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SDI视频数据流格式简介（频率、速率、YUV、EAV、SAV）

HNU_刘yuan 2023-06-05 原文

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SDI视频格式简介

​ 常见的SDI视频格式主要包括SD-SDI、HD-SDI、3G-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 频率=行周期数×场周期数×刷新率
​ 速率的计算公式为：
速 率 = 频 率 × 位 宽 速率 = 频率\times位宽 速率=频率×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H、V、DE。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 频率=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 速率=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 259MSD-SDI270 Mbit/s, 360 Mbit/s,143 Mbit/s, 177 Mbit/s480i, 576
SMPTE 292MHD-SDI1.485 Gbit/s, and 1.485/1.001 Gbit/s720p, 1080i
SMPTE 424M3G-SDI2.970 Gbit/s, and 2.970/1.001 Gbit/s1080p60

​ 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：

​ 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在有效期和消隐期，有效像素前和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Start和End。

​ 使用示波器抓取到的EAV部分视频数据。

​ 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。

示意图

​ 综上所述可以得到视频流数据的示意图为：

​ 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：

​ 对照以上示意图即可对SDI信号进行编解码。

SDIEAVspanclassmord音视频SAVFPGA

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