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由于SDI 的高清晰度、傳輸實(shí)時(shí)性等優(yōu)勢，最初應(yīng)用于專業(yè)視頻廣播領(lǐng)域，近年來正越來越多的被安防領(lǐng)域所采用。但由于SDI 的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)率高，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大等特性，對部分原來采用IP 網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控方案的安防從業(yè)者而言，在設(shè)計(jì)、應(yīng)用等方面還存在一定的難度。為了幫助讀者更全面地了解和設(shè)計(jì)SDI，本文介紹了如何選擇適當(dāng)?shù)腟DI 信號(hào)鏈器件，如何設(shè)計(jì)高性能的SDI 信號(hào)鏈，介紹了均衡器、電纜驅(qū)動(dòng)器、重定時(shí)器的基本工作原理，PCB 布板和電源設(shè)計(jì)的建議以及TI 在SDI 領(lǐng)域的具體方案。

1. SDI 簡介

SDI，串行數(shù)字接口，是用來傳輸標(biāo)清、高清、3G 高清等無壓縮數(shù)字視頻信號(hào)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前最流行的SDI視頻格式如表1所示。由于SDI具有高清特性，時(shí)延小，還可以重復(fù)利用已布網(wǎng)的模擬視頻電纜等優(yōu)勢，正逐漸地被安防、監(jiān)控等領(lǐng)域廣泛采用。目前市面上SDI相關(guān)設(shè)備主要是SDI延長器、分配器、矩陣、多畫面分割、編解碼器、SDI光端機(jī)、DVR等。

相對于傳統(tǒng)的IP監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，SDI的優(yōu)勢是非常明顯的：

在圖像清晰度上SDI有無可比擬的優(yōu)勢

高清不僅僅意味著高的分辨率，還必須在超寬動(dòng)態(tài)、白平衡、信噪比、亮度、對比度、銳利度等方面有優(yōu)秀的表現(xiàn)。IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控視頻由于經(jīng)過編碼壓縮，在上述圖像質(zhì)量、圖像細(xì)節(jié)等方面都遠(yuǎn)不及無壓縮的SDI.

SDI傳輸實(shí)時(shí)性強(qiáng)

SDI信號(hào)的傳輸不經(jīng)過壓縮環(huán)節(jié)，沒有處理時(shí)延;不經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)，不受網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的影響。

從模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)至SDI可以重復(fù)利用已有的布線系統(tǒng)

SDI也是采用同軸75歐姆的電纜和BNC接口，可以方便快捷的從傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)至SDI，而無需像IP網(wǎng)絡(luò)那樣須重新布置網(wǎng)絡(luò)，這種特性在模擬監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改造中具有巨大的優(yōu)勢，因?yàn)槭┕じ脑霫P網(wǎng)絡(luò)對很多建筑而言是不允許的。

另一方面，SDI也有缺點(diǎn)，比如現(xiàn)階段成本較高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)計(jì)難度較大等，但隨著SDI被市場逐漸地廣泛采用，上述缺點(diǎn)都會(huì)逐漸弱化。

2. SDI 器件的工作原理及TI 相關(guān)產(chǎn)品簡介

圖1 是一個(gè)典型的SDI 輸入、輸出和處理的應(yīng)用框圖，TI 能夠提供相應(yīng)的全套SDI 傳輸方案，它們分別是均衡器、線纜驅(qū)動(dòng)器、重定時(shí)器、交叉開關(guān)矩陣、視頻時(shí)鐘、顯示驅(qū)動(dòng)、存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)和電源。

圖1 典型的SDI 應(yīng)用

2.1均衡器

信號(hào)的高頻成分經(jīng)過PCB 走線或者電纜傳輸后相對于信號(hào)的低頻成分會(huì)被衰減得更多，此現(xiàn)象被稱為趨膚效應(yīng)，它會(huì)破壞高速信號(hào)的信號(hào)完整性，使其眼圖關(guān)閉并增加信號(hào)抖動(dòng)。為了補(bǔ)償趨膚效應(yīng)，人們發(fā)明了均衡器、預(yù)加重器、去加重器來補(bǔ)償傳輸線頻率響應(yīng)的不平坦性。圖2 是一種傳輸線和均衡器的頻率響應(yīng)圖，傳輸線模型在高頻處會(huì)衰減得更多而均衡器在高頻處有更高增益，將均衡器的高頻增益設(shè)置成適當(dāng)?shù)闹?，傳輸線和均衡器串聯(lián)后會(huì)形成在全頻帶內(nèi)大致平坦的頻率響應(yīng)。

通常預(yù)加重器和去加重器用在高速數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)陌l(fā)射端，均衡器用在接收端，但在SDI 鏈路中只在接收端采用均衡器，且一般是自適應(yīng)均衡器，而在發(fā)射端不采用預(yù)加重或去加重，因?yàn)镾DI 設(shè)備間可能通過用戶定義的任意長度的同軸電纜來連接，任意一個(gè)固定的均衡或者預(yù)/去加重值都無法靈活地滿足各種電纜長度，且業(yè)內(nèi)還沒有自適應(yīng)的預(yù)加重器和去加重器。另外，SDI 設(shè)備必須即插即用，不允許客戶在應(yīng)用現(xiàn)場手動(dòng)設(shè)置合適的均衡值來得到最佳的電纜傳輸特性。 因此只有自適應(yīng)均衡器是理想方案，自適應(yīng)均衡器可以自動(dòng)檢測信號(hào)質(zhì)量而相應(yīng)的設(shè)置最佳的均衡值而得到最佳的傳輸通道頻率響應(yīng)。

圖2 傳輸線和均衡器的頻率響應(yīng)

圖3 是均衡器的使用效果圖，可以看出高速SDI 信號(hào)經(jīng)過一段電纜或者PCB 走線后眼圖和抖動(dòng)性能被均衡器顯著改善。

圖 3 均衡器的使用效果

TI 提供支持SD、HD、3G SDI 全系列的均衡器，如表2 所示。

表 2 均衡器

其中LMH0394 是一款極高性能的均衡器，它的競爭性分析如圖4 所示，傳輸距離很長且功耗很低。

圖4 均衡器 LMH0394 競爭性分析

2.2重定時(shí)器

SDI 重定時(shí)器是用來自動(dòng)檢測輸入信號(hào)類型，調(diào)整自身的PLL和CDR電路而恢復(fù)和整形出低抖動(dòng)的時(shí)鐘，再重新定時(shí)發(fā)送出接收到的SDI信號(hào)，以降低SDI信號(hào)的抖動(dòng)。雖然均衡器也可以降低SDI信號(hào)的抖動(dòng)，但它和重定時(shí)器是兩種完全不同的器件，兩者不可相互替代。均衡器的作用是通過增加高頻增益使傳輸通道頻率響應(yīng)趨于平坦來改善眼圖和信號(hào)抖動(dòng)，而重定時(shí)器則是通過PLL和CDR來抑制和降低累加噪聲。如果SDI傳輸通道很長或者傳輸過程中被其他噪聲和干擾惡化，僅有均衡器還不足以改善信號(hào)的質(zhì)量，此時(shí)在均衡器輸出端再串接一個(gè)重定時(shí)器是一個(gè)理想的提高SDI信號(hào)質(zhì)量的方案。圖5描述了重定時(shí)器的去抖效果，可見眼圖和抖動(dòng)被明顯改善。

圖 5 重定時(shí)器使用效果

TI 重定時(shí)器產(chǎn)品系列如表3 所示。

表 3 重定時(shí)器系列

2.3線纜驅(qū)動(dòng)器

SDI 線纜驅(qū)動(dòng)器用來加強(qiáng)對線纜的驅(qū)動(dòng)能力，提供標(biāo)準(zhǔn)的800mV 峰峰值輸出電壓擺幅，沒有預(yù)加重和去加重功能。TI 的線纜驅(qū)動(dòng)器系列如表4 所示。

表 4 線纜驅(qū)動(dòng)器

文末，想提醒一下廣大客戶，在采購bnc連接器的時(shí)候，一定要選擇正規(guī)的連接器廠家合作，這樣才可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。德索電子有著十四年的bnc接頭連接器生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品均通過ISO認(rèn)證，并且承諾用戶朋友一年質(zhì)保，值得您的信賴。

不少客戶都有這樣的疑惑——BNC對接頭是什么，從字面上的意思，便可得知，是兩個(gè)BNC接頭對接。BNC對接頭，也被稱為BNC兩通頭、BNC雙通頭等。

bnc對接頭專用于連接監(jiān)控?cái)z像機(jī)BNC接口用,直接采用鏍絲鎖緊,免去焊接的麻煩。BNC接頭，是一種用于同軸電纜的連接器，全稱是Bayonet Nut Connector(刺刀螺母連接器，這個(gè)名稱形象地描述了這種接頭外形)，又稱為British Naval免焊BNC接頭、監(jiān)控接頭、攝像機(jī)接頭、監(jiān)控BNC接頭、Q9頭、直頭BNC。

以上內(nèi)容，便是德索電子針對BNC對接頭所做的講解。在我們官網(wǎng)的博客頻道，還有很多關(guān)于BNC接頭、接口、連接器相關(guān)的文章，您可以點(diǎn)擊查閱。如果您有BNC對接頭產(chǎn)品的采購需求，可以直接撥打我們的電話400-6263-698進(jìn)行咨詢。

德索電子，專業(yè)的BNC接頭、轉(zhuǎn)接頭、線纜生產(chǎn)廠家，十三年的經(jīng)驗(yàn)沉淀，讓我們在BNC接頭生產(chǎn)設(shè)計(jì)方面的問題中游刃有余，所有產(chǎn)品都通過ISO認(rèn)證，一年內(nèi)承諾質(zhì)保，讓廣大客戶買的放心。

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德索五金電子有限公司成立于05年，是一家集新產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、售銷于一體的專業(yè)bnc連接器制造企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為：bnc連接器，bnc轉(zhuǎn)接頭、bnc線纜等射頻連接器產(chǎn)品為主體，大部份產(chǎn)品通過了ISO認(rèn)證。并在東莞設(shè)廠，公司有著款或的廠房，穩(wěn)定員工300多人，其中技術(shù)人才有30多人，以及先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和質(zhì)量檢測儀器數(shù)十臺(tái)，在此公司依靠其雄厚的研發(fā)與生產(chǎn)實(shí)力，嚴(yán)格的品質(zhì)管理體系，高素質(zhì)的隊(duì)伍，一絲不茍的作風(fēng)，并能根據(jù)您的實(shí)際需求設(shè)計(jì)制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品與提供優(yōu)良的服務(wù)。

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