SDI: Wat is seriële digitale interface?

door kim bijgewerkt: 9 juli 2022

Serie- digitaal interface (SDI) is een technologie die veel wordt gebruikt in de omroepindustrie om ongecomprimeerd digitaal te verzenden video- signalen.

SDI kan tot 3Gbps aan gegevens vervoeren met behoud van een zeer lage latentie en hoge betrouwbaarheid.

Het is vaak de ruggengraat van veel uitzendinfrastructuren, waardoor professionele audio- en videosignalen over lange afstanden kunnen worden overgedragen met minimale latentie en kwaliteitsverlies.

In dit artikel zullen we de basisprincipes van SDI en het gebruik ervan in de omroepindustrie verkennen.

Definitie van seriële digitale interface (SDI)

Serial Digital Interface (SDI) is een soort digitale interface die wordt gebruikt om digitale video- en audiosignalen over te dragen.

SDI maakt de overdracht mogelijk van ongecomprimeerde, niet-gecodeerde digitale videosignalen over lange afstanden voor studio- of uitzendomgevingen.

Het is ontwikkeld door de Society of Motion Picture & Television Engineers (SMPTE) als vervanging voor analoge composietvideo en als alternatief voor componentvideo.

SDI maakt gebruik van een point-to-point-verbinding tussen twee apparaten, meestal met een coaxkabel of glasvezelpaar, met standaard- of high-definition resoluties.

Wanneer twee SDI-compatibele apparaten zijn aangesloten, zorgt dit voor een zuivere overdracht over lange afstanden zonder compressieartefacten of gegevensverlies.

Dit maakt SDI volledig geschikt voor toepassingen zoals live-uitzendingen, waarbij de beeldkwaliteit gedurende langere tijd consistent moet blijven.

De voordelen van het gebruik van SDI zijn onder meer de mogelijkheid om kabels en apparatuurkosten te verminderen, interoperabiliteit tussen apparatuur van meerdere fabrikanten, ondersteuning voor hogere resoluties dan composietvideo en verbeterde schaalbaarheid bij het bouwen van grote systemen.

Digital Video Broadcasting (DVB) is gebaseerd op dezelfde standaarden als Serial Digital Interface en heeft onlangs zijn eigen specificaties ontwikkeld om compatibiliteit te bieden met de steeds populairder wordende High Definition Television (HDTV).

Overzicht

Seriële digitale interface (SDI) is een soort digitale videostandaard die wordt gebruikt voor het verzenden van ongecomprimeerde, niet-versleutelde digitale video en audio via een seriële interface tussen twee apparaten.

Het biedt een breed scala aan voordelen, zoals hoge snelheid, lage latentie en lage kosten. Dit artikel is bedoeld om een ​​overzicht te geven van de SDI-standaard en het gebruik ervan.

Soorten SDI

Serial Digital Interface (SDI) is een technologie die wordt gebruikt in een interface van professionele uitzendingen die een digitaal signaal in seriële vorm kan verzenden via een coaxkabel.

Het wordt vaak gebruikt om high-definition audio- en videogegevens van het ene apparaat naar het andere of van het ene punt naar het andere binnen een faciliteit te transporteren.

In dit artikel geven we een overzicht van de soorten SDI en hun specificaties.

SDI omvat meerdere standaarden met verschillende datasnelheden en latentie, afhankelijk van de toepassing. Deze normen omvatten:

• 175Mb/s SD-SDI: Single-link-standaard voor gebruik met formaten tot 525i60 NTSC of 625i50 PAL, bij een audiofrequentie van 48 kHz
• 270Mb/s HD-SDI: Single link HD-standaard bij 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60Hz en 1080i50/59.94/60Hz
• 1.483Gbps 3G-SDI: Dual link-standaard voor gebruik met formaten tot 1080p30Hz bij 48 kHz audiofrequentie
• 2G (of 2.970Gbps): Dual link-standaard voor gebruik met formaten tot 720p50/60Hz 1080psf30 bij 48 kHz audiofrequentie
• 3 Gb (3Gb) of 4K (4K Ultra High Definition): Quad link 4K digitale interface die signalen levert tot 4096 × 2160 @ 60 frames per seconde plus ingebedde 16-kanaals 48kHz audio
• 12 Gbps 12G SDI: Ondersteunt resoluties van quad full HD (3840×2160) tot 8K formaten (7680×4320) en gemengde beeldresoluties op dezelfde kabel in zowel single link als dual*link modi

Voordelen van SDI

Seriële digitale interface (SDI) is een vorm van digitale signaaloverdracht die wordt gebruikt in omgevingen voor uitzendproductie en postproductie.

SDI is een hard-wired fysieke verbinding die geen extra codering of decodering vereist en wordt gebruikt om videostreams met hoge bandbreedte te verzenden via het gebruik van kabels zoals BNC-coaxkabels, glasvezelkabels en twisted pairs.

SDI heeft verschillende voordelen waardoor het een populaire keuze is voor uitzendprofessionals. Het biedt transmissie met lage latentie en naadloze integratie tussen meerdere videoapparaten.

SDI ondersteunt ook maximaal 8 kanalen bij 3 Gbps, waardoor een hoge kwaliteit beeldresolutie over meerdere signalen mogelijk is.

Bovendien ondersteunt SDI een High-Definition (HD) beeldverhouding van 16:9 en maakt 4:2:2 chroma sampling mogelijk, zodat de hoogste HD-kleurdetails behouden kunnen blijven.

Bovendien kan SDI eenvoudig worden geïmplementeerd via bestaande netwerken zonder herbedrading of dure upgrades of installatiebelastingen, waardoor het uiterst kosteneffectief is.

Ten slotte zorgt SDI voor veilige communicatie door wachtwoordverificatie te gebruiken bij het verbinden van bronnen met ontvangers, waardoor mogelijke bedreigingen van derden tijdens gegevensoverdracht tussen onbemande externe locaties worden geëlimineerd.

Nadelen van SDI

Hoewel ze video- en audioverbindingen van hoge kwaliteit bieden, zijn er weinig nadelen voor degenen die SDI overwegen bij het onderzoeken van de vereisten van een AV-systeem.

Ten eerste kunnen de kabels die worden gebruikt voor het verzenden van SDI-signalen duur zijn in vergelijking met andere systemen of videokabelopties zoals HDMI/DVI.

Andere beperkingen zijn onder meer het gebrek aan ondersteuning binnen consumentenproducten, vaak vanwege de hoge prijs van conforme apparatuur.

Aangezien SDI-verbindingen BNC-connectoren en glasvezelkabels zijn, zijn bovendien adapterconverters nodig als HDMI- of DVI-verbindingen vereist zijn.

Een ander nadeel is dat SDI-apparatuur minder intuïtief is dan systemen van consumentenkwaliteit die digitale installatiemogelijkheden bieden.

Aangezien SDI-signalen bestaan ​​uit ongecomprimeerde audio- en video-informatie, betekent dit dat eventuele signaalaanpassingen moeten worden gemaakt via speciale ingebouwde bedieningselementen; waardoor integratie complexer wordt dan andere professionele systemen.

Het gebruik van grotere kernmaten in de optische kabel maakt hem ook aanzienlijk zwaarder dan zijn tegenhangers voor consumenten, naast extra afstandsbeperkingen in vergelijking met analoge signalen - SDI werkt het beste op afstanden tussen 500 m en 3000 m met verliezen buiten dit bereik.

Toepassingen

Seriële digitale interface (SDI) is een technologie die is ontworpen voor het uitzenden van audio en video met hifi over lange afstanden.

Het wordt meestal gebruikt in televisiestudio's, montagesuites en buitenomroepwagens en kan ongecomprimeerde digitale videosignalen met zeer hoge snelheden verzenden.

In dit gedeelte worden de verschillende toepassingen van SDI besproken en hoe het wordt gebruikt in de omroepindustrie.

Uitzending

Seriële digitale interface (SDI) is een populaire technologie die wordt gebruikt in uitzendtechnologieën voor zowel basisbandvideo- als audiosignalen.

Het wordt door veel fabrikanten ondersteund, wat een eenvoudige integratie en efficiënt signaaltransport mogelijk maakt.

SDI is ontwikkeld om tegemoet te komen aan de behoeften van de omroepindustrie, waardoor HDTV-uitzendingen mogelijk zijn via coaxkabels in plaats van dure glasvezelkabels.

SDI wordt vaak gebruikt in langeafstandstelevisiestudio-toepassingen waar standaarddefinitie PAL/NTSC- of high-definition 1080i/720p-signalen van de ene locatie naar de andere moeten worden verzonden.

De flexibiliteit maakt transmissie mogelijk via standaard coaxkabels tussen studio's die mijlenver van elkaar verwijderd zijn en stelt omroepen in staat de kosten te minimaliseren door dure glasvezelkabelinstallaties te vermijden.

Bovendien kan SDI meerdere formaten en audio-inbedding ondersteunen, waarbij slechts een enkele kabelverbinding tussen twee apparaten nodig is.

Recente ontwikkelingen hebben ervoor gezorgd dat SDI niet langer wordt gebruikt bij uitzendingen, maar ook medische beeldvorming, endoscopie en professionele videotoepassingen op gebieden als productie, postproductie en externe uitzending (OB).

Met zijn superieure beeldkwaliteit 10-bits 6-golf interne verwerking wordt het nog steeds gezien als een flexibel hulpmiddel voor het efficiënt vertalen van informatie die omroeporganisaties over de hele wereld nodig hebben en met de beschikbare 3Gbps-capaciteit is het nu ook een levensvatbaar hulpmiddel voor het overbrengen van ongecomprimeerde HDTV-signalen op commerciële projecten zoals goed.

Medische beeldvorming

SDI is een belangrijk onderdeel van medische beeldvorming, waarbij visuele beelden elektronisch worden verplaatst.

Medische beeldvormingstechnologie wordt gebruikt om ziekten te diagnosticeren, lichaamsstructuren en organen te analyseren en de medische vooruitgang te volgen.

SDI helpt ervoor te zorgen dat gevoelige medische gegevens over een veilige lijn binnen het gezondheidszorgsysteem gaan zonder dat de kwaliteit achteruitgaat of dat ze worden beschadigd door ongeautoriseerde elektronische bedreigingen.

De meeste medische beeldvormingssystemen maken gebruik van SDI-technologieën omdat het een betrouwbare manier is om zowel digitale als analoge beelden te verzenden.

Het gebruik van een SDI-kabel kan de kwaliteit verbeteren van de beeldoverdracht van het diagnostische apparaat naar het bed van de patiënt of rechtstreeks naar de spreekkamer van de arts.

Deze kabels bieden ook voordelen voor het gelijktijdig delen van patiëntgegevens tussen meerdere locaties met minimale vertraging in transmissietijd of risico op gegevensbeschadiging.

Sommige toepassingen voor SDI in medische beeldvorming zijn onder andere digitale mammografiemachines, CT-scans op de borst, MRI-scans en echografiemachines.

Elk systeem vereist verschillende specificaties en lijnsnelheden voor hun installatie, maar ze zijn allemaal vereist om digitale beelden met een hoge resolutie met weinig degradatie over lange afstanden te verzenden met hogere snelheden dan mogelijk is met traditionele bedrading zoals elektrische coaxiale kabels.

Industrieel

In de industriële omgeving is Serial Digital Interface (SDI) een veelgebruikte technologie die wordt gebruikt om ongecomprimeerde digitale audio-/videosignalen te verzenden via coaxkabel, glasvezelkabels of twisted pair-kabels.

Het is perfect voor het vastleggen en afspelen van high-definition signalen in real-time met lage latentie. SDI-verbindingen hebben vaak de voorkeur voor medische voorzieningen, verslaggeving van evenementen, muziekconcerten en festivals.

SDI biedt schaalbaarheid van videoformaten met lage bandbreedte, zoals Standard Definition (SD) tot videoformaten met hoge bandbreedte, zoals HD- en UltraHD 4K-videoresoluties.

Het gebruik van afzonderlijke paden voor luminantie (luma) en chrominantie (chroma) zorgt voor een betere algehele kwaliteit en kleurnauwkeurigheid.

SDI ondersteunt ook ingebedde audio tot 48 kHz/8 kanalen in MPEG2-indeling, samen met tijdcode-info-overdracht zoals D-VITC of gedigitaliseerde LTC.

Vanwege zijn robuuste aard wordt Serial Digital Interface veel gebruikt in televisie-uitzendingen waar betrouwbaarheid van cruciaal belang is.

Het verzendt ongecomprimeerde gegevens met snelheden variërend van 270 Mb/s tot 3 Gb/s, waardoor omroepen leg meerdere camerahoeken vast in realtime terwijl HDTV-beelden worden verzonden zonder artefacten of pixelvorming.

In veel uitzendtoepassingen, zoals livescores of sportuitzendingen, maken de uitgebreide afstandsmogelijkheden van SDI de overdracht mogelijk van multi-view-inhoud over grote buitengebieden waar lange kabeltrajecten nodig kunnen zijn.

Conclusie

Seriële digitale interface (SDI) is een uitgezonden videostandaard die is ontworpen voor prestaties in zeer veeleisende omgevingen, met name waar grote hoeveelheden gegevens over lange afstanden moeten worden verzonden.

De interface helpt omroepprofessionals snel en efficiënt video- en audiogegevens te verwerven, over te dragen en op te slaan.

SDI-connectoren kunnen zowel analoge als ongecomprimeerde digitale signalen verzenden, waardoor ze van onschatbare waarde zijn voor uitzendtechnici.

Hoe hoger het SDI-versienummer, hoe hoger de maximale gegevensoverdrachtsnelheid.

Een 4K single-link 12G SDI ondersteunt bijvoorbeeld snelheden tot 12 gigabit per seconde, terwijl een 1080p single-link 3G SDI-verbinding 3 gigabit per seconde ondersteunt.

Als u uw toepassingsvereisten kent, kunt u de juiste SDI-connector voor uw opstelling kiezen.

Over het algemeen heeft seriële digitale interfacetechnologie een revolutie teweeggebracht in professionele live-uitzendingen door betrouwbare signaalafgifte over lange afstanden met extreem hoge transmissiesnelheden.

De eenvoudige installatie en bediening maken het uiterst gebruiksvriendelijk, terwijl het door zijn veelzijdigheid kan worden gebruikt in veel verschillende soorten toepassingen, zoals televisiestudio's, sportarena's, erediensten of elke andere installatie die hoogwaardige streaming inhoud vereist die razendsnel wordt geleverd. snelheid zonder latentie of signaalverlies.

Hallo, ik ben Kim, een moeder en een stop-motionliefhebber met een achtergrond in mediacreatie en webontwikkeling. Ik heb een enorme passie voor tekenen en animatie, en nu duik ik halsoverkop de wereld van stop-motion in. Met mijn blog deel ik mijn lessen met jullie.