從HD-SDI監(jiān)控?cái)z像機(jī)了解SDI影像分配

    從今年初起；HD-SDI與3G-SDI這種廣電格式信號(hào)的影像監(jiān)控系統(tǒng)一直被廣泛的在監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用上討論，從過(guò)去專欄中不斷的探討與回復(fù)SDI相關(guān)的應(yīng)用與技術(shù)問(wèn)題，由設(shè)備產(chǎn)品到傳輸介質(zhì)，再到儲(chǔ)存裝置，大致上已經(jīng)將SDI高清監(jiān)控的主要范圍做了一番的瀏覽。但我們從最近的廠商訪談中發(fā)現(xiàn)了對(duì)于SDI的信號(hào)分配與SDI信號(hào)本質(zhì)條件仍然有些理解上的困惑，因此筆者藉由本期我們?cè)趶S商讀者在這些方面的幾個(gè)問(wèn)題，再做一個(gè)理清說(shuō)明。 

    1.SDI的傳輸應(yīng)該在多長(zhǎng)的距離做分配比較好？聽(tīng)說(shuō)100公尺是最適當(dāng)，這數(shù)正確嗎？另外一般裝設(shè)有線電視可以用dB表測(cè)視訊號(hào)衰減效果，SDI有沒(méi)有類似的工具或測(cè)試方法可以測(cè)量呢？ 

    這個(gè)問(wèn)題內(nèi)容的第一部份很有意思，這其實(shí)也是很多工程人員想要了解卻又無(wú)法得到肯定答案的部份，在本刊二月期刊內(nèi)我們也曾討論到部份關(guān)于SDI信號(hào)傳輸距離的問(wèn)題，那時(shí)有提及有關(guān)HD-SDI訊號(hào)傳輸距離，以目前廠商產(chǎn)品規(guī)格，還有不同的傳輸纜線、廣電格式及SDI晶片處理訊號(hào)發(fā)射能量，都會(huì)有不同的說(shuō)法。一般來(lái)說(shuō)，HD-SDI訊號(hào)理論值，可以傳輸約120～140公尺左右，這大概也就是HD-SDI信號(hào)在架設(shè)信好分配器及延伸放大的信號(hào)長(zhǎng)度距離點(diǎn)。至于在100公尺這個(gè)距離點(diǎn)，應(yīng)該說(shuō)是HD-SDI的信號(hào)最正常有效傳輸距離，無(wú)所謂適當(dāng)與否的問(wèn)題。目前SDI分配放大器多以1：4，1：6，1：8為多，至于部份廠商標(biāo)榜的1：16的多分配型式，基于SDI晶片格式及能力，對(duì)1：16的產(chǎn)品，仍然必須謹(jǐn)慎求證效能再行使用。 

    在測(cè)量HD-SDI的信號(hào)部份；當(dāng)然只要是帶電訊號(hào)就一定有其訊號(hào)dB值，HD-SDI信號(hào)當(dāng)然也不例外，通常HD-SDI的信號(hào)dB值大約在800mV，15dB(at 1.485-1.5GHz)或3GSDI(18dB at 2.97GHz)。一般測(cè)定SDI信號(hào)包含SD-SDI，3G-SD不是隨便的dB功率表或示波器就可以，制造廠通常會(huì)推薦采用Tektronix廠牌的WFM7120數(shù)位波形監(jiān)視器(數(shù)位示波器)，以針對(duì)3Gb/sHD/SD自動(dòng)格式偵測(cè)功能，能夠真實(shí)地分析處理和加強(qiáng)1080P 50/59.94/60(3Gb/s)HD視訊訊號(hào)，以便再進(jìn)一步觀測(cè)SDI訊號(hào)分配，基本上這種Tektronix WFM7120數(shù)位示波器都能符合SMPTE 424M和425M廣電訊號(hào)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)這種設(shè)備價(jià)格不低，非生產(chǎn)SDI產(chǎn)品廠商要擁有此設(shè)備，那得投入相當(dāng)?shù)某杀绢A(yù)算。這種3Gb/sSDI訊號(hào)測(cè)試設(shè)備提供許多方法以可靠地傳輸符合SMPTE424M與425M標(biāo)準(zhǔn)的高頻寬1080P(Full HD)訊號(hào)。波形監(jiān)視器可以測(cè)定1080P50/59.94/60 Level A與Level B格式的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證符合性；同時(shí)還能使用抖動(dòng)量測(cè)選項(xiàng)，提供評(píng)估單一SDI鏈路上3Gb/s介面上的實(shí)體層性能。希望以上這部份答復(fù)可以滿足 

    2.SDI信號(hào)也會(huì)像IP傳輸一樣產(chǎn)生檔案封包的問(wèn)題嗎？若是采取不同線材的混 

    搭建構(gòu)傳送(例如有同軸又有光纖)，此時(shí)要注意哪些問(wèn)題才能維持傳輸品質(zhì)？ 

    可否提供一些配線簡(jiǎn)便又能降低成本的方法？ 

    SDI信號(hào)是一種廣電格式的數(shù)位電壓信號(hào)，是一種即時(shí)連續(xù)性的電壓輸出而非與IP網(wǎng)路監(jiān)控信號(hào)一樣的數(shù)位化格式傳送，影像信號(hào)既無(wú)壓縮，在信號(hào)傳輸過(guò)程中更不可能產(chǎn)生壓縮與封包化的動(dòng)作，不會(huì)像一般網(wǎng)路數(shù)字高清信號(hào)產(chǎn)生圖像延遲問(wèn)題。

    SDI信號(hào)傳送可以在透過(guò)同軸電纜傳輸?shù)揭欢ǔ潭群�，�?70Mb/sec(SD-SDI)：440m of RG6 or 330m of RG59，1.485Gb/sec(HD-SDI)：230m of RG6 or 160m of RG59這些SDI理論傳送距離極限下，再透過(guò)SDI的延伸傳送器(SDI放大器)再延伸傳送SD-SDI可以傳300公尺，HD-SDI則只能再傳送100公尺，至于3GSDI則也只能再傳送70公尺的長(zhǎng)度傳輸距離。但基于信號(hào)相位問(wèn)題，最好的建置方式廠家建議最好只采用一個(gè)放大器，也就是一次放大SDI信號(hào)為限，較能確保信號(hào)穩(wěn)定及品質(zhì)。至于與光纖電纜并用時(shí)，要注意的事項(xiàng)是光纖有單模及多模二種型式關(guān)系到SDI上光纖傳輸器后再傳送的距離長(zhǎng)短問(wèn)題，另外一個(gè)要注意的是光纖傳輸器的信號(hào)知援格式是否涵蓋SD/HD/3G-SDI的格式，有就是是否在信號(hào)上能否支援由270Mb-1.5Gb/sec再到2.97Gb/sec的信號(hào)范圍。這對(duì)SDI影像與光纖傳送并用是很重要的。過(guò)去經(jīng)常有廠商未注意到這個(gè)部份造，成傳輸不良及工程一查再查的無(wú)謂工時(shí)浪費(fèi)情況。 

    3.在CATV第四臺(tái)工程中，線材訊號(hào)在何種情況需要多少瓦數(shù)、要放大多少都有所本，SDI信號(hào)有這樣的對(duì)照表嗎？判別標(biāo)準(zhǔn)又是如何取決？ 

    這個(gè)問(wèn)題讓筆者一時(shí)不知如何答復(fù)，CATV由于是多頻道信號(hào)混頻的原理關(guān)系，因此在線材傳送距離與線阻消耗上必須要有一個(gè)參考值以做為CATV有線電視的架線長(zhǎng)度參考，但SDI信號(hào)很標(biāo)準(zhǔn)就是在75Ω線阻下可以傳送額定距離且信號(hào)大小就是一定在800mV，15-18dB下的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，信號(hào)才可以穩(wěn)定的利用同軸電纜傳送，所以基本上并無(wú)所謂的線材消耗瓦數(shù)參考表在SDI的施工安裝工作參考項(xiàng)目?jī)?nèi)。若讀者發(fā)現(xiàn)有這樣的一種SDI線材參考標(biāo)準(zhǔn)也請(qǐng)您不吝賜教并分享讀者。 

    4.為了讓SDI高解析畫(huà)質(zhì)傳輸順暢，是否只能有降低解析度到D1一途？ 

    這最后的問(wèn)題在前段問(wèn)題答復(fù)部份其實(shí)已經(jīng)答復(fù)了大部份，但為了更明確地說(shuō)明SDI信號(hào)的應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)，在此筆者特別再截錄一段有關(guān)SDI信號(hào)的定義說(shuō)明如下；SDI串列數(shù)位介面是由ITU-RBT.656以及移動(dòng)圖像和電視工程師協(xié)會(huì)(SMPTE)提出的串列鏈路標(biāo)準(zhǔn)，在廣播環(huán)境中通過(guò)75Ω同軸電纜來(lái)傳輸未壓縮的數(shù)位視訊，大部分專業(yè)視頻基礎(chǔ)設(shè)備都采用了該標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的第一版是SMPTE259M，定義了通過(guò)序列介面來(lái)傳輸數(shù)位化的NTSC和PAL等類比影像，它更流行的名稱是標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)SDI。傳輸SDSDI所需的資料速率是270Mbps。隨著1080i和720p等高清晰(HD)視頻標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，對(duì)介面進(jìn)行了調(diào)整以處理更高的1.485Gbps資料速率。1.485-Gbps序列介面通常被稱為HDSDI介面，由SMPTE292M進(jìn)行定義，它使用同樣的75歐姆同軸電纜，同樣的是，SMPTE也批準(zhǔn)了名為SMPTE424M的新標(biāo)準(zhǔn)，在同樣的75歐姆同軸電纜上，SDI資料速率加倍，達(dá)到了2.97Gbps。這一新標(biāo)準(zhǔn)也稱為3-Gbps(3G)SDI，支援1080p和數(shù)位影院等解析度更高的圖像品質(zhì)。由此看來(lái)；SDI不管在那個(gè)格式傳送都不是也不會(huì)因?yàn)閭鬏敆l件而改變解析度的，因?yàn)樗�就是一個(gè)高清的定義標(biāo)準(zhǔn)。