sdicrc錯誤
在SDI信號出現之前，高清視頻信號采用模擬信號進行傳輸。模擬信號在傳輸和轉換過程中非常容易出現質量下降，通常采用高速示波器進行波形采樣測試。通常需要測試的指標有色條幅度、同步振幅和時間、噪聲、頻率響應、多波群、非線性度、通道延時、瞬時特性等。
圖1 模擬視頻信號測試波形
而SDI信號采用模數轉換和高速串行編碼技術，使用壹根同軸電纜即可傳輸所有數字視頻及音頻信息。
圖2 SDI信號生成原理簡圖
由於SDI為數字信號，信號的生成原理和特性不同於模擬視頻信號，因此SDI信號測試內容的關註點和模擬視頻信號測試基本不同。如下所示為SDI信號的幾個關鍵特性：電平幅度、抖動、上升/下降時間、單元間隔(周期)。
圖3 SDI數字信號特性
按照SMPTE 259M、SMPTE 292M、SMPTE424M的規定，SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI信號質量標準(包含幅度、過沖、上升/下降時間、抖動時間、抖動排列等)各不相同。而且，HD-SDI和3G-SDI高速信號對上升/下降時間的要求達到了幾十到幾百ps量級。
圖4 各種SDI信號質量標準
以上幾個指標壹般通過波形測試儀器的眼圖和抖動顯示工具來測試。
1.眼圖及抖動測試
眼圖及抖動波形是兩個用於SDI測試的重要工具。
圖5 眼圖測試
專用測試儀眼圖工具可以自動測試眼幅度、眼上升/下降時間、眼上升/下降時間差、眼上升/下降過沖、峰峰值抖動、電平幅度等。
圖6 抖動波形測試
抖動測試通過放大的圖形顯示來反映通過水平顯示線的隨機噪聲。抖動包含兩種類型：時間抖動和隊列抖動。
時間抖動：在比壹個指定頻率(典型10Hz)大的速率下的信號跳變位置變化。
隊列抖動：相對於從信號中抽取時鐘的信號跳變位置變化。
2.系統余量測試
高速SDI信號的特點是即使系統上存在有潛在的問題或者系統的可靠性有所下降，但是它的誤碼監視沒有任何變化，也就是說我們無法發現這種潛在問題。因此，需要通過特殊實驗，測試系統的可靠性和系統余量，保證系統的安全運行。常用的系統余量測試方法有：
1)電平幅度變化實驗：調節輸入電平幅度，測定接收部均衡器的能力。
2)附加噪音實驗：對SDI信號附加壹定的噪音，確認是否有誤差。
3)附加抖動實驗：對SDI信號附加抖晃，確認是否有誤差。
4)CRC錯誤測試：CRC是SDI采取的壹種錯誤校驗措施。在接收端，通過重新計算的CRC來和信息碼中插入的CRC進行比較來判斷出現的傳輸錯誤。
5)特殊信號檢測場
SDI檢驗場(或叫病態測試信號)是采用特殊的信息碼來測試SDI性能。該特殊信息碼創建了壹個低頻能量的最壞情況的數據，經過擾碼後，出現了兩種特殊情況的數據。
圖7 特殊信號檢測場
壹種情況將亮度信號設置為198H，兩個色差信號均設置為300H。經編碼器擾碼後，生成1位高和19位低的特殊NRZI非歸零反轉碼。提供了較高的直流成分，以考驗接收系統的模擬能力和傳輸信號處理能力。這種測試信號以品紅色陰影出現在壹幅圖像的頂部。
另壹種情況將亮度信號設置為110H，兩個色差信號均設置為200H。經編碼器擾碼後，生成20位高和20位低的特殊NRZI非歸零反轉碼。為時鐘抽取提供了最小數量的“0”跨越，以監測設備鎖相環性能。這種測試信號以灰色陰影出現在壹幅圖像的低部。
SDI接收設備應該能夠正確無誤地處理這兩種測試信號場。
3.SDI物理層問題診斷
通過分析眼圖及抖動波形，就能夠大致判斷SDI信號傳輸出現的問題。主要故障原因類型分為如下幾種：
1)信號幅度：信號幅度十分重要，因為它和噪聲緊密相關。由於接收端采用均衡器進行高頻補償，當信號到來時，發送端不正確的幅度可能導致不正確的均衡，引起信號畸變。
2)上升/下降時間：不正確的上升/下降時間會引起信號畸變，例如振鈴和過沖。
3)過沖：過沖通常是不正確的上升時間造成的結果，很可能由阻抗不連續或者說在接收和發送端很差的回損造成。
4)隨機抖動：由設備熱噪聲或沖擊噪聲造成，具有無限高斯分布特性。因此，通常用抖動的RMS值來測量抖動幅度。此外，峰峰值抖動雖然出現概率小，但可以表征故障發生的位置。
5)確定抖動：具有周期特性，可能由系統中壹個固定設備產生。可能的抖動源包括：開關電源、上升下降時間差產生的占空因素、同步鎖相造成的主時鐘改變、並串轉換處理、電纜的頻率響應。
故障診斷是理論和經驗相結合的過程，在實際測試應用中，需要結合系統實際情況，采取多種測試手段，並對具體測試數據進行深入分析和推理，才能準確定位信號傳輸過程中可能出現故障的原因。如下是幾個典型的故障信號測試結果。
圖8 電纜造成的衰減過大時的眼圖
圖9 信號終端匹配不正確時的眼圖
圖10 信號經較差均衡後的眼圖
4.小結
SDI高清視頻系統在具有良好設備、優質電纜以及正確安裝的前提下，仍需要進行專業的性能測試，才能保證SDI高速視頻數據流工作的連續性和正確性。必須配備專業的信號發生器和波形監視器，通過眼圖和抖動等測量手段，在系統安裝時以及系統工作時提供連續性能監視，來發現問題和診斷問題。眼圖分析提供了可視化的SDI物理層健康狀況檢查，信號達到直觀的“明亮眼”來保證後端接收設備能夠輕松的恢復時鐘和數據。此外，抖動波形可以進壹步連續監視信號，從而達到深入診斷故障原因的目的。