SDI與ASI的區別

2016 10 26 BOAC


SDI接口是數字串行接口(serial digital interface)的首字母縮寫。串行接口是把數據字的各個比特以及相應的數據通過單一通道順序傳送的接口。由于串行數字信號的數據率很高,在傳送前必須經過處理。用擾碼的不歸零倒置來代替早期的分組編碼,其標準為SMPTE-259M和EBU-Tech-3267,標準包括了含數字音頻在內的數字復合和數字分量信號。在傳送前,對原始數據流進行擾頻,并變換為NRZI碼確保在接收端可靠地恢復原始數據。這樣在概念上可以將數字串行接口理解為一種基帶信號調制。SDI接口能通過270Mb/s的串行數字分量信號,對于16:9格式圖像,應能傳送360Mb/s的信號。NRZI碼是極性敏感碼。用"1"和"0"表示電平的高和低,如果出現長時間的連續"1"或連續"0",會影響接收端從數字信號中提取時鐘。因為串行數字信號接口不單獨傳送時鐘信號,接收端需從數字信號流中提取時鐘信號,所以要采用以"1"和"0"來表示有無電平變換的NRZI碼。接收NRZI碼流時,只要檢出電平變換,就可恢復數據,即使全是"1"信號,導致的信號頻率也只是原來時鐘頻率的一半,再經過加擾,連續"1"的機會減少,也就使高頻分量進一步減少了。在數據流的接收端,由SDI解碼器從NRZI碼流恢復原數據流。

SDI接口不能直接傳送壓縮數字信號,數字錄像機、硬盤等設備記錄的壓縮信號重放后,必須經解壓并經SDI接口輸出才能進入SDI系統。如果反復解壓和壓縮,必將引起圖像質量下降和延時增加,為此各種不同格式的數字錄像機和非線性編輯系統,規定了自己的用于直接傳輸壓縮數字信號的接口。(a)索尼公司的串行數字數據接口SDDI,用于Betacam-SX非線性編輯或數字新聞傳輸系統,通過這種接口,可以4倍速從磁帶上載到磁盤。 (b)索尼公司的4倍速串行數字接口QSDI,在DVCAM錄像機編輯系統中,通過該接口以4倍速從磁帶上載到磁盤、從磁盤下載到磁帶或在盤與盤之間進行數據拷貝。 (c)松下公司的壓縮串行數字接口CSDI,用于DVCPRO和Digital-S數字錄像機、非線性編輯系統中,由帶基到盤基或盤基之間可以4倍速傳輸數據。

以上三種接口互不兼容,但都與SDI接口兼容。在270Mb/s的SDI系統中,可進行高速傳輸。這三種接口是為建立數字音視頻網絡而設計的,這類網絡不象計算機網絡那樣使用握手協議,而使用同步網絡技術,不會因路徑不同而出現延時。

人們常在SDI信號中嵌入數字音頻信號,也就是將數字音頻信號插入到視頻信號的行、場同步脈沖(行、場消隱)期間與數字分量視頻信號同時傳輸。

ASI接口是Asynchronous Serial Interface英文的縮寫 ,異步串行接口,用于傳送碼流的一個標準DVB接口。通常出現在數字電視編碼器輸出口、復用器輸入/輸出口、調制器輸入口、相關測試設備輸入口等,一般是BNC結構。

ASI傳輸流可以有不同數據速率,但傳輸速率恒定,為270Mbps,因此ASI可以發送和接收不同速率的MPEG-2數據。ASI傳輸系統為分層結構。最高層、第2層使用MPEG-2標準ISO/IEC 13818-(Systems),第0層和第1層是基于ISO/IEO CD 14165-1的FC纖維信道。FC支持多種物理傳輸媒介。

首先將包同步的MPEG-2傳送包的8-bit碼字轉換成10-bit碼字;接著在并/串轉換時,當要求輸入一個新字、而數據源還沒有準備好時,應插入一個K28.5的同步字,以達到ASI的固定270Mbps傳輸速率。所形成的串行比特流將通過緩沖/驅動電路和耦合網絡,送到同軸電纜連接器上。插入同步碼字可以有三種方法:傳輸碼流的單個字節前后不能都是同步字;傳輸碼流的單個字節前后必須都是同步字;或者是兩者的組合。

到達同軸電纜的接收數據,首先要經過連接器和耦合網絡耦合到恢復時鐘和數據的電路上,然后進行串/并變換;為了恢復字節同步,ASI必須先搜尋到K28.5同步字,一旦搜索到該同步字,即為隨后接收的數據標定了邊界,從而建立了輸出字節的正確字節排列;最后進行10/8-bit變換,恢復出包同步的MPEG-2 TS碼流數據。但是K28.5同步字不是有效數據,因此解碼時必須刪除。