SDI: cos'è l'interfaccia digitale seriale?

di Kim aggiornato: Luglio 9, 2022

Seriale digitale interfaccia (SDI) è una tecnologia ampiamente utilizzata nell'industria radiotelevisiva per trasmettere il digitale non compresso video segnali.

SDI è in grado di trasportare fino a 3 Gbps di dati mantenendo una latenza molto bassa e un'elevata affidabilità.

È spesso la spina dorsale di molte infrastrutture di trasmissione, consentendo il trasporto di segnali audio e video professionali su lunghe distanze con latenza e perdita di qualità minime.

In questo articolo, esploreremo le basi di SDI e il suo utilizzo nel settore della trasmissione.

Definizione di interfaccia digitale seriale (SDI)

L'interfaccia digitale seriale (SDI) è un tipo di interfaccia digitale utilizzata per trasportare segnali audio e video digitali.

SDI consente la trasmissione di segnali video digitali non compressi e non crittografati su lunghe distanze per ambienti di studio o broadcast.

È stato sviluppato dalla Society of Motion Picture & Television Engineers (SMPTE) per sostituire il video composito analogico e un'alternativa al video component.

SDI utilizza una connessione punto-punto tra due dispositivi, in genere con un cavo coassiale o una coppia di fibre ottiche, a risoluzioni standard o ad alta definizione.

Quando sono collegati due dispositivi compatibili con SDI, fornisce una trasmissione pulita su lunghe distanze senza artefatti di compressione o perdita di dati.

Ciò rende SDI perfettamente adatto per applicazioni come la trasmissione in diretta, in cui la qualità dell'immagine deve rimanere costante per lunghi periodi di tempo.

I vantaggi dell'utilizzo di SDI includono la sua capacità di ridurre la lunghezza dei cavi e il costo delle apparecchiature, l'interoperabilità tra apparecchiature di più produttori, il supporto di una risoluzione più elevata rispetto al video composito e una migliore scalabilità durante la creazione di sistemi di grandi dimensioni.

Il Digital Video Broadcasting (DVB) si basa sugli stessi standard dell'interfaccia digitale seriale e ha recentemente sviluppato le proprie specifiche per garantire la compatibilità con la sempre più popolare televisione ad alta definizione (HDTV).

Panoramica

L'interfaccia digitale seriale (SDI) è un tipo di standard video digitale utilizzato per la trasmissione di video e audio digitali non compressi e non crittografati su un'interfaccia seriale tra due dispositivi.

Offre una vasta gamma di vantaggi come alta velocità, bassa latenza e basso costo. Questo articolo mira a fornire una panoramica dello standard SDI e dei suoi usi.

Tipi di SDI

L'interfaccia digitale seriale (SDI) è una tecnologia utilizzata in un'interfaccia di trasmissione professionale in grado di inviare un segnale digitale in forma seriale su un cavo coassiale.

Viene comunemente utilizzato per trasportare dati audio e video ad alta definizione da un dispositivo all'altro o da un punto all'altro all'interno di una struttura.

In questo articolo, forniremo una panoramica sui tipi di SDI e le relative specifiche.

SDI include più standard con velocità dati e latenza variabili, a seconda dell'applicazione. Questi standard includono:

• 175 Mb/s SD-SDI: standard single-link per il funzionamento con formati fino a 525i60 NTSC o 625i50 PAL, a una frequenza audio di 48kHz
• 270 Mb/s HD-SDI: standard HD a collegamento singolo a 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60 Hz e 1080i50/59.94/60 Hz
• 1.483 Gbps 3G-SDI: standard Dual link per il funzionamento con formati fino a 1080p30Hz a frequenza audio 48 kHz
• 2G (o 2.970Gbps): Dual link standard per il funzionamento con formati fino a 720p50/60Hz 1080psf30 a frequenza audio 48 kHz
• 3 Gb (3Gb) o 4K (4K Ultra High Definition): interfaccia digitale Quad link 4K che fornisce segnali fino a 4096 × 2160 a 60 fotogrammi al secondo più audio integrato a 16 canali a 48kHz
• 12 Gbps 12G SDI: Supporta risoluzioni da quad full HD (3840×2160) fino ai formati 8K (7680×4320) nonché risoluzioni delle immagini miste sullo stesso cavo sia in modalità single link che dual*link

Vantaggi di SDI

L'interfaccia digitale seriale (SDI) è una forma di trasmissione del segnale digitale utilizzata negli ambienti di produzione e postproduzione broadcast.

SDI è una connessione fisica cablata che non richiede codifica o decodifica aggiuntiva e viene utilizzata per trasmettere flussi video a larghezza di banda elevata attraverso l'uso di cavi come cavi coassiali BNC, cavi in ​​fibra ottica e doppini intrecciati.

SDI ha diversi vantaggi che lo rendono una scelta popolare per i professionisti del broadcast. Offre una trasmissione a bassa latenza e una perfetta integrazione tra più dispositivi video.

SDI supporta anche fino a 8 canali a 3 Gbps, consentendo una risoluzione dell'immagine di alta qualità su più segnali.

Inoltre, SDI supporta un rapporto d'aspetto ad alta definizione (HD) di 16:9 e consente il campionamento cromatico 4:2:2 in modo da preservare i dettagli cromatici HD più elevati.

Inoltre, SDI può essere implementato facilmente attraverso le reti esistenti senza ricablaggio o aggiornamenti costosi o sforzi di installazione che lo rendono estremamente conveniente.

Infine, SDI fornisce comunicazioni sicure utilizzando l'autenticazione tramite password durante la connessione delle fonti ai ricevitori, eliminando possibili minacce da parte di terzi durante il trasferimento dei dati tra postazioni remote non presidiate.

Svantaggi di SDI

Pur offrendo connessioni video e audio di alta qualità, ci sono pochi svantaggi per coloro che considerano SDI quando esaminano i requisiti di un sistema AV.

In primo luogo, i cavi utilizzati per la trasmissione dei segnali SDI possono essere costosi rispetto ad altri sistemi o opzioni di cavi video come HDMI/DVI.

Altre limitazioni includono la mancanza di supporto all'interno dei prodotti di consumo, spesso a causa del prezzo elevato delle apparecchiature conformi.

Inoltre, poiché le connessioni SDI sono connettori BNC e cavi in ​​fibra, sono necessari convertitori di adattatori se sono necessarie connessioni HDMI o DVI.

Un altro svantaggio è che le apparecchiature SDI sono meno intuitive dei sistemi di livello consumer che offrono funzionalità di installazione digitale.

Poiché i segnali SDI sono costituiti da informazioni audio e video non compresse, ciò significa che qualsiasi regolazione del segnale deve essere effettuata tramite controlli integrati dedicati; rendendo quindi l'integrazione più complessa rispetto ad altri sistemi di livello professionale.

L'uso di conduttori di dimensioni maggiori nel cavo ottico lo rende anche notevolmente più pesante rispetto alle sue controparti di livello consumer, oltre a fornire limitazioni di distanza aggiuntive rispetto ai segnali analogici: SDI funziona meglio a distanze comprese tra 500 m e 3000 m con perdite che si verificano oltre questo intervallo.

Applicazioni

L'interfaccia digitale seriale (SDI) è una tecnologia progettata per trasmettere audio e video ad alta fedeltà su lunghe distanze.

Viene spesso utilizzato negli studi televisivi, nelle sale di montaggio e nei furgoni di trasmissione esterni e può trasmettere segnali video digitali non compressi a velocità molto elevate.

Questa sezione discuterà le varie applicazioni di SDI e come viene utilizzato nel settore broadcast.

Broadcast

L'interfaccia digitale seriale (SDI) è una tecnologia popolare utilizzata nelle tecnologie di trasmissione per i segnali video e audio in banda base.

È supportato da molti produttori, consentendo una facile integrazione e un trasporto efficiente del segnale.

SDI è stato sviluppato per soddisfare le esigenze del settore della trasmissione, consentendo la trasmissione HDTV su cavi coassiali piuttosto che su costosi cavi in ​​fibra ottica.

SDI è comunemente utilizzato nelle applicazioni degli studi televisivi a lunga distanza in cui i segnali PAL/NTSC a definizione standard o 1080i/720p ad alta definizione devono essere inviati da un luogo all'altro.

La sua flessibilità consente la trasmissione su cavi coassiali standard tra studi situati a chilometri di distanza e consente alle emittenti di ridurre al minimo i costi evitando costose installazioni di cavi in ​​fibra.

Inoltre, SDI è in grado di supportare più formati e l'incorporamento audio che richiede solo una singola connessione via cavo tra due dispositivi.

I recenti progressi hanno visto SDI esteso oltre l'uso nella trasmissione in immagini mediche, endoscopia e applicazioni video professionali in aree come produzione, post-produzione e trasmissione esterna (OB).

Con la sua elaborazione interna a 10 bit a 6 onde di qualità dell'immagine superiore, continua a essere visto come uno strumento flessibile per tradurre le informazioni necessarie in modo efficiente dalle emittenti di tutto il mondo e con la capacità di 3 Gbps disponibile, ora è anche uno strumento valido per il trasferimento di segnali HDTV non compressi su progetti commerciali come bene.

Medical Imaging

L'SDI è una parte importante dell'imaging medico, che comporta il movimento elettronico delle immagini visive.

La tecnologia di imaging medico viene utilizzata per diagnosticare malattie, analizzare strutture e organi del corpo, nonché monitorare i progressi della medicina.

SDI aiuta a garantire che i dati medici sensibili viaggino attraverso una linea sicura all'interno del sistema sanitario senza essere degradati in termini di qualità o corrotti da minacce elettroniche non autorizzate.

La maggior parte dei sistemi di imaging medicale utilizza le tecnologie SDI perché fornisce un mezzo affidabile per trasmettere immagini digitali e analogiche.

L'uso di un cavo SDI può migliorare la qualità delle trasmissioni di immagini dal macchinario diagnostico al letto del paziente o direttamente allo studio del medico per la revisione.

Questi cavi offrono anche vantaggi per la condivisione simultanea dei dati dei pazienti tra più sedi con un ritardo minimo nel tempo di trasmissione o rischio di danneggiamento dei dati.

Alcune applicazioni per SDI nell'imaging medico includono macchine per mammografia digitale, scansioni TC del torace, scansioni MRI e macchine a ultrasuoni, tra le altre.

Ogni sistema richiede specifiche e velocità di linea diverse per la configurazione, ma tutti sono tenuti a trasmettere immagini digitali ad alta risoluzione con poco degrado su lunghe distanze a velocità superiori rispetto a quelle possibili con il cablaggio tradizionale come i cavi elettrici coassiali.

Industria

Nell'ambiente industriale, l'interfaccia digitale seriale (SDI) è una tecnologia comune utilizzata per trasmettere segnali audio/video digitali non compressi su cavi coassiali, cavi in ​​fibra ottica o cavi a doppino intrecciato.

È perfetto per l'acquisizione e la riproduzione di segnali ad alta definizione in tempo reale con bassa latenza. Le connessioni SDI sono spesso preferite per strutture mediche, copertura di eventi, concerti musicali e festival.

SDI offre scalabilità da formati video a bassa larghezza di banda come Standard Definition (SD) a formati video ad alta larghezza di banda come risoluzioni video HD e UltraHD 4K.

L'utilizzo di percorsi separati per luminanza (luminanza) e crominanza (crominanza) consente una migliore qualità complessiva e precisione del colore.

SDI supporta anche l'audio integrato fino a 48kHz/8 canali in formato MPEG2 insieme alla trasmissione di informazioni sul timecode come D-VITC o LTC digitalizzato.

Grazie alla sua natura robusta, l'interfaccia digitale seriale è ampiamente utilizzata nei settori della trasmissione televisiva in cui l'affidabilità è fondamentale.

Invia dati non compressi a velocità comprese tra 270 Mb/s e 3 Gb/s, il che consente alle emittenti di monitorare e catturare più angolazioni della telecamera in tempo reale durante la trasmissione di immagini HDTV senza artefatti o pixelizzazione.

In molte applicazioni di trasmissione come i punteggi in diretta o le trasmissioni sportive, le capacità di distanza estesa di SDI consentono la trasmissione di contenuti multi-visualizzazione su ampie aree all'aperto dove potrebbero essere necessari lunghi cavi.

Conclusione

L'interfaccia digitale seriale (SDI) è uno standard video broadcast progettato per prestazioni in ambienti altamente esigenti, in particolare dove è necessario trasmettere grandi quantità di dati su lunghe distanze.

L'interfaccia aiuta i professionisti del broadcast ad acquisire, trasferire e archiviare dati video e audio in modo rapido ed efficiente.

I connettori SDI possono trasmettere sia segnali analogici che digitali non compressi, rendendoli uno strumento prezioso per i tecnici del broadcast.

Maggiore è il numero di versione SDI, maggiore è la velocità massima di trasmissione dati.

Ad esempio, una connessione SDI 4G single-link 12K supporta velocità fino a 12 gigabit al secondo, mentre una connessione SDI 1080G single-link 3p supporta 3 gigabit al secondo.

Conoscere i requisiti della tua applicazione ti aiuterà a decidere il connettore SDI giusto per la tua configurazione.

Nel complesso, la tecnologia dell'interfaccia digitale seriale ha rivoluzionato le trasmissioni live professionali fornendo una trasmissione affidabile del segnale su lunghe distanze con velocità di trasmissione estremamente elevate.

La facilità di installazione e funzionamento lo rende estremamente intuitivo, mentre la sua versatilità ne consente l'utilizzo in molti tipi diversi di applicazioni come studi televisivi, arene sportive, servizi di culto o qualsiasi altra installazione che richieda contenuti in streaming di alta qualità forniti alla velocità della luce. velocità senza latenza o perdita di segnale.

Ciao, sono Kim, una mamma e un'appassionata di stop-motion con un background nella creazione di media e nello sviluppo web. Ho una grande passione per il disegno e l'animazione, e ora mi sto tuffando a capofitto nel mondo dello stop-motion. Con il mio blog, sto condividendo le mie conoscenze con voi ragazzi.