高清視頻系統的傳輸問題

來源：數字音視工程網作者：tony 編輯：數字音視工程 2010-12-23 00:00:00 加入收藏

高清視頻系統的傳輸問題

　　在高清系統設計中除了要考慮各種信號的兼容性，還要考慮信號的傳輸距離和采用的傳輸線纜。在現今視頻系統發展從模擬視頻向數字視頻過渡，從標清向高清過渡的時期中，各種視頻源設備和各種視頻顯示設備采用了不同的編碼技術和接口方式，因此在高清視頻系統設計中必須詳細了解各種視頻信號的傳輸距離、編解碼方式，否則視頻信號將無法兼容和顯示。在視頻系統設計中我們常見的視頻信號有CVBS、VGA、YPbPr、HDMI、SDI\HDSDI\3GSDI、DVI等。由于遵循著不同的視頻標準，這些信號的帶寬、分辨率和傳輸距離存在很大的差異。例如VGA\RGBHV\DVI遵循著VESA 2008年5月份的VESA DMT V 1.0，最大分辨率為1600*1200@80Hz，標準分辨率為1024*768@60Hz。VESA模擬信號分辨率、帶寬如表-01：

名稱	水平線	垂直線	刷新頻率	帶寬（MHz）
VGA	640	480	60	14
SVGA	800	600	75	27
XGA	1024	768	80	48
SXGA	1280	1024	60	60
SXGA	1280	1024	80	79
UXGA	1600	1200	60	87
UXGA	1600	1200	80	116

　　表-01

　　YPBPR\HDMI\HDSDI遵循著CVT和CEA-861標準，支持分辨率為1920*1200@60Hz和1920*1080@60Hz的標準等高清數字信號，如下圖表-02：

水平線	垂直線	掃描方式	刷新頻率	制式	帶寬（MHz）
640	480	逐行	60	4:3	25.200
720	480	逐行	60	16:9	27.027
1280	720	逐行	60	16:9	74.250
1920	1080	隔行	60	16:9	74.250
1920	1080	逐行	60	16:9	148.500
1920	1200	逐行	80	16:10	193.250

　　表-02

　　因為視頻信號由多種協議指定了不同的標準和接口，因此視頻信號的兼容存在一定的設計難度，為此在設計視頻系統時必須全面考慮視頻設備的兼容性，而且在必要時采用不同的轉換器和視頻信號處理器。由于視頻信號的分辨率不同，采用模擬和數字的處理方式不同，因此帶寬、時鐘、誤碼率各不相同，這些就直接影響到了傳輸距離。下圖表-03是常見視頻信號的傳輸距離、分辨率清單：

名稱	水平線	垂直線	刷新頻率	制式	傳輸距離（m）
CVBS	640	480	60	4:3	300
VGA	1024	768	60	16:9	25
YPbPr	1280	720	60	16:9	25
HDMI	1920	1080	60	16:9	15
DVI	1600	1200	60	16:9	5
HDSDI	1920	1080	60	16:9	100

　　表-03

圖一：HDMI信號光纖傳輸器

圖二：HD-SDI/SDI信號光纖傳輸器

上表可知工程類所需要的高清系統在傳輸上存在非常嚴重的問題，這也是現在高清會議系統、高清調度指揮顯示系統、高清醫療系統等系統在高清傳輸中的一大主要問題。采用IP傳輸存在著系統昂貴、延時長等問題，而監控系統所采用的模擬標清系統傳輸方式又不能夠滿足要求。這些都大大限制了真正的數字高清系統的實現?？紤]到諸多工程應用，北京凱新創達科技發展有限公司推出了采用CAT-5雙絞線和光線傳輸高清數字信號或高清模擬信號的遠距離傳輸設備，最遠傳輸1080P@60Hz信號30公里，分別為 “Digital transmission series”和“Analog transmission series”，并有各種高清轉換設備，滿足工程所需要的各種傳輸和轉換。產品信號如表-04：

名稱	型號	水平線	垂直線	刷新率	制式	修正距離（m）
VGA	CAT-VGA-100RT	1024	768	60	4:3	100
VGA	CAT-VGA-H100RT	1920	1080	60	16:9	100
VGA	OF-VGA-H500RT	1920	1080	60	16:9	500
DVI	CAT-DVI-160RT	1920	1080	60	16:9	60
HDMI	OF-HDMI-300RT	1920	1080	60	16:9	300
DVI	OF-HDMI-500RT	1920	1080	60	16:9	500
HDSDI	OF-HDSDI-3kRT	1920	1080	60	16:9	30000