SDI: Kaj je serijski digitalni vmesnik?

kim Posodobljeno: Julij 9, 2022

Serijska digitalni vmesnik (SDI) je tehnologija, ki se široko uporablja v radiodifuzijski industriji za prenos nestisnjenega digitalnega video signali.

SDI je sposoben prenašati do 3Gbps podatkov, hkrati pa ohranja zelo nizko zakasnitev in visoko zanesljivost.

Pogosto je hrbtenica številnih oddajnih infrastruktur, ki omogoča prenos profesionalnih avdio in video signalov na velike razdalje z minimalno zakasnitvijo in izgubo kakovosti.

V tem članku bomo raziskali osnove SDI in njegovo uporabo v radiodifuzijski industriji.

Opredelitev serijskega digitalnega vmesnika (SDI)

Serijski digitalni vmesnik (SDI) je vrsta digitalnega vmesnika, ki se uporablja za prenos digitalnih video in avdio signalov.

SDI omogoča prenos nestisnjenih, nekodiranih digitalnih video signalov na velike razdalje za studijska ali oddajna okolja.

Razvilo ga je Združenje filmskih in televizijskih inženirjev (SMPTE), da bi bil zamenjava za analogni kompozitni video in alternativa komponentnemu videu.

SDI uporablja povezavo od točke do točke med dvema napravama, običajno s koaksialnim kablom ali parom optičnih vlaken, pri standardni ali visoki ločljivosti.

Ko sta povezani dve napravi, ki podpirata SDI, zagotavlja čist prenos na velike razdalje brez artefaktov stiskanja ali izgube podatkov.

Zaradi tega je SDI popolnoma primeren za aplikacije, kot je oddajanje v živo, kjer mora kakovost slike ostati dosledna v daljšem časovnem obdobju.

Prednosti uporabe SDI vključujejo zmožnost zmanjšanja kablov in stroškov opreme, interoperabilnost med opremo več proizvajalcev, podporo za višjo ločljivost kot kompozitni video in izboljšano razširljivost pri gradnji velikih sistemov.

Digitalno video oddajanje (DVB) temelji na istih standardih kot serijski digitalni vmesnik in je nedavno razvilo lastne specifikacije, da bi zagotovilo združljivost z vse bolj priljubljeno televizijo visoke ločljivosti (HDTV).

Pregled

Serijski digitalni vmesnik (SDI) je vrsta digitalnega video standarda, ki se uporablja za prenos nestisnjenega, nešifriranega digitalnega videa in zvoka prek serijskega vmesnika med dvema napravama.

Ponuja široko paleto prednosti, kot so visoka hitrost, nizka zakasnitev in nizki stroški. Namen tega članka je zagotoviti pregled standarda SDI in njegove uporabe.

Vrste SDI

Serijski digitalni vmesnik (SDI) je tehnologija, ki se uporablja v vmesniku profesionalnega oddajanja, ki lahko pošilja digitalni signal v serijski obliki prek koaksialnega kabla.

Običajno se uporablja za prenos avdio in video podatkov visoke ločljivosti iz ene naprave v drugo ali iz ene točke v drugo znotraj objekta.

V tem članku bomo podali pregled vrst SDI in njihovih specifikacij.

SDI vključuje več standardov različnih podatkovnih hitrosti in zakasnitev, odvisno od aplikacije. Ti standardi vključujejo:

• 175 Mb/s SD-SDI: standard z eno povezavo za delovanje s formati do 525i60 NTSC ali 625i50 PAL, pri zvočni frekvenci 48 kHz
• 270 Mb/s HD-SDI: standard HD z enojno povezavo pri 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60Hz in 1080i50/59.94/60Hz
• 1.483 Gbps 3G-SDI: standard dvojne povezave za delovanje s formati do 1080p30Hz pri zvočni frekvenci 48 kHz
• 2G (ali 2.970 Gbps): standard dvojne povezave za delovanje s formati do 720p50/60Hz 1080psf30 pri zvočni frekvenci 48 kHz
• 3 Gb (3 Gb) ali 4K (4K ultra visoka ločljivost): Quad link 4K digitalni vmesnik, ki zagotavlja signale do 4096 × 2160 @ 60 sličic na sekundo in vdelan 16-kanalni 48kHz zvok
• 12 Gb/s 12G SDI: podpira ločljivost od quad full HD (3840 × 2160) do formatov 8K (7680 × 4320), kot tudi mešane ločljivosti slike na istem kablu v načinih enojne in dvojne povezave

Prednosti SDI

Serijski digitalni vmesnik (SDI) je oblika prenosa digitalnega signala, ki se uporablja v produkcijskih in postprodukcijskih okoljih.

SDI je ožičena fizična povezava, ki ne zahteva dodatnega kodiranja ali dekodiranja in se uporablja za prenos visokopasovnih video tokov z uporabo kablov, kot so koaksialni kabli BNC, kabli z optičnimi vlakni in sukane parice.

SDI ima več prednosti, zaradi katerih je priljubljena izbira za strokovnjake za radiodifuzijo. Ponuja prenos z nizko zakasnitvijo in brezhibno integracijo med več video napravami.

SDI podpira tudi do 8 kanalov pri 3Gbps, kar omogoča visoko kakovostno ločljivost slike prek več signalov.

Poleg tega SDI podpira razmerje stranic visoke ločljivosti (HD) 16:9 in omogoča barvno vzorčenje 4:2:2, tako da se lahko ohranijo največje barvne podrobnosti HD.

Poleg tega je SDI mogoče preprosto namestiti prek obstoječih omrežij brez ponovnega ožičenja ali dragih nadgradenj ali obremenitev pri namestitvi, zaradi česar je izjemno stroškovno učinkovit.

Končno SDI zagotavlja varno komunikacijo z uporabo avtentikacije z geslom pri povezovanju virov s sprejemniki, s čimer odpravlja morebitne grožnje tretjih oseb med prenosom podatkov med oddaljenimi lokacijami brez posadke.

Slabosti SDI

Čeprav ponuja visokokakovostne video in avdio povezave, je nekaj slabosti za tiste, ki razmišljajo o SDI, ko preučujejo zahteve sistema AV.

Prvič, kabli, ki se uporabljajo za prenos signalov SDI, so lahko dragi v primerjavi z drugimi sistemi ali možnostmi video kablov, kot je HDMI/DVI.

Druge omejitve vključujejo pomanjkanje podpore v potrošniških izdelkih, pogosto zaradi visoke cene združljive opreme.

Ker so povezave SDI konektorji BNC in optični kabli, so potrebni pretvorniki adapterjev, če so potrebne povezave HDMI ali DVI.

Druga pomanjkljivost je, da je oprema SDI manj intuitivna kot sistemi za potrošniške razrede, ki ponujajo zmožnosti digitalne namestitve.

Ker so signali SDI sestavljeni iz nestisnjenih avdio in video informacij, to pomeni, da je treba vse prilagoditve signala opraviti prek namenskih krmilnikov na vozilu; zato je integracija bolj zapletena kot drugi sistemi poklicnih razredov.

Zaradi uporabe večjih velikosti jeder v optičnem kablu je ta tudi znatno težji od svojih potrošniških primerkov, poleg tega pa zagotavlja dodatne omejitve razdalje v primerjavi z analognimi signali – SDI najbolje deluje na razdaljah med 500 m in 3000 m, izgube pa nastanejo zunaj tega območja.

Aplikacije

Serijski digitalni vmesnik (SDI) je tehnologija, zasnovana za oddajanje zvoka in videa z visoko natančnostjo na velike razdalje.

Najpogosteje se uporablja v televizijskih studiih, montažnih apartmajih in zunanjih oddajnih kombijih ter lahko prenaša nestisnjene digitalne video signale pri zelo visokih hitrostih.

V tem razdelku bomo obravnavali različne aplikacije SDI in kako se uporablja v radiodifuzijski industriji.

oddaja

Serijski digitalni vmesnik (SDI) je priljubljena tehnologija, ki se uporablja v tehnologijah oddajanja za video in avdio signale osnovnega pasu.

Podpirajo ga številni proizvajalci, kar omogoča enostavno integracijo in učinkovit prenos signala.

SDI je bil razvit za zadovoljevanje potreb radiodifuzijske industrije in omogoča oddajanje HDTV prek koaksialnih kablov namesto dragih kablov iz optičnih vlaken.

SDI se običajno uporablja v televizijskih studijskih aplikacijah na dolge razdalje, kjer je treba signale standardne ločljivosti PAL/NTSC ali visoke ločljivosti 1080i/720p poslati z ene lokacije na drugo.

Njegova prilagodljivost omogoča prenos po standardnih koaksialnih kablih med studii, ki se nahajajo kilometre narazen, in izdajateljem televizijskih programov omogoča zmanjšanje stroškov z izogibanjem dragim napeljavam optičnih kablov.

Poleg tega lahko SDI podpira več formatov in zvočne vdelave, ki zahtevajo samo eno kabelsko povezavo med dvema napravama.

Nedavni napredek je pokazal, da je SDI presegel uporabo pri oddajanju v medicinskih slikah, endoskopiji in profesionalnih video aplikacijah na področjih, kot so produkcija, postprodukcija in zunanje oddajanje (OB).

S svojo 10-bitno 6-valovno notranjo obdelavo vrhunske kakovosti slike še naprej velja za prilagodljivo orodje za učinkovito prevajanje informacij, ki jih potrebujejo izdajatelji televizijskih programov po vsem svetu, in z zmogljivostjo 3 Gbps, ki je na voljo, je zdaj tudi izvedljivo orodje za prenos nestisnjenih signalov HDTV v komercialnih projektih kot dobro.

Medicinsko slikanje

SDI je pomemben del medicinskega slikanja, ki vključuje elektronsko premikanje vizualnih slik.

Tehnologija medicinskega slikanja se uporablja za diagnosticiranje bolezni, analizo telesnih struktur in organov ter spremljanje medicinskega napredka.

SDI pomaga zagotoviti, da občutljivi zdravstveni podatki potujejo po varni liniji v sistemu zdravstvenega varstva, ne da bi se poslabšala kakovost ali poškodovale nepooblaščene elektronske grožnje.

Večina sistemov za medicinsko slikanje uporablja tehnologijo SDI, ker zagotavlja zanesljivo sredstvo za prenos digitalnih in analognih slik.

Uporaba kabla SDI lahko izboljša kakovost prenosa slike od diagnostične opreme do pacientove postelje ali neposredno do zdravniške ordinacije za pregled.

Ti kabli zagotavljajo tudi ugodnost pri izmenjavi podatkov o bolnikih med več lokacijami hkrati z minimalno zamudo v času prenosa ali tveganjem poškodbe podatkov.

Nekatere aplikacije za SDI v medicinskem slikanju med drugim vključujejo digitalne mamografe, CT-skeniranje prsnega koša, MRI-skeniranje in ultrazvočne naprave.

Vsak sistem zahteva različne specifikacije in hitrosti linij za svojo nastavitev, vendar morajo vsi prenašati digitalne slike visoke ločljivosti z majhnim poslabšanjem na dolge razdalje pri višjih hitrostih, kot je to mogoče s tradicionalnim ožičenjem, kot so električni koaksialni kabli.

Industrijska

V industrijskih okoljih je serijski digitalni vmesnik (SDI) običajna tehnologija, ki se uporablja za prenos nestisnjenih digitalnih avdio/video signalov po koaksialnem kablu, kablih z optičnimi vlakni ali kablih s prepletenimi paricami.

Popoln je za zajemanje in predvajanje signalov visoke ločljivosti v realnem času z nizko zakasnitvijo. Povezave SDI so pogosto prednostne za zdravstvene ustanove, pokrivanje dogodkov, glasbene koncerte in festivale.

SDI omogoča razširljivost od video formatov z nizko pasovno širino, kot je standardna ločljivost (SD), do visoko pasovnih video formatov, kot sta video ločljivosti HD in UltraHD 4K.

Uporaba ločenih poti za svetilnost (luma) in barvnost (chroma) omogoča boljšo splošno kakovost in barvno natančnost.

SDI podpira tudi vdelan zvok do 48 kHz/8 kanalov v formatu MPEG2 skupaj s prenosom informacij o časovni kodi, kot je D-VITC ali digitaliziran LTC.

Zaradi svoje robustne narave se serijski digitalni vmesnik v veliki meri uporablja v televizijski industriji, kjer je zanesljivost ključnega pomena.

Pošilja nestisnjene podatke s hitrostjo od 270 Mb/s do 3 Gb/s, kar izdajateljem televizijskih programov omogoča spremljanje in zajemanje več kotov kamere v realnem času med prenosom HDTV slik brez artefaktov ali slikovnih pik.

V številnih aplikacijah za oddajanje, kot so rezultati v živo ali športni prenosi, zmogljivosti SDI na razširjeni razdalji omogočajo prenos vsebine z več pogledi na velikih zunanjih območjih, kjer so morda potrebni dolgi kabli.

zaključek

Serijski digitalni vmesnik (SDI) je oddajni video standard, zasnovan za delovanje v zelo zahtevnih okoljih, zlasti kjer je treba prenašati velike količine podatkov na velike razdalje.

Vmesnik pomaga strokovnjakom za radiodifuzijo hitro in učinkovito pridobiti, prenesti in shraniti video in avdio podatke.

Priključki SDI lahko prenašajo analogne in nestisnjene digitalne signale, zaradi česar so neprecenljivo orodje za inženirje radiodifuzije.

Višja kot je številka različice SDI, višja je največja hitrost prenosa podatkov.

Na primer, povezava 4G SDI z eno povezavo 12K podpira hitrosti do 12 gigabitov na sekundo, medtem ko povezava 1080G SDI z eno povezavo 3p podpira 3 gigabite na sekundo.

Poznavanje zahtev vaše aplikacije vam bo pomagalo pri odločitvi o pravem priključku SDI za vašo nastavitev.

Na splošno je tehnologija serijskega digitalnega vmesnika revolucionirala profesionalne oddaje v živo z zagotavljanjem zanesljive dostave signala na velike razdalje z izjemno hitrimi hitrostmi prenosa.

Njegova enostavna nastavitev in upravljanje ga naredi izjemno uporabniku prijaznega, njegova vsestranskost pa omogoča uporabo v številnih različnih vrstah aplikacij, kot so televizijski studii, športne arene, bogoslužja ali katera koli druga namestitev, ki zahteva visokokakovostno pretočno vsebino, dostavljeno v trenutku. hitrost brez zakasnitve ali izgube signala.

Živjo, sem Kim, mama in ljubiteljica stop-motiona z izkušnjami pri ustvarjanju medijev in spletnem razvoju. Imam veliko strast do risanja in animacije, zdaj pa se na glavo potapljam v svet stop-motiona. S svojim blogom z vami delim svoja spoznanja.