封連偉
深圳廣電集團      

　　數(shù)字視頻設(shè)備輸出SDI信號的編碼參數(shù)和輔助數(shù)據(jù)格式是設(shè)備生產(chǎn)廠家在開發(fā)時設(shè)置的，在正常使用時并不會改變，一般也不允許用戶修改（有些設(shè)備可能允許用戶在菜單中改變輔助數(shù)據(jù)的格式、內(nèi)容），因此大家對其并不熟悉。由于部分廠家的產(chǎn)品研發(fā)工程師對ITU-R BT601(GB/T 14857-93)《演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)規(guī)范》、ITU-R BT656(GB/T 17953-2000)《4:2:2數(shù)字分量圖像信號接口》和GY/T160-2000《數(shù)字分量演播室接口中的附屬數(shù)據(jù)信號格式》等相關(guān)標準理解不透徹，導(dǎo)致有些產(chǎn)品存在SDI編碼格式和輔助數(shù)據(jù)格式不規(guī)范，其輸出信號接入其他設(shè)備時可能會出現(xiàn)圖像不定時跳動、某些信息丟失、音頻打火聲甚至嚴重時某些設(shè)備不能識別其信號，所以熟悉SDI信號格式和相關(guān)標準對系統(tǒng)設(shè)備驗收及解決某些系統(tǒng)故障大有幫助，本文將結(jié)合實際工作來介紹如何檢查SDI與輔助數(shù)據(jù)格式以及檢查中易碰到的問題。

　　一、SDI和輔助數(shù)據(jù)格式檢查內(nèi)容  

　　GB/T17953-2000《4:2:2數(shù)字分量圖像信號接口》和GY/T160-2000《數(shù)字分量演播室接口中的附屬數(shù)據(jù)信號格式》中詳細介紹了SDI格式和輔助數(shù)據(jù)格式，也有一些文獻對其進行了解讀，本文就不再贅述，而直接介紹在實際工作中如何檢查。

　　在驗收或者故障排查時檢查的主要內(nèi)容包括：

　　1.行持續(xù)時間檢查：雖然每行有0-1727共1728個字，其中有效字1440個，但數(shù)字視頻行是從EAV (有效視頻結(jié)束) 數(shù)據(jù)包的第一個字1440開始，即字3FF開始，結(jié)束于該行視頻數(shù)據(jù)的最后一個字第1439字。見圖1。

　　2.行場消隱持續(xù)時間檢查：SAV應(yīng)從1724字開始，共四個字。EAV和SAV的起始字必須是3FF、000、000。如上圖所示。每一行SAV EAV的XYZ必須符合表1要求。

　　3.000-003、3FC-3FF是保護字，000和3FF僅可用于定時信息標識(3FF000000)和輔助數(shù)據(jù)標識(0003FF3FF)外，保護字不可用于視音頻數(shù)據(jù)編碼和其他輔助信息編碼。數(shù)字視頻行的樣值編號的起點(樣值0)為有效視頻的第一個字，即為四字SAV 序列以后的第一個字。圖2中紫色標注。

 

　　4.EAV和SAV之間的行消隱期內(nèi)的所有字，在沒有寫入輔助數(shù)據(jù)時，均設(shè)置為黑電平（Y’ = 040H, C’b and C’r =200H）。如圖2綠色所劃部分。

　　5.輔助數(shù)據(jù)必須以000 3FF 3FF開始，必須在EAV之后立即插入，如果有多個數(shù)據(jù)包，包與包之間不可留空隙，見圖3；

　　6.因第6/319行為切換行，最好不傳輸輔助數(shù)據(jù)（GY/T160-2000《數(shù)字分量演播室接口中的附屬數(shù)據(jù)信號格式》建議不使用第6行，而GY/T161-2000《數(shù)字電視附屬數(shù)據(jù)空間內(nèi)數(shù)字音頻和輔助數(shù)據(jù)的傳輸規(guī)范》未提及），第7/320行的消隱行內(nèi)不能傳輸任何輔助數(shù)據(jù)，第5/318行1701字-1723字專門用于放EDH數(shù)據(jù)和校驗字，最好不要傳輸其他數(shù)據(jù)，如圖4所示。在實際應(yīng)用中不少設(shè)備在第5行1444字開始的空間內(nèi)也傳輸音頻數(shù)據(jù)。

　　7.對于音頻組1－4（AES1-4）音頻數(shù)據(jù)包、擴展數(shù)據(jù)包和音頻控制包的數(shù)據(jù)標識符（DID）分別為圖3中第1447字指示該數(shù)據(jù)包傳送的是AES1音頻，第1502字指示該數(shù)據(jù)包傳送的是AES1擴展數(shù)據(jù)。

　　二、SDI和輔助數(shù)據(jù)格式檢查方法

　　以上1-4項中數(shù)據(jù)取值范圍、行場持續(xù)時間、行消隱持續(xù)時間和輔助數(shù)據(jù)校驗和可使用WFM601M、LV5800等設(shè)備自動檢測，但只能檢測各項目是否正常，若不正常會報警提示，無法對輔助數(shù)據(jù)進行分析，也就無法檢查問題具體出在什么位置。

　　使用WFM601M時，按下前面板SERIAL鍵，再使用邊框鍵（顯示屏右側(cè)）選擇STATUS,出現(xiàn)圖5界面，提示有無FF(全場)AP（活動圖像）CRC校驗錯誤，也就是EDH報警，若CRC  INVLID，圖像會出現(xiàn)誤碼；使用邊框鍵選擇FORMAT,出現(xiàn)圖6所示的SDI監(jiān)測界面，共有6項：

　　DATA RANGE(數(shù)據(jù)范圍)；
　　SAV PLACEMENT（SAV放置位置1724-1727）；
　　LINE LENGH（行持續(xù)時間0-1439）；
　　FIELD LENGH（場持續(xù)時間L23/336-L310 /623 V=0）；
　　ANC CHECKSUM（輔助數(shù)據(jù)校驗和）；
　　ANC PARITY（輔助數(shù)據(jù)奇偶性）。

　　圖6監(jiān)測界面報警，提示有DATA RANGE ERROR，查手冊后得知是數(shù)據(jù)使用了保護字000-003或3FC-3FF，但未指明在那一行。

　　5-7項檢查需使用WFM7120、LV5850、VM700T等設(shè)備，前二種設(shè)備需帶輔助數(shù)據(jù)分析功能（選件），它們不僅能自動監(jiān)測SDI格式和輔助數(shù)據(jù)還可利用其輔助數(shù)據(jù)分析功能來查找問題具體出在哪。

　　WFM7120的監(jiān)測界面可自行定義，根據(jù)我們監(jiān)測的內(nèi)容一般按圖7設(shè)置，左上角顯示的是音頻控制包信息，該信息顯示當前數(shù)據(jù)流中只有一組AES音頻，控制包標識符1EFH、控制包字個數(shù)24(18H)、控制包放置位置F2/L7、校驗和數(shù)據(jù)比對正常等信息。

 　　右上角是AES的狀態(tài)信息，左下角是SDI格式、輔助數(shù)據(jù)檢查、色域等報警信息（可在菜單中選擇是否報警），右下角是數(shù)據(jù)分析界面。

　　當做輔助數(shù)據(jù)分析時首先按4鍵選中右下角界面，利用上下左右方向鍵和SEL鍵可選擇場、行和Y/Cb/Cr數(shù)據(jù)字，在該窗口的上方顯示所選行屬于場消隱還是場正程，所選字屬于行消隱還是行正程，SAV/EAV字用白色字符顯示，場消隱用藍色字符顯示，場正程用CbCr用綠色字符，Y用黃色顯示。

 　　WFM7120雖然可以進行數(shù)據(jù)分析，但因為它沒有對數(shù)據(jù)進行翻譯，僅僅是把每一行每個數(shù)據(jù)羅列出來，如果你對SDI格式和輔助數(shù)據(jù)格式不是非常熟悉，則很難發(fā)現(xiàn)具體是哪些數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，所以首先要熟悉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，才能完成數(shù)據(jù)分析，尤其是高清數(shù)字信號分析，后面提到的VM700T不支持HD-SDI，只能依靠WFM7120或LV5850。

 　　使用VM700T要比WFM7120或LV5850方便，但它只支持標清不支持高清，按AUTO鍵，進入SDI監(jiān)測界面見圖8，共有信號格式、行場正程逆程持續(xù)時間、輔助數(shù)據(jù)、輔助音頻、亮度色度數(shù)據(jù)、EDH七類35項報警信息，報警項會以高亮方式顯示，方框內(nèi)的數(shù)字是指出現(xiàn)錯誤的次數(shù)，具體每項報警信息的含義請參考說明書和其他文獻，這里就不再贅述了。

　　按MENU鍵，鍵指示燈亮后觸摸報警區(qū)高亮框，然后按屏幕下方觸摸軟鍵ERROR MAP，進入圖9界面，該界面會顯示錯誤類型，并以高亮方式顯示該報警信息出錯的大約位置。 [Page]

　　按MEASURE鍵，選擇Ancillary Data Analyzer進入圖10界面，會以高亮方式顯示出錯數(shù)據(jù)字，按FREEZE鍵和menu鍵，出現(xiàn)軟鍵，按find next forwards軟鍵，顯示下一個錯誤數(shù)據(jù)字。也可按CONFIG鍵，在config界面按measurement result，選擇Ancillary Data，顯示圖11界面，可直觀顯示所有出錯行和出錯原因。

 

　　細心讀者可發(fā)現(xiàn)圖8-圖11是一個確認SDI格式錯誤的過程。信號源是我臺播出緩存服務(wù)器輸出的SDI信號，WFM601M報警顯示Data range error，但無法確認錯誤位置，用VM700T檢查發(fā)現(xiàn)是第14行的Y數(shù)據(jù)字填充了000，在前面介紹了000是保護字，不能用于視音頻數(shù)據(jù)及其他輔助數(shù)據(jù)編碼，因第14行處于場消隱期，此處應(yīng)填040H。該格式錯誤使用WFM7120分析輔助數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)SDI第14行的Y數(shù)據(jù)字填充了000但在ALARM STATUS里并不報警，咨詢后得知工廠未設(shè)此項報警，在以后的軟件升級時可能會改進。 

　　在圖8界面中指示目前信號存在Ancillary Data  placement錯誤，該項報警在手冊中解釋為“附屬數(shù)據(jù)包位置無效，不滿足附屬數(shù)據(jù)包要鄰接前面數(shù)據(jù)包或者EAV標記的要求”，VM700在場消隱期并不對該項進行檢測。進入Ancillary Data analyzer檢查發(fā)現(xiàn)實際是Y數(shù)據(jù)字使用了非法字，見圖10和下方解釋，這與監(jiān)測報警不符，估計這是VM700T的一個BUG，由于該設(shè)備目前已停產(chǎn)，軟件也不會再升級了，所以在遇到此類問題時應(yīng)注意甄別。                   

　　在使用VM700T檢查上述SDI信號時我們碰到類似死機的情形，具體表現(xiàn)為監(jiān)測畫面不刷新，觸摸屏幕無反應(yīng)，重啟后現(xiàn)象相同，出現(xiàn)這種情況無法判斷報警信息類型，也就無法進一步查找錯誤位置，一籌莫展之時偶然發(fā)現(xiàn)更換其他信源就可恢復(fù)正常，仔細分析兩類SDI信號，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測畫面能刷新的信號來自舊播出服務(wù)器（用于7個頻道播出），只有一路AES；導(dǎo)致監(jiān)測畫面不刷新的信號來自新增播出服務(wù)器（用于6個頻道播出），該信號共插入2路音頻AES1AES2，每一路既有音頻包也有擴展包，見圖3，共占約140個字。由此判斷監(jiān)測畫面不刷新的原因應(yīng)該是輔助數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)量大，導(dǎo)致VM700T緩存數(shù)據(jù)溢出而造成的，出現(xiàn)這種情況時實際未死機，無需重啟，應(yīng)該首先檢查設(shè)備內(nèi)存占用情況，按CONFIG可以看到，若超過10％就需清理，此外還應(yīng)采取以下措施：

　　1. 先接入能使SDI Format Monitor正常工作的SDI信號，按一下MENU鍵，檢查觸摸屏幕下方check audio狀態(tài)，圖12是check audio激活狀態(tài)，應(yīng)再觸摸一次 關(guān)閉，使之變?yōu)椤?

　　2. 如果還未恢復(fù)正常，檢查圖12的最左邊軟鍵是否為，若為validate：10bit，可能會由于是系統(tǒng)8比特數(shù)據(jù)模式而導(dǎo)致溢出，應(yīng)確認為8/10bit validate模式，確保無論是8bit數(shù)據(jù)還是10bit均能識別。

　　圖像出現(xiàn)異常，或者圖像正常而監(jiān)測設(shè)備報警，檢查監(jiān)測設(shè)備的error log或alarm status，只要屬于SDI格式或者輔助數(shù)據(jù)報錯, 均可按照上述過程來查看報錯信息和報錯位置（可詳細到某行某字），然后確認是屬于誤報還是確實不符合相關(guān)標準規(guī)定，為解決問題提供詳細依據(jù)。

　　前面提及的Y數(shù)據(jù)字編碼誤用保護字的SDI信號在我們系統(tǒng)中下一級進入的是切換臺，由于切換臺會對信號進行處理并對SDI按照自己的規(guī)范重新格式化，該錯誤被切換臺改正，未對安全播出造成影響，但是若該信號傳給其他設(shè)備或者保護字在正程位置出現(xiàn)，而該設(shè)備對信號要求又比較嚴格，就會出現(xiàn)信號不被識別的可能，這種情況在其他兄弟臺出現(xiàn)過，所以在系統(tǒng)設(shè)備驗收時一定要對設(shè)備輸出信號的格式和輔助數(shù)據(jù)格式進行詳細檢查，防止留下安全隱患。 B&P