早在1982年，為了統(tǒng)一全世界數(shù)字電視制式，前國際無線電咨詢委員會(CCIR)提出了全數(shù)字演播室標(biāo)準(zhǔn)——CCIR 601建議書(因CCIR后來被合并為國際電信聯(lián)盟ITU下屬的無線電通信委員會，簡稱ITU-R，因此該建議書相應(yīng)改為ITU-R BT.601)，它規(guī)定了演播室分量視頻信號的編碼參數(shù)，也即對亮度信號采用13.5MHz取樣，而對兩個色差信號分別采用6.75MHz取樣，由此形成4:2:2的樣點結(jié)構(gòu)，并規(guī)定了取樣點位與模擬視頻信號的同步定位關(guān)系。然而，為了保證演播室視頻設(shè)備間的有效對接，ITU-R又根據(jù)美國電影電視工程師協(xié)會(SMPTE)和歐洲廣播聯(lián)盟(EBU)基于ITU-R BT.601制訂的相關(guān)傳輸標(biāo)準(zhǔn)(SMPTE 125M和EBU Tech 3267)進(jìn)一步制訂了用于規(guī)范演播室數(shù)字視頻傳輸?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn)ITU-R BT.656。
ITU-R BT.656標(biāo)準(zhǔn)要求視頻數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)要最大限度地滿足全世界“525行/59.94Hz”和“625行/50Hz”兩大掃描體系，進(jìn)而明確規(guī)定了在對這兩大掃描體系的視頻信號進(jìn)行數(shù)字化時其行、場消隱的時間基準(zhǔn);規(guī)定了視頻數(shù)據(jù)流可有并行及串行兩種形式，進(jìn)而分別給出了8比特視頻數(shù)據(jù)在并行傳輸及串行傳輸時的具體格式、串行傳輸時的比特順序(先傳低位，后傳高位);還給出了同步脈沖信號的頻率及方波寬度、脈沖沿抖動等具體參數(shù)。ITU-R BT.656的最新接口標(biāo)準(zhǔn)支持10比特精度的數(shù)字視頻信號，當(dāng)用于傳送8比特數(shù)據(jù)時，需在最低位加兩個零。
Rec.656標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定演播室數(shù)字視頻設(shè)備的物理接口使用11對雙絞線的25針“D”型接插座(其中10對線用于傳輸10比特的并行數(shù)據(jù)，第11對線用于傳輸27MHz的時鐘;另有1對線用于系統(tǒng)地，1根線用于電纜屏蔽地)。在傳輸時以數(shù)字視頻信號的樣值為單位，按Cb，Y，Cr，Y，Cb，Y，??的順序?qū)⒏鞅忍夭⑿袀鬏?，位速率?7Mbps。在每一電視有效行的開始前和結(jié)束時，分別有4比特的有效視頻起始標(biāo)志SAV(Start of Active Video)和有效視頻結(jié)束標(biāo)志EAV(End of Active Video)。整個數(shù)字有效行包括720個亮度字和720個色度字(Cb，Cr各360個)。由于數(shù)字分量信號的EAV和SAV已含同步信息，因而無需再傳送同步信號，在行、場消隱期間可傳送數(shù)字音頻信號和其它輔助數(shù)據(jù)。圖1給出了ITU-R BT.656規(guī)定的視頻數(shù)據(jù)流的構(gòu)成，圖中AB為控制字節(jié)(Control Byte)，由值1、F、V、H和4個誤碼檢測及校正位組成。
有效視頻(Active Video)部分由720個Y、360個Cb和360個Cr(共計1440個樣點)組成，而整個視頻幀結(jié)構(gòu)除了這1440個有效視頻樣點值外，還包括NTCS制258字節(jié)或PAL制280字節(jié)的水平消隱(EAV和SAV代碼之間的空間)以及垂直消隱(V=1對應(yīng)的空間)。
SDI實際上就是把ITU-R BT.656規(guī)定的10比特數(shù)據(jù)字的各個比特以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過單一通道順序傳送(串行傳送)，因此并串轉(zhuǎn)換后形成的串行數(shù)字信號的數(shù)據(jù)率很高，達(dá)到270Mbps(相對于4:2:2取樣的D1格式分量視頻)。
在傳送前，需對原始視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行擾頻，即將輸入數(shù)字信號除以多項式X9+X4+1，然后再進(jìn)行倒置，用多項式X+1除擾頻后的數(shù)字流，形成NRZI碼，以確保在接收端可靠地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。這個過程從性質(zhì)上說可理解為一種基帶信號調(diào)制，其標(biāo)準(zhǔn)為SMPTE 259M和EBU Tech 3267，除了對上述基于ITU-R BT.601標(biāo)準(zhǔn)的4∶2∶2結(jié)構(gòu)的數(shù)字分量視頻外，還包括了含數(shù)字音頻在內(nèi)的數(shù)字復(fù)合視頻，其中對PAL制數(shù)字復(fù)合視頻的最高傳輸碼率為177.3Mbps(D2格式復(fù)合視頻)，對NTSC制數(shù)字復(fù)合視頻的最高傳輸碼率為143.2Mbps(D2格式復(fù)合視頻)。圖2為SDI采用加擾的不歸零倒置碼進(jìn)行傳輸?shù)氖疽?。SDI信號用單根同軸電纜傳送，最長傳輸距離約為300米。
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