SDI: Co je sériové digitální rozhraní?

od kim Aktualizováno: Července 9, 2022

Sériový digitální interface (SDI) je technologie široce používaná v odvětví vysílání pro přenos nekomprimovaného digitálního signálu video signály.

SDI je schopno přenášet až 3 Gbps dat při zachování velmi nízké latence a vysoké spolehlivosti.

Často je páteří mnoha vysílacích infrastruktur a umožňuje přenos profesionálních audio a video signálů na velké vzdálenosti s minimální latencí a ztrátou kvality.

V tomto článku prozkoumáme základy SDI a jeho použití ve vysílání.

Definice sériového digitálního rozhraní (SDI)

Serial Digital Interface (SDI) je typ digitálního rozhraní používaného k přenosu digitálních video a audio signálů.

SDI umožňuje přenos nekomprimovaných, nešifrovaných digitálních video signálů na velké vzdálenosti pro prostředí studia nebo vysílání.

Byl vyvinut společností Society of Motion Picture & Television Engineers (SMPTE) jako náhrada za analogové kompozitní video a alternativa ke komponentnímu videu.

SDI používá dvoubodové spojení mezi dvěma zařízeními, obvykle pomocí koaxiálního kabelu nebo páru optických vláken, buď ve standardním, nebo ve vysokém rozlišení.

Když jsou připojena dvě zařízení podporující SDI, poskytuje čistý přenos na dlouhé vzdálenosti bez kompresních artefaktů nebo ztráty dat.

Díky tomu je SDI plně vhodný pro aplikace, jako je živé vysílání, kde kvalita obrazu musí zůstat konzistentní po dlouhou dobu.

Mezi výhody použití SDI patří jeho schopnost snížit kabeláž a náklady na vybavení, interoperabilita mezi zařízeními více výrobců, podpora vyššího rozlišení než u kompozitního videa a zlepšená škálovatelnost při budování velkých systémů.

Digital Video Broadcasting (DVB) je založeno na stejných standardech jako Serial Digital Interface a nedávno vyvinulo své vlastní specifikace za účelem zajištění kompatibility se stále populárnější televizí s vysokým rozlišením (HDTV).

O programu

Sériové digitální rozhraní (SDI) je typ digitálního video standardu používaného pro přenos nekomprimovaného, ​​nešifrovaného digitálního videa a zvuku přes sériové rozhraní mezi dvěma zařízeními.

Nabízí širokou škálu výhod, jako je vysoká rychlost, nízká latence a nízké náklady. Tento článek si klade za cíl poskytnout přehled standardu SDI a jeho použití.

Typy SDI

Serial Digital Interface (SDI) je technologie používaná v rozhraní profesionálního vysílání, která může posílat digitální signál v sériové podobě přes koaxiální kabel.

Běžně se používá k přenosu audio a video dat s vysokým rozlišením z jednoho zařízení do druhého nebo z jednoho bodu do druhého v rámci zařízení.

V tomto článku poskytneme přehled o typech SDI a jejich specifikacích.

SDI zahrnuje několik standardů s různou rychlostí přenosu dat a latencí v závislosti na aplikaci. Mezi tyto normy patří:

• 175 Mb/s SD-SDI: Jednolinkový standard pro provoz s formáty až 525i60 NTSC nebo 625i50 PAL, při zvukové frekvenci 48 kHz
• 270 Mb/s HD-SDI: Single link HD standard při 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60Hz a 1080i50/59.94/60Hz
• 1.483 Gbps 3G-SDI: Standard Dual link pro provoz s formáty až 1080p30Hz při zvukové frekvenci 48 kHz
• 2G (nebo 2.970 Gbps): Standard Dual link pro provoz s formáty až 720p50/60Hz 1080psf30 při zvukové frekvenci 48 kHz
• 3 Gb (3Gb) nebo 4K (4K Ultra High Definition): Digitální rozhraní Quad link 4K, které poskytuje signály až 4096 × 2160 při 60 snímcích za sekundu plus vestavěný 16kanálový 48kHz zvuk
• 12 Gbps 12G SDI: Podporuje rozlišení od quad full HD (3840×2160) až po 8K formáty (7680×4320), stejně jako smíšená rozlišení obrazu na stejném kabelu v režimu single link i dual*link

Výhody SDI

Sériové digitální rozhraní (SDI) je forma přenosu digitálního signálu používaná v prostředí produkce vysílání a postprodukce.

SDI je pevné fyzické připojení, které nevyžaduje žádné další kódování nebo dekódování a používá se k přenosu širokopásmových video streamů pomocí kabelů, jako jsou koaxiální kabely BNC, optické kabely a kroucené dvoulinky.

SDI má několik výhod, díky kterým je oblíbenou volbou pro profesionály v oblasti vysílání. Nabízí přenos s nízkou latencí a bezproblémovou integraci mezi více video zařízeními.

SDI také podporuje až 8 kanálů rychlostí 3 Gbps, což umožňuje vysoce kvalitní rozlišení obrazu napříč více signály.

SDI navíc podporuje poměr stran High-Definition (HD) 16:9 a umožňuje vzorkování barev 4:2:2, takže lze zachovat nejvyšší detaily barev v HD.

Kromě toho lze SDI snadno nasadit prostřednictvím stávajících sítí bez přepojování nebo nákladných upgradů nebo instalačních zátěží, díky čemuž je extrémně nákladově efektivní.

A konečně, SDI poskytuje bezpečnou komunikaci pomocí ověřování heslem při připojování zdrojů k přijímačům, čímž eliminuje možné hrozby třetích stran během přenosu dat mezi vzdálenými místy bez obsluhy.

Nevýhody SDI

I když nabízí vysoce kvalitní video a audio připojení, existuje několik nevýhod pro ty, kteří zvažují SDI při zkoumání požadavků na AV systém.

Za prvé, kabely používané pro přenos signálů SDI mohou být drahé ve srovnání s jinými systémy nebo možnostmi video kabelů, jako je HDMI/DVI.

Mezi další omezení patří nedostatečná podpora v rámci spotřebitelských produktů, často kvůli vysoké ceně vyhovujícího zařízení.

Kromě toho, protože připojení SDI jsou konektory BNC a optické kabely, jsou nutné převodníky adaptérů, pokud jsou vyžadována připojení HDMI nebo DVI.

Další nevýhodou je, že zařízení SDI je méně intuitivní než systémy pro spotřebitele, které nabízejí možnosti digitální instalace.

Vzhledem k tomu, že signály SDI se skládají z nekomprimovaných zvukových a obrazových informací, znamená to, že jakékoli úpravy signálu musí být prováděny prostřednictvím vyhrazených ovládacích prvků na palubě; proto je integrace složitější než u jiných profesionálních systémů.

Použití větších velikostí jádra v optickém kabelu jej také činí podstatně těžším než jeho protějšky pro spotřebitele a navíc poskytuje další omezení vzdálenosti ve srovnání s analogovými signály – SDI funguje nejlépe na vzdálenosti mezi 500 m-3000 XNUMX m, přičemž ztráty se vyskytují mimo tento rozsah.

Aplikace

Sériové digitální rozhraní (SDI) je technologie navržená pro přenos zvuku a videa s vysokou věrností na velké vzdálenosti.

Nejčastěji se používá v televizních studiích, střihačských sadách a venkovních vysílacích dodávkách a může přenášet nekomprimované digitální video signály při velmi vysokých rychlostech.

Tato část bude diskutovat o různých aplikacích SDI a o tom, jak se používá v průmyslu vysílání.

Broadcast

Sériové digitální rozhraní (SDI) je populární technologie používaná ve vysílacích technologiích pro obrazové i zvukové signály v základním pásmu.

Je podporován mnoha výrobci, což umožňuje snadnou integraci a efektivní přenos signálu.

SDI bylo vyvinuto pro potřeby vysílacího průmyslu a umožňuje HDTV vysílání přes koaxiální kabely spíše než drahé kabely z optických vláken.

SDI se běžně používá v aplikacích televizních studií na dlouhé vzdálenosti, kde je třeba posílat signály ve standardním rozlišení PAL/NTSC nebo 1080i/720p s vysokým rozlišením z jednoho místa na druhé.

Jeho flexibilita umožňuje přenos po standardních koaxiálních kabelech mezi studiemi umístěnými na míle daleko od sebe a umožňuje provozovatelům vysílání minimalizovat náklady tím, že se vyhnou drahým instalacím optických kabelů.

Kromě toho může SDI podporovat více formátů a vkládání zvuku, které vyžaduje pouze připojení jedním kabelem mezi dvěma zařízeními.

Nedávné pokroky přinesly rozšíření SDI nad rámec použití ve vysílání do lékařského zobrazování, endoskopie a profesionálních video aplikací v oblastech, jako je produkce, postprodukce a vnější vysílání (OB).

Díky vynikající kvalitě obrazu 10bitovému 6 vlnovému internímu zpracování je i nadále považován za flexibilní nástroj pro efektivní překládání informací, které potřebují vysílací společnosti po celém světě, a díky dostupnosti 3Gbps je nyní také životaschopným nástrojem pro přenos nekomprimovaných HDTV signálů na komerčních projektech. studna.

Lékařské zobrazování

SDI je důležitou součástí lékařského zobrazování, které zahrnuje elektronický pohyb vizuálních obrazů.

Lékařská zobrazovací technologie se používá k diagnostice nemocí, analýze tělesných struktur a orgánů a také ke sledování lékařského pokroku.

SDI pomáhá zajistit, aby citlivá lékařská data putovala přes zabezpečenou linku v rámci zdravotnického systému, aniž by byla snížena kvalita nebo poškozena neoprávněnými elektronickými hrozbami.

Většina lékařských zobrazovacích systémů používá technologie SDI, protože poskytují spolehlivé prostředky pro přenos digitálních i analogových obrazů.

Použití kabelu SDI může zlepšit kvalitu přenosu obrazu z diagnostického zařízení na pohled pacienta na lůžko nebo přímo do ordinace jeho lékaře ke kontrole.

Tyto kabely také poskytují výhodu pro sdílení pacientských dat mezi více místy současně s minimálním zpožděním v době přenosu nebo s rizikem poškození dat.

Některé aplikace pro SDI v lékařském zobrazování zahrnují mimo jiné digitální mamografické přístroje, CT hrudníku, MRI a ultrazvukové přístroje.

Každý systém vyžaduje pro své nastavení různé specifikace a přenosové rychlosti, ale všechny jsou vyžadovány pro přenos digitálního obrazu s vysokým rozlišením s malou degradací na dlouhé vzdálenosti při vyšších rychlostech, než je možné u tradičních kabelů, jako jsou elektrické koaxiální kabely.

Průmysl

V průmyslovém prostředí je sériové digitální rozhraní (SDI) běžnou technologií používanou k přenosu nekomprimovaných digitálních audio/video signálů přes koaxiální kabel, kabely z optických vláken nebo kroucené dvoulinky.

Je ideální pro zachycení a přehrávání signálů s vysokým rozlišením v reálném čase s nízkou latencí. SDI připojení jsou často preferována pro zdravotnická zařízení, pokrytí akcí, hudební koncerty a festivaly.

SDI nabízí škálovatelnost od videoformátů s nízkou šířkou pásma, jako je standardní rozlišení (SD), až po formáty videa s vysokou šířkou pásma, jako je rozlišení videa HD a UltraHD 4K.

Použití oddělených cest pro jas (luma) a chrominanci (chroma) umožňuje lepší celkovou kvalitu a přesnost barev.

SDI také podporuje vestavěný zvuk až do 48 kHz/8 kanálů ve formátu MPEG2 spolu s přenosem informací s časovým kódem, jako je D-VITC nebo digitalizované LTC.

Díky své robustní povaze je sériové digitální rozhraní široce používáno v odvětvích televizního vysílání, kde je spolehlivost klíčová.

Odesílá nekomprimovaná data rychlostí od 270 Mb/s do 3 Gb/s, což provozovatelům vysílání umožňuje sledovat a zachytit více úhlů kamery v reálném čase při přenosu HDTV obrazu bez artefaktů nebo pixelizace.

V mnoha vysílacích aplikacích, jako je živé vyhodnocování nebo sportovní přenosy, umožňují rozšířené vzdálenosti SDI přenos obsahu s více náhledy přes velké venkovní plochy, kde mohou být nutné dlouhé kabelové trasy.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Sériové digitální rozhraní (SDI) je standard pro vysílání videa navržený pro výkon ve vysoce náročných prostředích, zejména tam, kde je třeba přenášet velké množství dat na velké vzdálenosti.

Rozhraní pomáhá profesionálům ve vysílání rychle a efektivně získávat, přenášet a ukládat obrazová a zvuková data.

Konektory SDI mohou přenášet analogové i nekomprimované digitální signály, což z nich činí neocenitelný nástroj pro vysílací techniky.

Čím vyšší je číslo verze SDI, tím vyšší je maximální rychlost přenosu dat.

Například 4K single-link 12G SDI podporuje rychlosti až 12 gigabitů za sekundu, zatímco 1080p single-link 3G SDI připojení podporuje 3 gigabity za sekundu.

Znalost požadavků vaší aplikace vám pomůže rozhodnout se pro správný konektor SDI pro vaše nastavení.

Celkově technologie sériového digitálního rozhraní způsobila revoluci v profesionálním živém vysílání tím, že poskytuje spolehlivé doručování signálu na velké vzdálenosti s extrémně vysokou přenosovou rychlostí.

Díky snadnému nastavení a obsluze je extrémně uživatelsky přívětivý, zatímco jeho všestrannost umožňuje použití v mnoha různých typech aplikací, jako jsou televizní studia, sportovní arény, bohoslužby nebo jakákoli jiná instalace, která vyžaduje vysoce kvalitní streamovaný obsah dodávaný bleskem. rychlost bez latence nebo ztráty signálu.

Ahoj, jmenuji se Kim, máma a nadšenkyně stop-motion se zkušenostmi s tvorbou médií a vývojem webu. Mám obrovskou vášeň pro kreslení a animaci a teď se vrhám po hlavě do světa stop-motion. Na svém blogu s vámi sdílím své poznatky.