SDI视频数据流格式简介(频率、速率、YUV、EAV、SAV)

文章目录

  • SDI视频格式简介
  • SDI视频流数据格式
  • 示意图

SDI视频格式简介

​ 常见的SDI视频格式主要包括SD-SDIHD-SDI3G-SDI三种,其比特率依次增加,也对应着不同分辨率和刷新率的视频。

​ 频率的计算公式为:
频 率 = 行 周 期 数 × 场 周 期 数 × 刷 新 率 频率 = 行周期数 \times 场周期数 \times 刷新率 =××
​ 速率的计算公式为:
速 率 = 频 率 × 位 宽 速率 = 频率\times位宽 =×
​ 以常见的1080P、30fps的视频的时序图为例,主要由三个信号组成HVDE。其有效像素的分辨率为1920x1080,算上消隐期,其像素分辨率为2200x1125,为HD-SDI格式,其频率和速率的计算公式为:
频 率 = 2200 × 1125 × 30 = 74.25 M H z 频率 = 2200 \times 1125 \times 30 = 74.25MHz =2200×1125×30=74.25MHz

速 率 = 74.25 × 20 = 1.485 G b i t / s 速率 = 74.25\times20 = 1.485Gbit/s =74.25×20=1.485Gbit/s

​ 常用视频格式对应的速率如下:

SDI影像标准 名称 速率 格式
SMPTE 259M SD-SDI 270 Mbit/s, 360 Mbit/s,143 Mbit/s, 177 Mbit/s 480i, 576
SMPTE 292M HD-SDI 1.485 Gbit/s, and 1.485/1.001 Gbit/s 720p, 1080i
SMPTE 424M 3G-SDI 2.970 Gbit/s, and 2.970/1.001 Gbit/s 1080p60

​ 所以也就对应着一般HD-SDI格式的时钟频率,若此时视频帧率为60fps,对应的波特率就是148.5Mhz。

SDI视频数据流格式简介(频率、速率、YUV、EAV、SAV)_第1张图片

SDI视频流数据格式

​ 一般常用的视频流格式为20-bits SDR Mode,数据格式为YUV格式(YUV格式参考),其示意图如下:

SDI视频数据流格式简介(频率、速率、YUV、EAV、SAV)_第2张图片

​ 从图中可以看出,数据流的位宽为20bits,10-19位为Y分量,0-9位为UV分量,UV交替传输,每个时钟周期传输20bits数据,包括一个Y和一个U/V,又因为一般操作、显示位数为8bit,也就是0~255,所以分别取Y、U/V分量的高8位。

​ 又根据SDI的编码格式,在有效像素前4个像素和后4个像素要传输固定格式的数据,3FF000000XYZ,其中XYZ在有效期消隐期有效像素前有效像素后都是不同的。其中SAV和EAV是在有效像素前/后的XYZ代表,即StartEnd

SDI视频数据流格式简介(频率、速率、YUV、EAV、SAV)_第3张图片

​ 使用示波器抓取到的EAV部分视频数据。

SDI视频数据流格式简介(频率、速率、YUV、EAV、SAV)_第4张图片

​ XYZ关键字在SAV和EAV以及不同行数的固定格式如下图所示,经过实际操作发现,消隐期的SAV为2AC即可,有效期的SAV为200即可,同理消隐期的EAV为2DB即可,有效期的EAV为274即可。
SDI视频数据流格式简介(频率、速率、YUV、EAV、SAV)_第5张图片

示意图

​ 综上所述可以得到视频流数据的示意图为:

SDI视频数据流格式简介(频率、速率、YUV、EAV、SAV)_第6张图片

​ 其中绿色部分是消隐期内的XYZ,洋红色为有效像素期内的XYZ,中间为视频流的有效像素,其余部分为无效信息。

​ 若将消隐期内以及有效像素内每行像素取出来,放大可以得到如下图所示的示意图:

SDI视频数据流格式简介(频率、速率、YUV、EAV、SAV)_第7张图片

​ 对照以上示意图即可对SDI信号进行编解码。

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