SDI: kas ir seriālā digitālā saskarne?

autors Kim Atjaunots: Jūlijs 9, 2022

Sērijas digitālais interfeiss (SDI) ir tehnoloģija, ko plaši izmanto apraides nozarē, lai pārraidītu nesaspiestu ciparu formātā video signāli.

SDI spēj pārnēsāt līdz pat 3 Gbps datu, vienlaikus saglabājot ļoti zemu latentumu un augstu uzticamību.

Tas bieži vien ir daudzu apraides infrastruktūru mugurkauls, ļaujot profesionālus audio un video signālus pārnest lielos attālumos ar minimālu latentumu un kvalitātes zudumu.

Šajā rakstā mēs izpētīsim SDI pamatus un tā izmantošanu apraides nozarē.

Seriālās digitālās saskarnes (SDI) definīcija

Serial Digital Interface (SDI) ir digitālā interfeisa veids, ko izmanto digitālo video un audio signālu pārnēsāšanai.

SDI nodrošina nesaspiestu, nešifrētu digitālo video signālu pārraidi lielos attālumos studijas vai apraides vidēm.

To izstrādāja Kinofilmu un televīzijas inženieru biedrība (SMPTE), lai aizstātu analogo salikto video un alternatīvu komponentu video.

SDI izmanto punkta-punkta savienojumu starp divām ierīcēm, parasti ar koaksiālo kabeli vai optiskās šķiedras pāri, standarta vai augstas izšķirtspējas izšķirtspējā.

Ja ir pievienotas divas SDI ierīces, tas nodrošina tīru pārraidi lielos attālumos bez saspiešanas artefaktiem vai datu zuduma.

Tas padara SDI pilnībā piemērotu tādām lietojumprogrammām kā tiešraide, kur attēla kvalitātei ir jāsaglabā nemainīga ilgu laiku.

SDI izmantošanas priekšrocības ietver tā spēju samazināt kabeļu garumus un aprīkojuma izmaksas, vairāku ražotāju iekārtu savietojamību, augstākas izšķirtspējas atbalstu nekā kompozīta video un uzlabotu mērogojamību, veidojot lielas sistēmas.

Digitālā video apraide (DVB) ir balstīta uz tiem pašiem standartiem kā seriālā digitālā saskarne, un tā nesen ir izstrādājusi savas specifikācijas, lai nodrošinātu saderību ar arvien populārāko augstas izšķirtspējas televīziju (HDTV).

Pārskats

Seriālais digitālais interfeiss (SDI) ir digitālā video standarta veids, ko izmanto nesaspiesta, nešifrēta digitālā video un audio pārraidīšanai, izmantojot seriālo interfeisu starp divām ierīcēm.

Tas piedāvā plašu priekšrocību klāstu, piemēram, lielu ātrumu, zemu latentumu un zemas izmaksas. Šī raksta mērķis ir sniegt pārskatu par SDI standartu un tā lietojumiem.

SDI veidi

Serial Digital Interface (SDI) ir tehnoloģija, ko izmanto profesionālās apraides saskarnē, kas var nosūtīt ciparu signālu seriālā formā pa koaksiālo kabeli.

To parasti izmanto, lai pārsūtītu augstas izšķirtspējas audio un video datus no vienas ierīces uz otru vai no viena punkta uz citu objektā.

Šajā rakstā mēs sniegsim pārskatu par SDI veidiem un to specifikācijām.

SDI ietver vairākus standartus ar dažādu datu pārraides ātrumu un latentumu atkarībā no lietojumprogrammas. Šie standarti ietver:

• 175 Mb/s SD-SDI: vienas saites standarts darbam ar formātiem līdz 525i60 NTSC vai 625i50 PAL, 48kHz audio frekvencē
• 270 Mb/s HD-SDI: vienas saites HD standarts pie 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60Hz un 1080i50/59.94/60Hz
• 1.483 Gbps 3G-SDI: divu saišu standarts darbam ar formātiem līdz 1080p30Hz ar 48 kHz audio frekvenci
• 2G (vai 2.970 Gbps): divu saišu standarts darbam ar formātiem līdz 720p50/60Hz 1080psf30 ar 48 kHz audio frekvenci
• 3 Gb (3 Gb) vai 4K (4K īpaši augsta izšķirtspēja): Quad link 4K digitālais interfeiss, kas nodrošina signālus līdz 4096 × 2160 @ 60 kadri sekundē, kā arī iegulto 16 kanālu 48 kHz audio.
• 12 Gbps 12G SDI: atbalsta izšķirtspēju no quad Full HD (3840×2160) līdz 8K formātiem (7680×4320), kā arī jauktas attēla izšķirtspējas vienā kabelī gan vienas saites, gan divu*saišu režīmā.

SDI priekšrocības

Seriālais digitālais interfeiss (SDI) ir ciparu signālu pārraides veids, ko izmanto apraides un pēcapstrādes vidēs.

SDI ir vadu fizisks savienojums, kam nav nepieciešama papildu kodēšana vai dekodēšana, un to izmanto liela joslas platuma video straumju pārsūtīšanai, izmantojot kabeļus, piemēram, BNC koaksiālos kabeļus, optisko šķiedru kabeļus un vītās pārus.

SDI ir vairākas priekšrocības, kas padara to par populāru apraides profesionāļu izvēli. Tas piedāvā zemu latentuma pārraidi un nemanāmu integrāciju starp vairākām video ierīcēm.

SDI atbalsta arī līdz 8 kanāliem ar ātrumu 3Gbps, nodrošinot augstas kvalitātes attēla izšķirtspēju vairākos signālos.

Turklāt SDI atbalsta augstas izšķirtspējas (HD) malu attiecību 16:9 un nodrošina 4:2:2 hroma iztveršanu, lai varētu saglabāt augstākās HD krāsu detaļas.

Turklāt SDI var viegli izvietot, izmantojot esošos tīklus, bez pārslēgšanas vai dārgiem jauninājumiem vai instalācijas spriedzes, padarot to ārkārtīgi rentablu.

Visbeidzot, SDI nodrošina drošu saziņu, izmantojot paroles autentifikāciju, savienojot avotus ar uztvērējiem, novēršot iespējamos trešo pušu draudus datu pārsūtīšanas laikā starp bezpilota attālām vietām.

SDI trūkumi

Piedāvājot augstas kvalitātes video un audio savienojumus, tiem, kas apsver SDI, pārbaudot AV sistēmas prasības, ir daži trūkumi.

Pirmkārt, SDI signālu pārraidīšanai izmantotie kabeļi var būt dārgi salīdzinājumā ar citām sistēmām vai video kabeļa opcijām, piemēram, HDMI/DVI.

Citi ierobežojumi ietver atbalsta trūkumu patēriņa produktos, bieži vien atbilstošā aprīkojuma augstās cenas dēļ.

Turklāt, tā kā SDI savienojumi ir BNC savienotāji un šķiedras kabeļi, ir nepieciešami adapteru pārveidotāji, ja ir nepieciešami HDMI vai DVI savienojumi.

Vēl viens trūkums ir tas, ka SDI aprīkojums ir mazāk intuitīvs nekā patērētāju klases sistēmas, kas piedāvā digitālās instalācijas iespējas.

Tā kā SDI signāli sastāv no nesaspiestas audio un video informācijas, tas nozīmē, ka jebkura signāla regulēšana jāveic, izmantojot īpašus borta vadības ierīces; tādējādi padarot integrāciju sarežģītāku nekā citas profesionālās pakāpes sistēmas.

Lielāka izmēra optiskā kabeļa serdeņu izmantošana arī padara to ievērojami smagāku par patērētājiem paredzētiem analogiem, kā arī nodrošina papildu attāluma ierobežojumus salīdzinājumā ar analogajiem signāliem — SDI vislabāk darbojas attālumā no 500 m līdz 3000 m, un zudumi rodas ārpus šī diapazona.

Aplikācijas

Seriālais digitālais interfeiss (SDI) ir tehnoloģija, kas paredzēta augstas precizitātes audio un video apraidei lielos attālumos.

To visbiežāk izmanto televīzijas studijās, montāžas komplektos un āra apraides furgonos, un tas var pārraidīt nesaspiestus digitālos video signālus ļoti lielā ātrumā.

Šajā sadaļā tiks apspriesti dažādi SDI lietojumi un tas, kā tas tiek izmantots apraides nozarē.

Pārraidīt

Seriālais digitālais interfeiss (SDI) ir populāra tehnoloģija, ko izmanto apraides tehnoloģijās gan pamatjoslas video, gan audio signāliem.

To atbalsta daudzi ražotāji, kas ļauj viegli integrēt un efektīvi pārraidīt signālu.

SDI tika izstrādāts, lai apmierinātu apraides nozares vajadzības, ļaujot HDTV pārraidīt pa koaksiālajiem kabeļiem, nevis dārgiem optiskās šķiedras kabeļiem.

SDI parasti izmanto tālsatiksmes televīzijas studijās, kur standarta izšķirtspējas PAL/NTSC vai augstas izšķirtspējas 1080i/720p signāli ir jānosūta no vienas vietas uz otru.

Tā elastība ļauj pārraidīt pa standarta koaksiālajiem kabeļiem starp studijām, kas atrodas jūdžu attālumā viena no otras, un ļauj raidorganizācijām samazināt izmaksas, izvairoties no dārgām šķiedru kabeļu instalācijām.

Turklāt SDI var atbalstīt vairākus formātus un audio iegulšanu, kam nepieciešams tikai viens kabeļa savienojums starp divām ierīcēm.

Nesenie sasniegumi ir pierādījuši, ka SDI ir paplašināts, pārsniedzot apraides izmantošanu medicīniskajā attēlveidošanā, endoskopijā un profesionālās video lietojumprogrammās tādās jomās kā ražošana, pēcapstrāde un ārējā apraide (OB).

Pateicoties izcilai attēla kvalitātei 10 bitu 6 viļņu iekšējā apstrādē, tas joprojām tiek uzskatīts par elastīgu rīku, lai efektīvi tulkotu informāciju, kas nepieciešama raidorganizācijām visā pasaulē, un ar 3Gbps iespēju tagad tas ir arī dzīvotspējīgs rīks nesaspiestu HDTV signālu pārsūtīšanai komerciālos projektos. labi.

Medicīniskā attēlveidošana

SDI ir svarīga medicīniskās attēlveidošanas sastāvdaļa, kas ietver vizuālo attēlu elektronisku kustību.

Medicīniskās attēlveidošanas tehnoloģija tiek izmantota, lai diagnosticētu slimības, analizētu ķermeņa struktūras un orgānus, kā arī uzraudzītu medicīnas progresu.

SDI palīdz nodrošināt, ka sensitīvie medicīniskie dati tiek pārvietoti pa drošu līniju veselības aprūpes sistēmā, nepasliktinot kvalitāti vai nesabojājot nesankcionētu elektronisku apdraudējumu.

Lielākā daļa medicīniskās attēlveidošanas sistēmu izmanto SDI tehnoloģijas, jo tās nodrošina uzticamu līdzekli gan digitālo, gan analogo attēlu pārsūtīšanai.

SDI kabeļa izmantošana var uzlabot attēla pārraides kvalitāti no diagnostikas iekārtas uz pacienta gultas skatu vai tieši uz ārsta kabinetu pārskatīšanai.

Šie kabeļi nodrošina arī pacienta datu kopīgošanu starp vairākām vietām vienlaikus ar minimālu pārraides laika aizkavi vai datu sabojāšanas risku.

Daži SDI lietojumi medicīniskajā attēlveidošanā cita starpā ietver digitālās mammogrāfijas iekārtas, krūškurvja CT skenēšanu, MRI skenēšanu un ultraskaņas iekārtas.

Katrai sistēmai iestatīšanai ir nepieciešamas atšķirīgas specifikācijas un līniju ātrumi, taču tām visām ir jāpārraida augstas izšķirtspējas digitālie attēli ar nelielu degradāciju lielos attālumos ar lielāku ātrumu, nekā tas ir iespējams, izmantojot tradicionālos vadus, piemēram, elektriskos koaksiālos kabeļus.

Rūpniecība

Rūpnieciskā vidē seriālā digitālā saskarne (SDI) ir izplatīta tehnoloģija, ko izmanto nesaspiestu digitālo audio/video signālu pārraidīšanai pa koaksiālo kabeli, optiskās šķiedras kabeļiem vai vītā pāra kabeļiem.

Tas ir lieliski piemērots augstas izšķirtspējas signālu tveršanai un atskaņošanai reāllaikā ar zemu latentumu. SDI savienojumi bieži tiek doti priekšroka medicīnas iestādēm, pasākumu atspoguļošanai, mūzikas koncertiem un festivāliem.

SDI piedāvā mērogojamību no zema joslas platuma video formātiem, piemēram, standarta izšķirtspējas (SD) līdz liela joslas platuma video formātiem, piemēram, HD un UltraHD 4K video izšķirtspējai.

Atsevišķu ceļu izmantošana spilgtumam (lūma) un krāsainībai (hroma) nodrošina labāku vispārējo kvalitāti un krāsu precizitāti.

SDI atbalsta arī iegulto audio līdz 48kHz/8 kanāliem MPEG2 formātā, kā arī laika koda informācijas pārraidi, piemēram, D-VITC vai digitalizētu LTC.

Tā izturīgā rakstura dēļ seriālo digitālo interfeisu plaši izmanto apraides televīzijas nozarēs, kur galvenais ir uzticamība.

Tas sūta nesaspiestus datus ar ātrumu no 270 Mb/s līdz 3 Gb/s, kas ļauj raidorganizācijām pārraudzīt un uzņemt vairākus kameras leņķus reāllaikā, pārraidot HDTV attēlus bez artefaktiem vai pikseļu veidošanās.

Daudzās apraides lietojumprogrammās, piemēram, tiešraides punktu ņemšanā vai sporta pārraidēs, SDI paplašinātā attāluma iespējas ļauj pārraidīt vairāku skatu saturu lielās āra zonās, kur var būt nepieciešami gari kabeļi.

Secinājumi

Seriālais digitālais interfeiss (SDI) ir apraides video standarts, kas paredzēts veiktspējai ļoti prasīgās vidēs, jo īpaši gadījumos, kad ir jāpārraida liels datu apjoms lielos attālumos.

Interfeiss palīdz apraides profesionāļiem ātri un efektīvi iegūt, pārsūtīt un uzglabāt video un audio datus.

SDI savienotāji var pārraidīt gan analogos, gan nesaspiestos digitālos signālus, padarot tos par nenovērtējamu rīku apraides inženieriem.

Jo lielāks ir SDI versijas numurs, jo lielāks ir maksimālais datu pārraides ātrums.

Piemēram, 4K vienas saites 12G SDI atbalsta ātrumu līdz 12 gigabitiem sekundē, savukārt 1080p vienas saites 3G SDI savienojums atbalsta 3 gigabitus sekundē.

Zinot savas lietojumprogrammas prasības, varēsiet izlemt par pareizo SDI savienotāju jūsu iestatīšanai.

Kopumā seriālā digitālā interfeisa tehnoloģija ir mainījusi profesionālās tiešraides, nodrošinot uzticamu signāla piegādi lielos attālumos ar ārkārtīgi ātru pārraides ātrumu.

Tā vienkāršā iestatīšana un darbība padara to ļoti lietotājam draudzīgu, savukārt daudzpusība ļauj to izmantot daudzos dažāda veida lietojumprogrammās, piemēram, televīzijas studijās, sporta arēnās, dievkalpojumos vai jebkurā citā instalācijā, kurā nepieciešams augstas kvalitātes straumēšanas saturs, kas tiek piegādāts zibens laikā. ātrumu bez latentuma vai signāla zuduma.

Sveiki, es esmu Kima, mamma un stop-motion entuziaste ar pieredzi mediju veidošanā un tīmekļa izstrādē. Man ir milzīga aizraušanās ar zīmēšanu un animāciju, un tagad es ienirstu ar galvu stop-motion pasaulē. Izmantojot savu emuāru, es dalos ar jums savās mācībās.