段漫长的发展历程，已经达到比较成熟的境地，两者结合，势必会十分轻松并加速SDI 监控技术在安防领域的快速拓展。
HD-SDI应用潮流影响光端机的主流技术从技术上讲，SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI都是可成熟应用于安防领域的技术，但将SDI技术引进安防的目的是为了无延时的高清呈现，因此HD-SDI、3G-SDI技术更受安防行业欢迎；但由于3G-SDI技术的传输频率为2.97GHz，换句话说，采用3G-SDI技术传输的视频实时码率将达到2.97Gbps，而其所得的图像分辨率与HD-SDI一致，均为1080P，行业在衡量两者的技术及权衡现今传输技术之后，认为采用HD-SDI更为适合现如今其在安防领域应用。
这考量的最重要因素就是传输设备的成熟度及成本等。
从网络带宽来说，2.97Gbps的传输速率是1.485Gbps的两倍，因此其传输对光发射模块的要求也更高，虽然数值上只是2倍的差距，但工艺、成本的要求就不是2倍那么简单，因此，综合各方面考虑，HD-SDI无论清晰度、分辨率、制作技术要求等都更符合安防行业需求。
传输功能设计光端机传输的目的是要准确还原数据源，比如图像的色彩、清晰度等，即要求设备具备较高的传输性能，保证传输过程尽量少丢失数据，将误码率降到最低。
HD-SDI摄像机_科普
HD-SDI摄像机简介⏹SDI是serial digital interface首字母的缩写，意思是数字分量串行接口，HD-SDI就是高清数字分量串行接口，目前高清设备传输距离最远的接口方式。
1080P是美国电影电视工程师协会（SMPTE）制定的最高等级高清数字电视的格式标准，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，有效显示格式为：1920×1080，16：9，逐行扫描，像素数为207．36万。
⏹目前市场中高清采用的高清传输标准方式对比：HD-SDI摄像机⏹传输：HD-SDI视频系统因为采用同轴电缆传输，所以从结构上和原来标清的模拟系统非常相似，架构完全一样，如果采用模拟系统常用的视频线传输的话距离基本不超过120米，使用广电上常用的射频线缆的话距离大概不超过250米，超过250米以外的距离，可以考虑使用HD-SDI信号放大器目前市场上的放大器可以做到1000米左右，如果更远的距离可以采用光端机经光纤传输。
⏹后端设备：HD-SDI信号系统后端的主要设备和模拟系统一样，采用DVR数字录像设备和切换控制矩阵主机，新型的高清DVR和矩阵兼容多种视频信号，比如标清模拟信号，HD-SDI信号以及IP网络视频信号等，极大的方便了标清系统，HD-SDI系统和网络高清系统的混合使用;由于HD-SDI信号没有经过编码压缩处理，图像质量非常好，适合显示在大型的电视墙，还有由于HD-SDI 信号实时性，操控方便。
⏹兼容性：HD-SDI系统目前也有些问题需要注意，如系统的兼容性问题，由于HD-SDI系统进入安防行业不久，各个硬件厂家选用设备解决方案不同，采用的硬件不同，测试标准不统一等因素，目前市场上的各家产品兼容性有些问题，不是所有的设备都能兼容，需要经过测试以及修正，还有一些设备的新功能还不完全成熟，稳定性还有待提高，这些问题有待于行业统一标准，慢慢进行规范。
HD-SDI摄像机与网络摄像机的区别⏹图像质量：HD-SDI系统的图像格式是原始的图像直接转换成数字串口信号后输出，没有经过压缩编码，图像数据原始完整，从清晰度、色彩等方面都优于网络的经过压缩的图像。
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在数字视频中，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，经电缆驱动器通过电缆传输给接收端。
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（CB、CR）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。
广电部门规定Y信号的
取样频率为74.25MHz，CB、CR信号的取样频率为37.125MHz，量化位数为10比特(1024阶调)。
这就意味着用74.25MHz取样的话，Y信号、CB、CR信号各取样一次就行。
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，其传输速率为：74.25MHz × 20 = 1.485Gb/s
图1是HDTV的并行——串行转换，HD-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信息。
如有效视频的起始点和终止点EAV/SAV、行数信息LN、冗余校正吗CRC、辅助数据ANC等信息。
2.HD-SDI的传输
由于HD-SDI的传输速率高达1.485Gb/s，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75Ω专用电缆，否则将无法正确接收数字信号。
对于短距离电缆，频率特性几乎是平坦的；对于长距离电缆，频率越高衰减量增大。
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，大约为110m。
最大长度还和输出端信号的幅度、抖动量、接收端的均衡能力有关。
目前，所使用的电缆一般为Belden1694A或5CFB。
为了便于电缆传输，HD-SDI信号通过电缆驱动器（数据率在SD-SDI 时270Mb/s，驱动75Ω的电缆），由输出端输出(如图2所示)。
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信号电平幅度减少，同时SDI信号的高次谐波分量减少更多，造成眼图的开口率下降，甚至接近为0。
为了正确的恢复“0”和“1”的数字信号。
接收到的数据信号需要通过电缆均衡器进行波形整形，整形后的SDI 信号通过时钟信号、PLL（锁相）、实时串并行转换，复原视频信号和伴音信号及其他附加信息（如图3所示）。
二. HD-SDI监测方法
1.接收状态监视
可以在高清信号示波器上测量和监视以下信号：
·SIGNAL-监视SDI信号的有无
·FORM AT–监视是否能对应的视频格式
·TRS–监视EAV和SAV的位置是否正常
·LINE NUMBER–监视HD-SDI线数
·RESERVED–监视是否超出TRS及ADF的规定标准
·LEVEL–监视视频信号数据的电平
·GAMUT–监视YCBCR信号的电平范围
·BCH–嵌入伴音信号的纠错码
·AUDIO–监视音频数据包的连续性（DBN字码）
·CHANNEL–表示SDI信号中多重伴音的通道
·REFERENCE–监视SDI信号和外部同步信号的关系
·CABLE L ENGTH–将SDI信号的强度换算成电缆长度进行表示
·ERROR COUNT–计算监视设定项目的错误数
2.眼图显示和抖动测试
眼图和抖动测试是检查设备HD-SDI输出信号的幅度大小及信号质量。
眼图测试时所使用的电缆为HD-SDI专用电缆，如Belden1694A或5CFB。
如图4和图5所示。
测定条件
–机器输出的连接电缆在2M以内
测定项目
–振幅：除去上过冲、下过冲的部分
–抖动：测试交叉点的宽度
–抖动单位：UI(Unit Interval)
–上升、下降时间：在振幅的20%～80%处进行测定
–时间抖动：SDI信号全部的抖动
–校准抖动：以SDI信号中生成的CLK作为基准的抖动值
–低频率抖动：从时间抖动减去校准抖动
3.相位检波方式测量抖动
利用眼图来测试SDI信号的抖动有一定的局限性，例如，10Hz以上的抖动量非常大时，眼图的开口率变小，当眼睛几乎快闭上时，眼图中心部交叉点宽度几乎无法测试。
或者通过电缆远距离传输后，由于电缆的衰减，眼图幅度变小，眼图线变粗，上升时间、下降时间延长，导致眼图开口率变小，甚至为零。
此时，抖动测试误差不仅增大，甚至无法测试。
为了解决这一问题，我们提出了利用相位检波方式来测量抖动的功能。
所谓相位检波方式是测定时基信号与被测信号的相位差，将相位差换算成时间作为抖动量，相位检波方式的优势在于即使不能形成眼图也可以测量1UI以上的抖动。
在传送途中也可测量，将抖晃输出接到频谱分析器上，可观测到抖动的频率分布。
4.疲劳实验和系统余量
HD-SDI的特点是即使系统上存在有潜在的问题或者系统的可靠性有所下降，但是它的误码监视没有任何变化，也就是说我们无法发现这种潜在问题。
因此，需要通过疲劳实验，测试系统的可靠性和系统余量，保证系统的安全性。