SDI: Какво е сериен цифров интерфейс?

от ким Обновено: Юли 9, 2022

Сериен дигитално интерфейс (SDI) е технология, широко използвана в индустрията за радиоразпръскване за предаване на некомпресирано цифрово видео сигнали.

SDI е в състояние да пренася до 3Gbps данни, като същевременно поддържа много ниска латентност и висока надеждност.

Често е гръбнакът на много инфраструктури за излъчване, позволявайки професионални аудио и видео сигнали да се пренасят на дълги разстояния с минимално забавяне и загуба на качество.

В тази статия ще разгледаме основите на SDI и използването му в индустрията за радиоразпръскване.

Определение за сериен цифров интерфейс (SDI)

Сериен цифров интерфейс (SDI) е вид цифров интерфейс, използван за пренасяне на цифрови видео и аудио сигнали.

SDI позволява предаването на некомпресирани, некриптирани цифрови видео сигнали на големи разстояния за студийни или излъчващи среди.

Той е разработен от Обществото на инженерите за кино и телевизия (SMPTE), за да бъде заместител на аналоговото композитно видео и алтернатива на компонентното видео.

SDI използва връзка от точка до точка между две устройства, обикновено с коаксиален кабел или двойка оптични влакна, при стандартна или висока разделителна способност.

Когато две устройства, поддържащи SDI, са свързани, това осигурява чисто предаване на дълги разстояния без артефакти на компресия или загуба на данни.

Това прави SDI напълно подходящ за приложения като излъчване на живо, където качеството на картината трябва да остане постоянно за продължителни периоди от време.

Ползите от използването на SDI включват способността му да намалява кабелите и цената на оборудването, оперативна съвместимост между оборудването на множество производители, поддръжка на по-висока разделителна способност от композитното видео и подобрена мащабируемост при изграждане на големи системи.

Цифровото видео излъчване (DVB) се основава на същите стандарти като серийния цифров интерфейс и наскоро разработи свои собствени спецификации, за да осигури съвместимост с все по-популярната телевизия с висока разделителна способност (HDTV).

Overview

Сериен цифров интерфейс (SDI) е тип цифров видео стандарт, използван за предаване на некомпресирано, некриптирано цифрово видео и аудио през сериен интерфейс между две устройства.

Той предлага широк набор от предимства като висока скорост, ниска латентност и ниска цена. Тази статия има за цел да предостави общ преглед на стандарта SDI и неговите употреби.

Видове SDI

Сериен цифров интерфейс (SDI) е технология, използвана в интерфейс за професионално излъчване, който може да изпраща цифров сигнал в сериен формат по коаксиален кабел.

Обикновено се използва за транспортиране на аудио и видео данни с висока разделителна способност от едно устройство на друго или от една точка на друга в рамките на съоръжение.

В тази статия ще предоставим преглед на видовете SDI и техните спецификации.

SDI включва множество стандарти за различни скорости на данни и латентност, в зависимост от приложението. Тези стандарти включват:

• 175Mb/s SD-SDI: Стандарт с една връзка за работа с формати до 525i60 NTSC или 625i50 PAL, при 48kHz аудио честота
• 270Mb/s HD-SDI: HD стандарт с една връзка при 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60Hz и 1080i50/59.94/60Hz
• 1.483Gbps 3G-SDI: Стандарт за двойна връзка за работа с формати до 1080p30Hz при 48 kHz аудио честота
• 2G (или 2.970Gbps): стандарт за двойна връзка за работа с формати до 720p50/60Hz 1080psf30 при 48 kHz аудио честота
• 3 Gb (3 Gb) или 4K (4K Ultra High Definition): 4K цифров интерфейс с четири връзки, който осигурява сигнали до 4096 × 2160 при 60 кадъра в секунда плюс вградено 16 канално 48kHz аудио
• 12 Gbps 12G SDI: Поддържа разделителна способност от quad full HD (3840 × 2160) до 8K формати (7680 × 4320), както и смесени разделителни способности на картина на един и същ кабел в режими на единична връзка и двойна* връзка

Предимства на SDI

Серийният цифров интерфейс (SDI) е форма на предаване на цифров сигнал, използвана в среди за производство на излъчване и постпродукция.

SDI е кабелна физическа връзка, която не изисква допълнително кодиране или декодиране и се използва за предаване на видео потоци с висока честотна лента чрез използване на кабели като BNC коаксиални кабели, оптични кабели и усукани двойки.

SDI има няколко предимства, които го правят популярен избор за професионалистите по излъчване. Той предлага предаване с ниска латентност и безпроблемна интеграция между множество видео устройства.

SDI също така поддържа до 8 канала при 3Gbps, което позволява висококачествена резолюция на картината при множество сигнали.

В допълнение, SDI поддържа съотношение на страните с висока разделителна способност (HD) 16:9 и позволява 4:2:2 хроматично семплиране, така че да може да се запази най-високият HD цветен детайл.

Освен това, SDI може да се разгърне лесно чрез съществуващи мрежи без повторно окабеляване или скъпи надстройки или инсталации, което го прави изключително рентабилен.

И накрая, SDI осигурява сигурна комуникация чрез използване на удостоверяване с парола при свързване на източници към приемници, елиминирайки възможни заплахи от трети страни по време на трансфер на данни между отдалечени местоположения без персонал.

Недостатъци на SDI

Въпреки че предлага висококачествени видео и аудио връзки, има няколко недостатъка за тези, които обмислят SDI, когато разглеждат изискванията на една AV система.

Първо, кабелите, използвани за предаване на SDI сигнали, могат да бъдат скъпи в сравнение с други системи или опции за видеокабели като HDMI/DVI.

Други ограничения включват липса на поддръжка в потребителските продукти, често поради високата цена на съвместимото оборудване.

Освен това, тъй като SDI връзките са BNC конектори и оптични кабели, са необходими преобразуватели на адаптери, ако са необходими HDMI или DVI връзки.

Друг недостатък е, че SDI оборудването е по-малко интуитивно от потребителските системи, които предлагат възможности за цифрово инсталиране.

Тъй като SDI сигналите се състоят от некомпресирана аудио и видео информация, това означава, че всички настройки на сигнала трябва да се извършват чрез специални бордови контроли; което прави интеграцията по-сложна от други системи за професионална степен.

Използването на по-големи размери на сърцевината в оптичния кабел също го прави значително по-тежък от аналоговете му за потребителски клас в допълнение към осигуряването на допълнителни ограничения на разстоянието в сравнение с аналоговите сигнали – SDI работи най-добре на разстояния между 500m-3000m със загуби, възникващи извън този диапазон.

Приложения

Сериен цифров интерфейс (SDI) е технология, предназначена за излъчване на аудио и видео с висока прецизност на големи разстояния.

Най-често се използва в телевизионни студиа, монтажни помещения и външни фургони за излъчване и може да предава некомпресирани цифрови видео сигнали с много високи скорости.

Този раздел ще обсъди различните приложения на SDI и как се използва в индустрията за излъчване.

Предавания

Сериен цифров интерфейс (SDI) е популярна технология, използвана в технологиите за излъчване както за бейсбенд видео, така и за аудио сигнали.

Поддържа се от много производители, което позволява лесна интеграция и ефективен транспорт на сигнала.

SDI е разработен, за да отговори на нуждите на индустрията за радиоразпръскване, като позволява HDTV излъчване по коаксиални кабели, а не по скъпи оптични кабели.

SDI обикновено се използва в телевизионни студийни приложения на дълги разстояния, където трябва да се изпращат сигнали със стандартна разделителна способност PAL/NTSC или 1080i/720p с висока разделителна способност от едно място на друго.

Неговата гъвкавост позволява предаване по стандартни коаксиални кабели между студиа, разположени на километри едно от друго, и позволява на операторите да минимизират разходите, като избягват скъпите инсталации за оптично окабеляване.

Освен това SDI може да поддържа множество формати и аудио вграждане, изискващи само една кабелна връзка между две устройства.

Последните постижения доведоха до разширяване на SDI отвъд използването при излъчване в медицински изображения, ендоскопия и професионални видео приложения в области като производство, постпродукция и външно излъчване (OB).

Със своето превъзходно качество на картината, 10-битова 6-вълнова вътрешна обработка, той продължава да се разглежда като гъвкав инструмент за ефикасен превод на информация, необходима на радио- и телевизионни оператори по целия свят, а с наличната 3Gbps възможност вече е и жизнеспособен инструмент за прехвърляне на некомпресирани HDTV сигнали в търговски проекти като добре.

Медицинско изобразяване

SDI е важна част от медицинското изображение, което включва електронно движение на визуални изображения.

Технологията за медицински изображения се използва за диагностициране на заболявания, анализ на телесни структури и органи, както и за наблюдение на напредъка в медицината.

SDI помага да се гарантира, че чувствителните медицински данни преминават през защитена линия в системата на здравеопазването, без да бъдат влошени в качеството си или повредени от неоторизирани електронни заплахи.

Повечето системи за медицински изображения използват SDI технологии, тъй като осигуряват надеждни средства за предаване както на цифрови, така и на аналогови изображения.

Използването на SDI кабел може да подобри качеството на предаване на изображения от диагностичната машина до изгледа до леглото на пациента или директно до лекарския кабинет за преглед.

Тези кабели също осигуряват предимство за споделяне на данни за пациенти между множество местоположения едновременно с минимално забавяне във времето за предаване или риск от повреда на данните.

Някои приложения за SDI в медицински образи включват цифрови мамографски машини, компютърна томография на гръдния кош, MRI сканиране и ултразвукови машини, наред с други.

Всяка система изисква различни спецификации и линейни скорости за настройката си, но от всички се изисква да предават цифрови изображения с висока разделителна способност с малко влошаване на дълги разстояния при по-високи скорости от възможните при традиционното окабеляване, като например електрически коаксиални кабели.

Промишлен

В промишлените условия серийният цифров интерфейс (SDI) е често срещана технология, използвана за предаване на некомпресирани цифрови аудио/видео сигнали по коаксиален кабел, оптични кабели или кабели с усукана двойка.

Той е идеален за улавяне и възпроизвеждане на сигнали с висока разделителна способност в реално време с ниска латентност. SDI връзките често се предпочитат за медицински заведения, отразяване на събития, музикални концерти и фестивали.

SDI предлага мащабируемост от видео формати с ниска честотна лента като стандартна разделителна способност (SD) до видео формати с висока честотна лента като HD и UltraHD 4K видео резолюции.

Използването на отделни пътища за яркост (luma) и цветност (chroma) позволява по-добро цялостно качество и точност на цветовете.

SDI също така поддържа вградено аудио до 48kHz/8 канала във формат MPEG2 заедно с предаване на информация за времеви код като D-VITC или цифровизиран LTC.

Поради своята здрава природа, серийният цифров интерфейс се използва широко в индустриите за излъчване на телевизия, където надеждността е ключова.

Той изпраща некомпресирани данни със скорости, вариращи от 270 Mb/s до 3 Gb/s, което позволява на операторите да наблюдават и заснемете множество ъгли на камерата в реално време, докато предавате HDTV изображения без артефакти или пикселизация.

В много приложения за излъчване, като резултати на живо или спортни предавания, възможностите на SDI за разширено разстояние позволяват предаване на съдържание с множество изгледи през големи открити зони, където може да са необходими дълги кабели.

Заключение

Сериен цифров интерфейс (SDI) е стандарт за излъчване на видео, предназначен за работа в среда с високи изисквания, особено когато големи количества данни трябва да се предават на големи разстояния.

Интерфейсът помага на специалистите по излъчване да придобиват, прехвърлят и съхраняват видео и аудио данни бързо и ефективно.

SDI конекторите могат да предават както аналогови, така и некомпресирани цифрови сигнали, което ги прави безценен инструмент за инженерите по излъчване.

Колкото по-висок е номерът на SDI версията, толкова по-висока е максималната скорост на предаване на данни.

Например 4K 12G SDI с една връзка поддържа скорости до 12 гигабита в секунда, докато 1080p 3G SDI връзка с една връзка поддържа 3 гигабита в секунда.

Познаването на вашите изисквания за приложение ще ви помогне да изберете правилния SDI конектор за вашата настройка.

Като цяло технологията на серийния цифров интерфейс направи революция в професионалните предавания на живо, като осигури надеждна доставка на сигнал на големи разстояния с изключително бързи скорости на предаване.

Неговата лесна настройка и работа го прави изключително удобен за потребителя, докато неговата гъвкавост му позволява да се използва в много различни видове приложения като телевизионни студия, спортни арени, богослужения или всяка друга инсталация, която изисква висококачествено поточно съдържание, доставено на светкавицата скорост без забавяне или загуба на сигнал.

Здравейте, аз съм Ким, майка и ентусиаст на stop-motion с опит в създаването на медии и уеб разработката. Имам огромна страст към рисуването и анимацията и сега се гмуркам с главата напред в света на стоп-кадъра. С моя блог споделям наученото с вас, момчета.