HD-SDI數(shù)字光端機(jī)助力傳輸應(yīng)用再發(fā)力

　　SDI光端機(jī)包含有SD-SDI、HD-SDI和13G-SDI光端機(jī)，目前剛剛進(jìn)入安防領(lǐng)域，在實(shí)際應(yīng)用中還不是很普遍，也不為工程商所熟悉，因此只是在特殊場合用到一些，但隨著平安城市、高速公路監(jiān)控、機(jī)場監(jiān)控、車站監(jiān)控等監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改造，將在不遠(yuǎn)的將來快速進(jìn)入到各個(gè)領(lǐng)域。

　　首先介紹下什么是光端機(jī)：光端機(jī)都是需要配對使用，一個(gè)是發(fā)射機(jī)，一個(gè)是接收機(jī)，是用來將光信號(hào)和電信號(hào)互相轉(zhuǎn)換的一種設(shè)備。它對所傳輸?shù)男盘?hào)不會(huì)進(jìn)行任何壓縮編解碼等，它的作用主要是實(shí)現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換的設(shè)備，其目的就是將原信號(hào)準(zhǔn)確無誤地傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的設(shè)備上。

　　模擬光端機(jī)其工作原理是將模擬信號(hào)經(jīng)過調(diào)制解調(diào)、濾波和信號(hào)混合等經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器件，不論是LED還是LD，進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，但是其光電調(diào)制特性都不是線性的，在信號(hào)傳輸過程中難免出現(xiàn)失真、干擾等模擬處理中不可避免的問題，且在大容量傳輸和多業(yè)務(wù)混合傳輸方面有難以克服的技術(shù)難點(diǎn)。

　　普通光端機(jī)是基于模擬技術(shù)的模擬光端機(jī);高清SDI光端機(jī)是基于數(shù)字技術(shù)的數(shù)字光端機(jī)。目前SDI光端機(jī)主要分為三大類：

　　SD-SDI光端機(jī)：SDI接口，是"數(shù)字分量串行接口".SDI接口是數(shù)字分量串行接口(serialdigitalinterface)的首字母縮寫，SDI是串行數(shù)字接口，被用來傳送無壓縮的數(shù)字視頻信號(hào);

　　HD-SDI光端機(jī)：HD-SDI就是高清數(shù)字分量串行接口了，HD-SDI，SDI，DVB-ASI高清數(shù)字電視信號(hào)光傳輸產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離可達(dá)30km，長距離可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行定制，廣泛用于廣播電視前期、后期視頻節(jié)目制作領(lǐng)域。可以傳輸1.485GbpsHD-SDI高清數(shù)字型號(hào)的光纖遠(yuǎn)程傳輸，其他SDI，DVB-ASI高清數(shù)字信號(hào)的光纖遠(yuǎn)程傳輸;

　　3G-SDI光端機(jī)：3G-SDI中的3G是指SDI信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸率為3Gbit每秒。由于HDTV可以支持每秒30幀的逐行掃描1920×1080的分辨率格式，而3G能夠支持比HD視頻信號(hào)最高幀掃描頻率高一倍的頻率，即3G可以支持每秒60幀的HD信號(hào)，這在觀看動(dòng)態(tài)視頻時(shí)的差別是很大的。

　　以上三類高清SDI光端機(jī)的原理都是采用了數(shù)字技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，即：光纖中只有“有光”和“無光”兩種狀態(tài)，因而對光源的線性要求不高或幾乎沒有要求，從而避免了信號(hào)在處理過程中的損失。另外，數(shù)字SDI光端機(jī)比較容易實(shí)現(xiàn)多通道、多種信號(hào)的混合傳輸。由于都只轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，借助TDM(時(shí)分復(fù)用)技術(shù)就能很容易地實(shí)現(xiàn)多通道多種信號(hào)的傳輸。

　　基帶數(shù)字視頻信號(hào)在裝置或設(shè)備中通常作為并行信號(hào)處理。如果直接傳輸，亮度信號(hào)10比特、顏色信號(hào)10比特、時(shí)鐘信號(hào)1比特、再加上1比特的同步信號(hào)共計(jì)22比特，也就是說需要22個(gè)并行傳輸通道。這樣不僅難以操作，在并行信號(hào)的場合，還會(huì)引起信號(hào)數(shù)據(jù)與時(shí)鐘間的相位差問題，而無法進(jìn)行長距離的傳輸。

　　SDI可以通過一條電纜進(jìn)行傳輸將全部亮度信號(hào)、顏色信號(hào)、同步信號(hào)與時(shí)鐘信息，所以能夠進(jìn)行長距離傳輸。

　　但另一方面，要求很高的傳輸速率。 SDI信號(hào)的大前提是無壓縮的基帶數(shù)字視頻信號(hào)，與由基帶數(shù)字視頻信號(hào)壓縮后形成的MPEG信號(hào)不同，SDI信號(hào)不存在因壓縮造成的畫質(zhì)下降或遲延(至少200msec)。

　　HD-SDI光端機(jī)的主要測試電信號(hào)技術(shù)參數(shù)的特征性能。傳送的信號(hào)應(yīng)該有800mV的電壓擺幅，上升和下降時(shí)間必須小于270ps，允許有一些過沖存在，但不可以超過10%，即80mV。在SMPTERP184中規(guī)定了時(shí)鐘抖動(dòng)和調(diào)整抖動(dòng)的定義，它們需要的抖動(dòng)參數(shù)分別小于1UI和0.2UI，調(diào)整抖動(dòng)參數(shù)實(shí)際上要求是0.2UI，定時(shí)抖動(dòng)在2UI。接收器中，在10Hz到297MHz的頻帶內(nèi)，輸入抖動(dòng)容限，從0.2UI到2UI。發(fā)送器的輸出與接收器的輸入都應(yīng)該被優(yōu)化以保證回波損耗。本次測評有些廠家的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮很周全，設(shè)計(jì)有豐富的接口。但對于光端機(jī)中的補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)應(yīng)要做得十分精細(xì)和精準(zhǔn)。如SDI信號(hào)經(jīng)過長距離傳輸時(shí)信號(hào)質(zhì)量會(huì)變差，為了補(bǔ)償長距離傳輸?shù)膿p耗并重建視頻信號(hào)的幅度，需要加入一個(gè)額外的電纜均衡器，過沖的調(diào)試與設(shè)計(jì)，調(diào)整抖動(dòng)的設(shè)計(jì)精準(zhǔn)等。