SDI: Hvad er seriel digital grænseflade?

af kim Opdateret: Juli 9, 2022

Seriel digital interface (SDI) er en teknologi, der i vid udstrækning anvendes i radio- og tv-branchen til at transmittere ukomprimeret digital video signaler.

SDI er i stand til at transportere op til 3 Gbps data og samtidig opretholde meget lav latenstid og høj pålidelighed.

Det er ofte rygraden i mange broadcast-infrastrukturer, hvilket gør det muligt at transportere professionelle lyd- og videosignaler over lange afstande med minimal latenstid og tab af kvalitet.

I denne artikel vil vi udforske det grundlæggende i SDI og dets brug i radio- og tv-branchen.

Definition af Serial Digital Interface (SDI)

Serial Digital Interface (SDI) er en type digital grænseflade, der bruges til at overføre digitale video- og lydsignaler.

SDI muliggør transmission af ukomprimerede, ukrypterede digitale videosignaler over lange afstande til studie- eller udsendelsesmiljøer.

Det blev udviklet af Society of Motion Picture & Television Engineers (SMPTE) for at være en erstatning for analog kompositvideo og et alternativ til komponentvideo.

SDI bruger en punkt-til-punkt-forbindelse mellem to enheder, typisk med et koaksialkabel eller fiberoptisk par, ved enten standard- eller high definition-opløsninger.

Når to SDI-kompatible enheder er forbundet, giver det en ren transmission over lange afstande uden kompressionsartefakter eller tab af data.

Dette gør SDI fuldt ud velegnet til applikationer såsom live-udsendelse, hvor billedkvaliteten skal forblive ensartet over længere perioder.

Fordelene ved at bruge SDI inkluderer dets evne til at reducere kabelføringer og udstyrsomkostninger, interoperabilitet mellem flere producenters udstyr, højere opløsningsunderstøttelse end kompositvideo og forbedret skalerbarhed ved bygning af store systemer.

Digital Video Broadcasting (DVB) er baseret på de samme standarder som Serial Digital Interface og har for nylig udviklet sine egne specifikationer for at give kompatibilitet med stadig mere populære High Definition Television (HDTV).

Oversigt

Serial digital interface (SDI) er en type digital videostandard, der bruges til at overføre ukomprimeret, ukrypteret digital video og lyd over en seriel grænseflade mellem to enheder.

Det tilbyder en bred vifte af fordele såsom høj hastighed, lav latenstid og lave omkostninger. Denne artikel har til formål at give et overblik over SDI-standarden og dens anvendelser.

Typer af SDI

Serial Digital Interface (SDI) er en teknologi, der bruges i en grænseflade for professionel udsendelse, der kan sende et digitalt signal i seriel form over koaksialkabel.

Det bruges almindeligvis til at transportere high-definition lyd- og videodata fra en enhed til en anden eller fra et punkt til et andet inden for en facilitet.

I denne artikel vil vi give et overblik over typerne af SDI og deres specifikationer.

SDI inkluderer flere standarder med varierende datahastigheder og latenstid, afhængigt af applikationen. Disse standarder omfatter:

• 175Mb/s SD-SDI: Single-link standard til drift med formater op til 525i60 NTSC eller 625i50 PAL, ved 48kHz lydfrekvens
• 270 Mb/s HD-SDI: Single link HD-standard ved 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60Hz og 1080i50/59.94/60Hz
• 1.483 Gbps 3G-SDI: Dual link-standard til drift med formater op til 1080p30Hz ved 48 kHz lydfrekvens
• 2G (eller 2.970 Gbps): Dual link-standard til drift med formater op til 720p50/60Hz 1080psf30 ved 48 kHz lydfrekvens
• 3 Gb (3 Gb) eller 4K (4K Ultra High Definition): Quad link 4K digitalt interface, der giver signaler op til 4096 × 2160 @ 60 billeder pr. sekund plus indlejret 16-kanals 48kHz lyd
• 12 Gbps 12G SDI: Understøtter opløsning fra quad full HD (3840×2160) op til 8K-formater (7680×4320) samt blandede billedopløsninger på det samme kabel i både enkelt-link- og dual*link-tilstande

Fordele ved SDI

Serial digital interface (SDI) er en form for digital signaltransmission, der bruges i udsendelsesproduktion og postproduktionsmiljøer.

SDI er en fastkablet fysisk forbindelse, der ikke kræver yderligere kodning eller afkodning og bruges til at transmittere videostreams med høj båndbredde ved brug af kabler såsom BNC-koaksialkabler, fiberoptiske kabler og snoede par.

SDI har flere fordele, der gør det til et populært valg for broadcast-professionelle. Det tilbyder transmission med lav latens og problemfri integration mellem flere videoenheder.

SDI understøtter også op til 8 kanaler ved 3Gbps, hvilket giver mulighed for billedopløsning i høj kvalitet på tværs af flere signaler.

Derudover understøtter SDI et High-Definition (HD) billedformat på 16:9 og muliggør 4:2:2 chroma sampling, så den højeste HD farvedetalje kan bevares.

Desuden kan SDI nemt implementeres gennem eksisterende netværk uden omledninger eller dyre opgraderinger eller installationsbelastninger, hvilket gør det ekstremt omkostningseffektivt.

Endelig giver SDI sikker kommunikation ved at bruge adgangskodegodkendelse ved tilslutning af kilder til modtagere, hvilket eliminerer mulige trusler fra tredjeparter under dataoverførsel mellem ubemandede fjernplaceringer.

Ulemper ved SDI

Selvom de tilbyder højkvalitets video- og lydforbindelser, er der få ulemper for dem, der overvejer SDI, når de undersøger kravene til et AV-system.

For det første kan de kabler, der bruges til at transmittere SDI-signaler, være dyre i forhold til andre systemer eller videokabelmuligheder såsom HDMI/DVI.

Andre begrænsninger omfatter manglende support inden for forbrugerprodukter, ofte på grund af den høje pris på kompatibelt udstyr.

Da SDI-forbindelser desuden er BNC-stik og fiberkabler, er adapterkonvertere nødvendige, hvis der kræves HDMI- eller DVI-forbindelser.

En anden ulempe er, at SDI-udstyr er mindre intuitivt end forbrugersystemer, der tilbyder digitale installationsmuligheder.

Da SDI-signaler består af ukomprimeret lyd- og videoinformation, betyder det, at eventuelle signaljusteringer skal foretages via dedikerede indbyggede kontroller; gør derfor integration mere kompleks end andre professionelle karaktersystemer.

Brugen af ​​større kernestørrelser i det optiske kabel gør det også betydeligt tungere end dets modstykker i forbrugerkvalitet ud over at give yderligere afstandsbegrænsninger sammenlignet med analoge signaler – SDI fungerer bedst ved afstande mellem 500m-3000m med tab, der forekommer uden for dette område.

Applikationer

Serial digital interface (SDI) er en teknologi designet til at udsende lyd og video med high fidelity over lange afstande.

Det bruges oftest i tv-studier, redigeringssuiter og eksterne sendevogne og kan transmittere ukomprimerede digitale videosignaler ved meget høje hastigheder.

Dette afsnit vil diskutere de forskellige anvendelser af SDI, og hvordan det bruges i broadcast-industrien.

Broadcast

Serial digital interface (SDI) er en populær teknologi, der bruges i udsendelsesteknologier til både basebånd video- og lydsignaler.

Det understøttes af mange producenter, hvilket giver mulighed for nem integration og effektiv signaltransport.

SDI blev udviklet til at imødekomme behovene i radio- og tv-branchen, hvilket tillader HDTV-udsendelse over koaksialkabler i stedet for dyre fiberoptiske kabler.

SDI bruges almindeligvis i fjernsynsstudieapplikationer, hvor standardopløsning PAL/NTSC eller high-definition 1080i/720p-signaler skal sendes fra et sted til et andet.

Dens fleksibilitet giver mulighed for transmission på standard koaksialkabler mellem studier, der ligger milevidt fra hinanden, og gør det muligt for tv-selskaber at minimere omkostningerne ved at undgå dyre fiberkabelinstallationer.

Derudover kan SDI understøtte flere formater og lydindlejring, der kun kræver en enkelt kabelforbindelse mellem to enheder.

Nylige fremskridt har set SDI udvidet ud over brug i udsendelse til medicinsk billedbehandling, endoskopi og professionelle videoapplikationer inden for områder som produktion, postproduktion og ekstern udsendelse (OB).

Med sin overlegne billedkvalitet 10-bit 6-bølge interne behandling bliver det fortsat opfattet som et fleksibelt værktøj til effektiv oversættelse af information, der kræves effektivt af tv-selskaber over hele verden, og med 3Gbps-kapacitet er det nu også et levedygtigt værktøj til at overføre ukomprimerede HDTV-signaler på kommercielle projekter. godt.

Medicinsk billeddannelse

SDI er en vigtig del af medicinsk billeddannelse, som involverer elektronisk bevægelse af visuelle billeder.

Medicinsk billeddannelsesteknologi bruges til at diagnosticere sygdomme, analysere kropsstrukturer og organer samt overvåge medicinske fremskridt.

SDI hjælper med at sikre, at følsomme medicinske data bevæger sig over en sikker linje i sundhedssystemet uden at blive forringet i kvalitet eller ødelagt af uautoriserede elektroniske trusler.

De fleste medicinske billedbehandlingssystemer bruger SDI-teknologier, fordi det giver et pålideligt middel til at transmittere både digitale og analoge billeder.

Brugen af ​​et SDI-kabel kan forbedre kvaliteten af ​​billedtransmissioner fra det diagnostiske maskineri til patientens sengekant eller direkte til lægens kontor til gennemgang.

Disse kabler giver også fordele ved deling af patientdata mellem flere lokationer samtidigt med minimal forsinkelse i transmissionstid eller risiko for datakorruption.

Nogle applikationer til SDI i medicinsk billeddannelse omfatter blandt andet digitale mammografimaskiner, CT-scanninger af brystet, MR-scanninger og ultralydsmaskiner.

Hvert system kræver forskellige specifikationer og linjehastigheder for deres opsætning, men alle er forpligtet til at transmittere digitale billeder i høj opløsning med lille forringelse over lange afstande ved højere hastigheder end det, der er muligt med traditionelle ledninger såsom elektriske koaksialkabler.

Industriel

I industrielle omgivelser er Serial Digital Interface (SDI) en almindelig teknologi, der bruges til at transmittere ukomprimerede digitale audio/video-signaler over koaksialkabel, fiberoptiske kabler eller parsnoede kabler.

Den er perfekt til optagelse og afspilning af high definition-signaler i realtid med lav latenstid. SDI-forbindelser foretrækkes ofte til medicinske faciliteter, begivenhedsdækning, musikkoncerter og festivaler.

SDI har skalerbarhed fra videoformater med lav båndbredde, såsom Standard Definition (SD) til videoformater med høj båndbredde, såsom HD- og UltraHD 4K-videoopløsninger.

Brug af separate veje for luminans (luma) og krominans (chroma) giver bedre overordnet kvalitet og farvenøjagtighed.

SDI understøtter også indlejret lyd op til 48kHz/8 kanaler i MPEG2-format sammen med tidskodeinfotransmission såsom D-VITC eller digitaliseret LTC.

På grund af dets robuste karakter bruges seriel digital interface i vid udstrækning i broadcast-tv-industrier, hvor pålidelighed er nøglen.

Den sender ukomprimerede data med hastigheder fra 270 Mb/s til 3 Gb/s, hvilket gør det muligt for tv-selskaber at overvåge og optag flere kameravinkler i realtid, mens du sender HDTV-billeder uden artefakter eller pixelisering.

I mange broadcast-applikationer, såsom live scoring eller sportsudsendelser, muliggør SDI's udvidede afstandsfunktioner transmission af multi-view-indhold på tværs af store udendørs områder, hvor lange kabelføringer kan være nødvendige.

Konklusion

Serial digital interface (SDI) er en broadcast-videostandard designet til ydeevne i meget krævende miljøer, især hvor store mængder data skal transmitteres over lange afstande.

Interfacet hjælper broadcast-professionelle med at erhverve, overføre og gemme video- og lyddata hurtigt og effektivt.

SDI-stik kan transmittere både analoge og ukomprimerede digitale signaler, hvilket gør dem til et uvurderligt værktøj for broadcast-ingeniører.

Jo højere SDI-versionsnummeret er, desto højere er den maksimale dataoverførselshastighed.

For eksempel understøtter en 4K single-link 12G SDI hastigheder op til 12 gigabit per sekund, mens en 1080p single-link 3G SDI-forbindelse understøtter 3 gigabit per sekund.

At kende dine applikationskrav vil hjælpe dig med at vælge det rigtige SDI-stik til din opsætning.

Samlet set har seriel digital interface-teknologi revolutioneret professionelle live-udsendelser ved at levere pålidelig signallevering over lange afstande med ekstremt høje transmissionshastigheder.

Dens nemme opsætning og betjening gør den ekstremt brugervenlig, mens dens alsidighed gør, at den kan bruges i mange forskellige typer applikationer, såsom tv-studier, sportsarenaer, gudstjenester eller enhver anden installation, der kræver streaming af høj kvalitet, leveret ved lynnedslag. hastighed uden latenstid eller signaltab.

Hej, jeg er Kim, en mor og en stop-motion entusiast med en baggrund i medieskabelse og webudvikling. Jeg har en kæmpe passion for tegning og animation, og nu dykker jeg med hovedet ind i stop-motion-verdenen. Med min blog deler jeg mine erfaringer med jer.