SDI: Ce este interfața digitală serială?

de Kim Actualizat: Iulie 9, 2022

Serial digital interfața (SDI) este o tehnologie utilizată pe scară largă în industria de radiodifuziune pentru a transmite digital necomprimat video Semnalele.

SDI este capabil să transporte până la 3 Gbps de date, menținând în același timp o latență foarte scăzută și o fiabilitate ridicată.

Este adesea coloana vertebrală a multor infrastructuri de difuzare, permițând semnalelor audio și video profesionale să fie transportate pe distanțe lungi cu latență minimă și pierderea calității.

În acest articol, vom explora elementele de bază ale SDI și utilizarea acestuia în industria de radiodifuziune.

Definiția interfeței digitale seriale (SDI)

Serial Digital Interface (SDI) este un tip de interfață digitală utilizată pentru a transporta semnale video și audio digitale.

SDI permite transmiterea de semnale video digitale necomprimate, necriptate pe distanțe lungi pentru medii de studio sau de difuzare.

A fost dezvoltat de Society of Motion Picture & Television Engineers (SMPTE) pentru a fi un înlocuitor pentru video compozit analog și o alternativă la video component.

SDI utilizează o conexiune punct la punct între două dispozitive, de obicei cu un cablu coaxial sau o pereche de fibră optică, fie la rezoluții standard, fie la rezoluții de înaltă definiție.

Când sunt conectate două dispozitive compatibile SDI, acesta oferă o transmisie curată pe distanțe lungi, fără artefacte de compresie sau pierderi de date.

Acest lucru face ca SDI să fie pe deplin potrivit pentru aplicații precum transmisia în direct, unde calitatea imaginii trebuie să rămână constantă pe perioade lungi de timp.

Beneficiile utilizării SDI includ capacitatea sa de a reduce cablurile și costurile echipamentelor, interoperabilitatea între echipamentele mai multor producători, suport pentru rezoluție mai mare decât video compozit și scalabilitate îmbunătățită atunci când construiesc sisteme mari.

Digital Video Broadcasting (DVB) se bazează pe aceleași standarde ca și Serial Digital Interface și a dezvoltat recent propriile specificații pentru a oferi compatibilitate cu televiziunea de înaltă definiție (HDTV) din ce în ce mai populară.

Descriere

Interfața digitală serială (SDI) este un tip de standard video digital utilizat pentru transmiterea video și audio digital necomprimat și necriptat printr-o interfață serială între două dispozitive.

Oferă o gamă largă de beneficii, cum ar fi viteză mare, latență scăzută și costuri reduse. Acest articol își propune să ofere o prezentare generală a standardului SDI și a utilizărilor acestuia.

Tipuri de SDI

Serial Digital Interface (SDI) este o tehnologie utilizată într-o interfață de difuzare profesională care poate trimite un semnal digital în formă serial prin cablu coaxial.

Este folosit în mod obișnuit pentru a transporta date audio și video de înaltă definiție de la un dispozitiv la altul sau de la un punct la altul dintr-o unitate.

În acest articol, vom oferi o prezentare generală despre tipurile de SDI și specificațiile acestora.

SDI include mai multe standarde de rate de date și latență diferite, în funcție de aplicație. Aceste standarde includ:

• SD-SDI de 175 Mb/s: standard single-link pentru operare cu formate de până la 525i60 NTSC sau 625i50 PAL, la frecvență audio de 48 kHz
• HD-SDI de 270 Mb/s: standard HD cu o singură legătură la 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60Hz și 1080i50/59.94/60Hz
• 1.483 Gbps 3G-SDI: standard dual link pentru operare cu formate de până la 1080p30Hz la frecvență audio de 48 kHz
• 2G (sau 2.970 Gbps): standard dual link pentru operare cu formate de până la 720p50/60Hz 1080psf30 la frecvența audio de 48 kHz
• 3 Gb (3Gb) sau 4K (4K Ultra High Definition): interfață digitală Quad link 4K care oferă semnale de până la 4096 × 2160 la 60 de cadre pe secundă plus audio încorporat pe 16 canale de 48 kHz
• 12 Gbps 12G SDI: Suportă rezoluție de la quad full HD (3840×2160) până la formatele 8K (7680×4320), precum și rezoluții mixte de imagine pe același cablu atât în ​​modurile single link, cât și în mod dual*link

Avantajele SDI

Interfața digitală serial (SDI) este o formă de transmisie a semnalului digital utilizată în mediile de producție și postproducție de difuzare.

SDI este o conexiune fizică prin cablu care nu necesită codare sau decodare suplimentară și este utilizată pentru a transmite fluxuri video cu lățime de bandă mare prin utilizarea cablurilor precum cabluri coaxiale BNC, cabluri de fibră optică și perechi răsucite.

SDI are mai multe avantaje care îl fac o alegere populară pentru profesioniștii din domeniul radiodifuziunii. Oferă transmisie cu latență scăzută și integrare perfectă între mai multe dispozitive video.

SDI acceptă, de asemenea, până la 8 canale la 3 Gbps, permițând rezoluția imaginii de înaltă calitate pe mai multe semnale.

În plus, SDI acceptă un raport de aspect High-Definition (HD) de 16:9 și permite eșantionarea cromatică 4:2:2, astfel încât să poată fi păstrate cele mai înalte detalii de culoare HD.

În plus, SDI poate fi implementat cu ușurință prin rețelele existente, fără recablare sau upgrade-uri costisitoare sau solicitări de instalare, ceea ce îl face extrem de rentabil.

În cele din urmă, SDI oferă o comunicare securizată prin utilizarea autentificării prin parolă atunci când se conectează sursele la receptori, eliminând posibilele amenințări de la terți în timpul transferului de date între locații la distanță fără pilot.

Dezavantajele SDI

Deși oferă conexiuni video și audio de înaltă calitate, există puține dezavantaje pentru cei care iau în considerare SDI atunci când examinează cerințele unui sistem AV.

În primul rând, cablurile utilizate pentru transmiterea semnalelor SDI pot fi scumpe în comparație cu alte sisteme sau opțiuni de cablu video, cum ar fi HDMI/DVI.

Alte limitări includ lipsa de suport în cadrul produselor de consum, adesea din cauza prețului ridicat al echipamentelor conforme.

În plus, deoarece conexiunile SDI sunt conectori BNC și cabluri de fibră, adaptoarele sunt necesare dacă sunt necesare conexiuni HDMI sau DVI.

Un alt dezavantaj este că echipamentele SDI sunt mai puțin intuitive decât sistemele de calitate pentru consumatori care oferă capabilități de instalare digitală.

Deoarece semnalele SDI constau din informații audio și video necomprimate, aceasta înseamnă că orice reglare a semnalului trebuie făcută prin comenzile de bord dedicate; făcând astfel integrarea mai complexă decât alte sisteme de grad profesional.

Utilizarea unor dimensiuni mai mari de miez în cablul optic îl face, de asemenea, considerabil mai greu decât omologii săi de consum, pe lângă faptul că oferă limitări suplimentare de distanță în comparație cu semnalele analogice – SDI funcționând cel mai bine la distanțe între 500 m-3000 m, cu pierderi care apar dincolo de acest interval.

aplicatii

Interfața digitală serială (SDI) este o tehnologie concepută pentru difuzarea audio și video cu fidelitate ridicată pe distanțe lungi.

Este folosit cel mai adesea în studiourile de televiziune, în suitele de editare și în vehiculele de difuzare din exterior și poate transmite semnale video digitale necomprimate la viteze foarte mari.

Această secțiune va discuta despre diferitele aplicații ale SDI și despre modul în care este utilizat în industria de difuzare.

Difuza

Interfața digitală serial (SDI) este o tehnologie populară utilizată în tehnologiile de difuzare atât pentru semnalele video în bandă de bază, cât și pentru semnalele audio.

Este susținut de mulți producători, permițând integrarea ușoară și transportul eficient al semnalului.

SDI a fost dezvoltat pentru a răspunde nevoilor industriei de radiodifuziune, permițând difuzarea HDTV prin cabluri coaxiale, mai degrabă decât prin cabluri costisitoare de fibră optică.

SDI este utilizat în mod obișnuit în aplicațiile de studio de televiziune la distanță lungă, unde semnalele PAL/NTSC cu definiție standard sau 1080i/720p de înaltă definiție trebuie trimise dintr-o locație în alta.

Flexibilitatea sa permite transmiterea pe cabluri coaxiale standard între studiouri situate la kilometri distanță și permite radiodifuzorilor să minimizeze costurile evitând instalațiile costisitoare de cablare cu fibră.

În plus, SDI poate suporta mai multe formate și încorporare audio care necesită doar o singură conexiune prin cablu între două dispozitive.

Progresele recente au văzut SDI extins dincolo de utilizarea în difuzare în imagistica medicală, endoscopie și aplicații video profesionale în domenii precum producția, post-producția și difuzarea externă (OB).

Cu o calitate superioară a imaginii, procesarea internă pe 10 biți și 6 unde, continuă să fie văzută ca un instrument flexibil pentru traducerea eficientă a informațiilor necesare radiodifuzorilor din întreaga lume și, având capacitatea de 3 Gbps disponibilă, este acum și un instrument viabil pentru transferul semnalelor HDTV necomprimate pe proiecte comerciale, ca bine.

Imagistica medicala

SDI este o parte importantă a imagisticii medicale, care implică mișcarea electronică a imaginilor vizuale.

Tehnologia imagistică medicală este utilizată pentru a diagnostica boli, a analiza structurile și organele corpului, precum și pentru a monitoriza progresul medical.

SDI ajută la asigurarea faptului că datele medicale sensibile circulă printr-o linie sigură în cadrul sistemului de sănătate, fără a fi degradate în calitate sau corupte de amenințări electronice neautorizate.

Majoritatea sistemelor de imagistică medicală utilizează tehnologii SDI deoarece oferă un mijloc fiabil de transmitere atât a imaginilor digitale, cât și analogice.

Utilizarea unui cablu SDI poate îmbunătăți calitatea transmisiilor de imagini de la aparatul de diagnosticare la vederea pacientului de lângă pat sau direct la cabinetul medicului pentru revizuire.

Aceste cabluri oferă, de asemenea, beneficii pentru partajarea datelor pacientului între mai multe locații simultan, cu întârziere minimă în timpul de transmisie sau risc de corupție a datelor.

Unele aplicații pentru SDI în imagistica medicală includ aparate de mamografie digitală, scanări CT toracice, scanări RMN și aparate cu ultrasunete, printre altele.

Fiecare sistem necesită specificații și rate de linie diferite pentru configurarea lor, dar toți trebuie să transmită imagini digitale de înaltă rezoluție, cu o degradare mică pe distanțe lungi, la viteze mai mari decât cele posibile cu cablurile tradiționale, cum ar fi cablurile coaxiale electrice.

Industrial

În mediul industrial, Serial Digital Interface (SDI) este o tehnologie comună utilizată pentru a transmite semnale audio/video digitale necomprimate prin cablu coaxial, cabluri cu fibră optică sau cabluri torsadate.

Este perfect pentru captarea și redarea semnalelor de înaltă definiție în timp real, cu latență scăzută. Conexiunile SDI sunt adesea preferate pentru instituțiile medicale, acoperirea evenimentelor, concerte de muzică și festivaluri.

SDI oferă scalabilitate de la formate video cu lățime de bandă redusă, cum ar fi Standard Definition (SD), până la formate video cu lățime de bandă mare, cum ar fi rezoluții video HD și UltraHD 4K.

Utilizarea căilor separate pentru luminanță (luma) și crominanță (chroma) permite o calitate generală mai bună și o acuratețe a culorii.

SDI acceptă, de asemenea, audio încorporat de până la 48 kHz/8 canale în format MPEG2 împreună cu transmisia de informații despre codul de timp, cum ar fi D-VITC sau LTC digitizat.

Datorită naturii sale robuste, interfața digitală în serie este utilizată pe scară largă în industriile de televiziune, unde fiabilitatea este esențială.

Trimite date necomprimate la viteze cuprinse între 270 Mb/s și 3 Gb/s, ceea ce permite radiodifuzorilor să monitorizeze și captați mai multe unghiuri ale camerei în timp real în timp ce transmiteți imagini HDTV fără artefacte sau pixelizare.

În multe aplicații de difuzare, cum ar fi scoruri în direct sau transmisiuni sportive, capabilitățile extinse la distanță ale SDI permit transmiterea conținutului cu mai multe vizualizări în zone mari în aer liber unde pot fi necesare cabluri lungi.

Concluzie

Interfața digitală serial (SDI) este un standard video de difuzare conceput pentru performanță în medii extrem de solicitante, în special acolo unde cantități mari de date trebuie transmise pe distanțe lungi.

Interfața îi ajută pe profesioniștii din domeniul radiodifuziunii să achiziționeze, să transfere și să stocheze date video și audio rapid și eficient.

Conectorii SDI pot transmite atât semnale analogice, cât și semnale digitale necomprimate, făcându-le un instrument de neprețuit pentru inginerii de difuzare.

Cu cât numărul versiunii SDI este mai mare, cu atât rata maximă de transmisie a datelor este mai mare.

De exemplu, o conexiune 4K single-link 12G SDI acceptă viteze de până la 12 gigabiți pe secundă, în timp ce o conexiune 1080p single-link 3G SDI acceptă 3 gigabiți pe secundă.

Cunoașterea cerințelor aplicației dvs. vă va ajuta să decideți asupra conectorului SDI potrivit pentru configurația dvs.

În general, tehnologia interfeței digitale seriale a revoluționat transmisiunile profesionale în direct, oferind o livrare fiabilă a semnalului pe distanțe lungi, cu rate de transmisie extrem de rapide.

Configurarea și operarea ușoară îl fac extrem de ușor de utilizat, în timp ce versatilitatea îi permite să fie utilizat în multe tipuri diferite de aplicații, cum ar fi studiouri de televiziune, arene sportive, servicii de cult sau orice altă instalare care necesită conținut streaming de înaltă calitate, livrat la fulger. viteză fără latență sau pierdere de semnal.

Bună, sunt Kim, o mamă și o pasionată de stop-motion cu experiență în crearea media și dezvoltarea web. Am o pasiune uriașă pentru desen și animație, iar acum merg cu capul întâi în lumea stop-motion. Cu blogul meu, vă împărtășesc cunoștințele mele.