浅谈信号

　　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.