从HD-SDI监控摄像机了解SDI影像分配

PUXIN 作者:佚名 来源:安防知识网 2012-09-24 [评论]

    从今年初起;HD-SDI与3G-SDI这种广电格式信号的影像监控系统一直被广泛的在监控系统应用上讨论,从过去专栏中不断的探讨与回复SDI相关的应用与技术问题,由设备产品到传输介质,再到储存装置,大致上已经将SDI高清监控的主要范围做了一番的浏览。但我们从最近的厂商访谈中发现了对于SDI的信号分配与SDI信号本质条件仍然有些理解上的困惑,因此笔者藉由本期我们在厂商读者在这些方面的几个问题,再做一个理清说明。 

    1.SDI的传输应该在多长的距离做分配比较好?听说100公尺是最适当,这数正确吗?另外一般装设有线电视可以用dB表测视讯号衰减效果,SDI有没有类似的工具或测试方法可以测量呢? 

    这个问题内容的第一部份很有意思,这其实也是很多工程人员想要了解却又无法得到肯定答案的部份,在本刊二月期刊内我们也曾讨论到部份关于SDI信号传输距离的问题,那时有提及有关HD-SDI讯号传输距离,以目前厂商产品规格,还有不同的传输缆线、广电格式及SDI晶片处理讯号发射能量,都会有不同的说法。一般来说,HD-SDI讯号理论值,可以传输约120~140公尺左右,这大概也就是HD-SDI信号在架设信好分配器及延伸放大的信号长度距离点。至于在100公尺这个距离点,应该说是HD-SDI的信号最正常有效传输距离,无所谓适当与否的问题。目前SDI分配放大器多以1:4,1:6,1:8为多,至于部份厂商标榜的1:16的多分配型式,基于SDI晶片格式及能力,对1:16的产品,仍然必须谨慎求证效能再行使用。 

    在测量HD-SDI的信号部份;当然只要是带电讯号就一定有其讯号dB值,HD-SDI信号当然也不例外,通常HD-SDI的信号dB值大约在800mV,15dB(at 1.485-1.5GHz)或3GSDI(18dB at 2.97GHz)。一般测定SDI信号包含SD-SDI,3G-SD不是随便的dB功率表或示波器就可以,制造厂通常会推荐采用Tektronix厂牌的WFM7120数位波形监视器(数位示波器),以针对3Gb/sHD/SD自动格式侦测功能,能够真实地分析处理和加强1080P 50/59.94/60(3Gb/s)HD视讯讯号,以便再进一步观测SDI讯号分配,基本上这种Tektronix WFM7120数位示波器都能符合SMPTE 424M和425M广电讯号测试标准。不过这种设备价格不低,非生产SDI产品厂商要拥有此设备,那得投入相当的成本预算。这种3Gb/sSDI讯号测试设备提供许多方法以可靠地传输符合SMPTE424M与425M标准的高频宽1080P(Full HD)讯号。波形监视器可以测定1080P50/59.94/60 Level A与Level B格式的标准验证符合性;同时还能使用抖动量测选项,提供评估单一SDI链路上3Gb/s介面上的实体层性能。希望以上这部份答复可以满足 

    2.SDI信号也会像IP传输一样产生档案封包的问题吗?若是采取不同线材的混 

    搭建构传送(例如有同轴又有光纤),此时要注意哪些问题才能维持传输品质? 

    可否提供一些配线简便又能降低成本的方法? 

    SDI信号是一种广电格式的数位电压信号,是一种即时连续性的电压输出而非与IP网路监控信号一样的数位化格式传送,影像信号既无压缩,在信号传输过程中更不可能产生压缩与封包化的动作,不会像一般网路数字高清信号产生图像延迟问题。

    SDI信号传送可以在透过同轴电缆传输到一定程度后,如270Mb/sec(SD-SDI):440m of RG6 or 330m of RG59,1.485Gb/sec(HD-SDI):230m of RG6 or 160m of RG59这些SDI理论传送距离极限下,再透过SDI的延伸传送器(SDI放大器)再延伸传送SD-SDI可以传300公尺,HD-SDI则只能再传送100公尺,至于3GSDI则也只能再传送70公尺的长度传输距离。但基于信号相位问题,最好的建置方式厂家建议最好只采用一个放大器,也就是一次放大SDI信号为限,较能确保信号稳定及品质。至于与光纤电缆并用时,要注意的事项是光纤有单模及多模二种型式关系到SDI上光纤传输器后再传送的距离长短问题,另外一个要注意的是光纤传输器的信号知援格式是否涵盖SD/HD/3G-SDI的格式,有就是是否在信号上能否支援由270Mb-1.5Gb/sec再到2.97Gb/sec的信号范围。这对SDI影像与光纤传送并用是很重要的。过去经常有厂商未注意到这个部份造,成传输不良及工程一查再查的无谓工时浪费情况。 

    3.在CATV第四台工程中,线材讯号在何种情况需要多少瓦数、要放大多少都有所本,SDI信号有这样的对照表吗?判别标准又是如何取决? 

    这个问题让笔者一时不知如何答复,CATV由于是多频道信号混频的原理关系,因此在线材传送距离与线阻消耗上必须要有一个参考值以做为CATV有线电视的架线长度参考,但SDI信号很标准就是在75Ω线阻下可以传送额定距离且信号大小就是一定在800mV,15-18dB下的强度标准内,信号才可以稳定的利用同轴电缆传送,所以基本上并无所谓的线材消耗瓦数参考表在SDI的施工安装工作参考项目内。若读者发现有这样的一种SDI线材参考标准也请您不吝赐教并分享读者。 

    4.为了让SDI高解析画质传输顺畅,是否只能有降低解析度到D1一途? 

    这最后的问题在前段问题答复部份其实已经答复了大部份,但为了更明确地说明SDI信号的应用与标准,在此笔者特别再截录一段有关SDI信号的定义说明如下;SDI串列数位介面是由ITU-RBT.656以及移动图像和电视工程师协会(SMPTE)提出的串列链路标准,在广播环境中通过75Ω同轴电缆来传输未压缩的数位视讯,大部分专业视频基础设备都采用了该标准。该标准的第一版是SMPTE259M,定义了通过序列介面来传输数位化的NTSC和PAL等类比影像,它更流行的名称是标准清晰度(SD)SDI。传输SDSDI所需的资料速率是270Mbps。随着1080i和720p等高清晰(HD)视频标准的出现,对介面进行了调整以处理更高的1.485Gbps资料速率。1.485-Gbps序列介面通常被称为HDSDI介面,由SMPTE292M进行定义,它使用同样的75欧姆同轴电缆,同样的是,SMPTE也批准了名为SMPTE424M的新标准,在同样的75欧姆同轴电缆上,SDI资料速率加倍,达到了2.97Gbps。这一新标准也称为3-Gbps(3G)SDI,支援1080p和数位影院等解析度更高的图像品质。由此看来;SDI不管在那个格式传送都不是也不会因为传输条件而改变解析度的,因为它就是一个高清的定义标准。

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