目前，随着应用领域的细分红外热像仪产品类型日益增多，其规格参数各有区别，用户需要根据实际使用需求进行选配。在红外热像仪产品选配过程中，用户在数据接口类型上面临的选择较多，因此，我们将对目前市场上常见的红外热像仪数据接口类型、采用协议、特点特色等方面进行介绍，帮助用户更具备针对性地选配红外热像仪产品。
上一期，我们介绍了两类主流数字视频接口中基于TMDS传输技术的一类接口，在本期，我们将介绍数字分量串行接口（SDI）。
SDI接口 数字分量串行接口
SDI接口，是数字分量串行接口(serial digital interface)的首字母缩写。如同第一期“串行接口”介绍，串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。由于串行数字信号的数据率很高，在传送前必须经过处理。用扰码的不归零倒置（NRZI）来代替早期的分组编码，其标准为SMPTE-259M和EBU-Tech-3267，标准包括了含数字音频在内的数字复合和数字分量信号。在传送前，对原始数据流进行扰频，并变换为NRZI码确保在接收端可靠地恢复原始数据。这样在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。
SDI接口能通过270Mb/s的串行数字分量信号，对于16：9格式图像，应能传送360Mb/s的信号。NRZI码是极性敏感码。用“1”和“0”表示电平的高和低，如果出现长时间的连续“1”或连续“0”，会影响接收端从数字信号中提取时钟。因为串行数字信号接口不单独传送时钟信号，接收端需从数字信号流中提取时钟信号，所以要采用以“1”和“0”来表示有无电平变换的NRZI码。
接收NRZI码流时，只要检出电平变换，就可恢复数据，即使全是“1”信号，导致的信号频率也只是原来时钟频率的一半，再经过加扰，连续“1”的机会减少，也就使高频分量进一步减少了。在数据流的接收端，由SDI解码器从NRZI码流恢复原数据流。
SDI接口按传输速率对应速率标准清晰度SD-SDI270Mb/s高清标准HD-SDI1.485Gb/s3G-SDI2.97Gb/s
发展历史1982年原国际无线电咨询委员会（CCIR）以欧洲广播联盟（EBU）与美国电影和电视工程师协会（SMPTE）的相关提案为基础，发布了CCIR 601号建议书，以13.5 MHz的取样频率、8bit量化技术以及4：2 ：2色度亚取样实现了525／60和625／50两种电视扫描系统的数字化。
1986年CCIR以EBU Tech 3246与SMPTE 125M标准为基础发布了CCIR 656建议书，提出了一种可以传输CCIR 601规格信号的并行接口，使用11对双绞线与25针D型连接器，部分早期数字设备曾使用这种接口，但因传输距离较短、连接较复杂等原因，不适合大规模使用。其实，CCIR 656还包含了EBU于1983年提出的Tech 3247串行数字接口标准，采用8／9分组编码，比特率为243 Mb/s。但只支持8比特量化，而且不容易设计出稳定、廉价的接口芯片。
1993年CCIR成为国际电信联盟（ITU, International Telecommunication Union）的无线电通信部（ITU-R）。1994年1TU-R发布了BT 656-2建议书，吸纳了EBU Tech 3267与SMPTE 259M中定义的新型串行数字接口，该接口采用10比特传输与非归零反向（NRzl）编码。在传送ITU-R BT 601（A部分）4 ：2：2级别信号时，其时钟速率为270 Mb/s，这就是使用在数字化电影、广播电视行业设备上的“SDI”。通用的75欧姆同轴电缆与75欧姆BNC连接器（IEC60169-8）的使用使电视台内部原有的大量已敷设电缆在数字化电影、广播电视系统中得以再利用，后来，SDI逐渐成为视音频数字设备的标准配置，并在此基础上实现了广播电视系统演播室、主控、播控系统的数字化。。1990年?????????????????ITU-R RT709建议书发布，高清晰度电视技术加速发展，采用串行数字接口传输高清信号已在行业内达成共识，为此，SMPTE在292M标准中定义了时钟频率达1.5 Gb／s级别的串行数字接口，相应国际标准为ITU-R BT 1120，GY/T 157-2000为我国根据ITU建议书制订的行业标准，这便是大家所熟知的“HD-SDI”。除时钟频率提升至270 Mb/s的5.5倍即1.485 Gb／s外，HD-SDI与SDI也存在着一些差别，例如HD-SDI将亮度与色差信号分别放置在两个流中，将它们复用并加扰后进行传输，而且编码后的行号与校验码附在有效视频结束（EAV）后。因沿用了75欧姆电缆与连接器，加之有了SDI的成功经验，因此HD-SDI很快就取代了之前应用的并行接口。与SDI类似，为了满足演播室与高清格式内容的传输，SMPTE在372M标准中对双链接HD-SDI进行了标准化。
SMPTE在292M标准规定的数据格式
图1 HD模拟视频信号与数字视频信号数据之间的关系
图2 频率参差的序列数据的排列
高速接口芯片技术的进步使3Gb／s级别的串行接口成为可能。2005年，ITU-R在BT 1120-6建议书中给出了成为第三代SDI串行链接标准的2.97 Gb／s串行接口的规范，物理介质仍然沿用了75欧姆同轴电缆和IEC60169-8标准连接器。此外，SMPTE424M也给出了类似的3 Gb／s级别接口的定义。3 Gb／s串行接口的出现解决了之前需要双链接HD-SDI的场合，如4：4：4／12bit或高清格式的节目制作等。SDI的物理层允许两种传输介质，第一种是特性阻抗为75或50欧姆的BNC接头（IEC 60169-8）与75或50欧姆同轴电缆，以及特性阻抗为100欧姆的平衡双绞线与XLR型电缆接头（IEC 60268-12）；另外一种是规格参数符合ITU-R BT.1367或SMPTE 297M标准的光纤。接口特点
SDI接口与HDMI接口类似，都能够在一条线缆上同时传输未经压缩的数字视音频信号。但由于技术特点的不同，在应用领域侧重有所区别，HDMI接口在消费电子产品应用更多，相比而言，SDI接口采用BNC接口和同轴电缆，能够较好的兼容旧有的线缆系统，布设成本低，且同轴电缆的衰减与延迟更低。HDMI接口的传输距离约为10米左右，而SDI接口的传输距离可以超过100米以上，基于上述特点，SDI被更多的应用在光电与监控领域。End
中星时代
光电成像·无人智能
长按扫码关注
中星时代顺应市场需求，推出了系列化可订制的红外成像组件，包含各类标准接口、制式与协议，详情可点击原文链接。
