SDI: Ano ang Serial Digital Interface?

ni kim Nai-update: Hulyo 9, 2022

Kuwentong de serye digital interface (SDI) ay isang teknolohiyang malawakang ginagamit sa industriya ng pagsasahimpapawid upang magpadala ng hindi naka-compress na digital video signal.

Ang SDI ay may kakayahang magdala ng hanggang 3Gbps ng data habang pinapanatili ang napakababang latency at mataas na pagiging maaasahan.

Kadalasan ito ang backbone ng maraming imprastraktura ng broadcast, na nagbibigay-daan sa mga propesyonal na signal ng audio at video na dalhin sa malalayong distansya na may kaunting latency at pagkawala ng kalidad.

Sa artikulong ito, tutuklasin natin ang mga pangunahing kaalaman ng SDI at ang paggamit nito sa industriya ng pagsasahimpapawid.

Kahulugan ng Serial Digital Interface (SDI)

Ang Serial Digital Interface (SDI) ay isang uri ng digital interface na ginagamit upang magdala ng mga digital na video at audio signal.

Ang SDI ay nagbibigay-daan sa paghahatid ng hindi naka-compress, hindi naka-encrypt na mga digital na signal ng video sa malalayong distansya para sa studio o broadcast environment.

Ito ay binuo ng Society of Motion Picture & Television Engineers (SMPTE) upang maging isang kapalit para sa analog composite video at isang alternatibo sa component video.

Gumagamit ang SDI ng point-to-point na koneksyon sa pagitan ng dalawang device, karaniwang may coaxial cable o fiber optic na pares, sa alinman sa standard o high definition na mga resolusyon.

Kapag nakakonekta ang dalawang device na may kakayahang SDI, nagbibigay ito ng malinis na transmission sa malalayong distansya na walang compression artifact o pagkawala ng data.

Ginagawa nitong ganap na angkop ang SDI para sa mga application tulad ng live na pagsasahimpapawid, kung saan kailangang manatiling pare-pareho ang kalidad ng larawan sa mga pinalawig na yugto ng panahon.

Kasama sa mga benepisyo ng paggamit ng SDI ang kakayahang bawasan ang mga pagpapatakbo ng cable at gastos ng kagamitan, interoperability sa pagitan ng maraming kagamitan ng tagagawa, suporta sa mas mataas na resolution kaysa sa composite na video at pinahusay na scalability kapag gumagawa ng malalaking system.

Ang Digital Video Broadcasting (DVB) ay nakabatay sa parehong mga pamantayan gaya ng Serial Digital Interface at kamakailan ay bumuo ng sarili nitong mga detalye upang makapagbigay ng compatibility sa lalong sikat na High Definition Television (HDTV).

Pangkalahatang-ideya

Ang serial digital interface (SDI) ay isang uri ng digital video standard na ginagamit para sa pagpapadala ng hindi naka-compress, hindi naka-encrypt na digital na video at audio sa isang serial interface sa pagitan ng dalawang device.

Nag-aalok ito ng malawak na hanay ng mga benepisyo tulad ng mataas na bilis, mababang latency, at mababang gastos. Nilalayon ng artikulong ito na magbigay ng pangkalahatang-ideya ng pamantayan ng SDI at mga gamit nito.

Mga uri ng SDI

Ang Serial Digital Interface (SDI) ay isang teknolohiyang ginagamit sa isang interface ng propesyonal na pagsasahimpapawid na maaaring magpadala ng digital signal sa serial form sa coaxial cable.

Karaniwan itong ginagamit upang maghatid ng high-definition na audio at data ng video mula sa isang device patungo sa isa pa o mula sa isang punto patungo sa isa pa sa loob ng isang pasilidad.

Sa artikulong ito, magbibigay kami ng pangkalahatang-ideya tungkol sa mga uri ng SDI at mga detalye ng mga ito.

Kasama sa SDI ang maraming pamantayan ng iba't ibang rate ng data at latency, depende sa application. Kasama sa mga pamantayang ito ang:

• 175Mb/s SD-SDI: Single-link na pamantayan para sa operasyon na may mga format na hanggang 525i60 NTSC o 625i50 PAL, sa 48kHz audio frequency
• 270Mb/s HD-SDI: Single link HD standard sa 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60Hz at 1080i50/59.94/60Hz
• 1.483Gbps 3G-SDI: Dual link standard para sa operasyon na may mga format na hanggang 1080p30Hz sa 48 kHz audio frequency
• 2G (o 2.970Gbps): Dual link standard para sa pagpapatakbo na may mga format na hanggang 720p50/60Hz 1080psf30 sa 48 kHz audio frequency
• 3 Gb (3Gb) o 4K (4K Ultra High Definition): Quad link 4K digital interface na nagbibigay ng mga signal hanggang 4096 × 2160 @ 60 frames per second at naka-embed na 16 channel na 48kHz audio
• 12 Gbps 12G SDI: Sinusuportahan ang resolution mula sa quad full HD(3840×2160) hanggang 8K na format(7680×4320) pati na rin ang mga mixed picture resolution sa parehong cable sa parehong single link at dual*link mode

Mga kalamangan ng SDI

Ang serial digital interface (SDI) ay isang anyo ng digital signal transmission na ginagamit sa produksyon ng broadcast at postproduction na kapaligiran.

Ang SDI ay isang hard-wired na pisikal na koneksyon na hindi nangangailangan ng karagdagang pag-encode o pag-decode at ginagamit upang magpadala ng mga high-bandwidth na video stream sa pamamagitan ng paggamit ng mga cable gaya ng BNC coaxial cable, fiber optical cable, at twisted pairs.

Ang SDI ay may ilang mga pakinabang na ginagawa itong isang popular na pagpipilian para sa mga propesyonal sa broadcast. Nag-aalok ito ng mababang latency transmission at walang putol na pagsasama sa pagitan ng maraming video device.

Sinusuportahan din ng SDI ang hanggang 8 channel sa 3Gbps, na nagbibigay-daan para sa mataas na kalidad na resolution ng larawan sa maraming signal.

Bukod pa rito, sinusuportahan ng SDI ang isang High-Definition (HD) aspect ratio na 16:9 at pinapagana ang 4:2:2 chroma sampling para mapanatili ang pinakamataas na detalye ng kulay ng HD.

Higit pa rito, ang SDI ay madaling i-deploy sa pamamagitan ng mga umiiral nang network nang hindi nagre-rewire o magastos na mga upgrade o mga installation strain na ginagawa itong lubhang epektibo sa gastos.

Sa wakas, ang SDI ay nagbibigay ng ligtas na komunikasyon sa pamamagitan ng paggamit ng pagpapatunay ng password kapag nagkokonekta ng mga mapagkukunan sa mga receiver na nag-aalis ng mga posibleng banta mula sa mga ikatlong partido sa panahon ng paglilipat ng data sa pagitan ng mga hindi pinapatakbong remote na lokasyon.

Mga disadvantages ng SDI

Habang nag-aalok ng mataas na kalidad na mga koneksyon sa video at audio, may ilang mga disadvantage para sa mga isinasaalang-alang ang SDI kapag sinusuri ang mga kinakailangan ng isang AV system.

Una, ang mga cable na ginagamit para sa pagpapadala ng mga signal ng SDI ay maaaring mahal kumpara sa iba pang mga system o mga opsyon sa video cable tulad ng HDMI/DVI.

Kasama sa iba pang mga limitasyon ang kakulangan ng suporta sa loob ng mga produkto ng consumer, kadalasan dahil sa mataas na presyo ng mga sumusunod na kagamitan.

Bukod pa rito, dahil ang mga koneksyon sa SDI ay mga BNC connector at fiber cable, kailangan ang mga adapter converter kung kinakailangan ang mga koneksyon sa HDMI o DVI.

Ang isa pang kawalan ay ang kagamitan ng SDI ay hindi gaanong intuitive kaysa sa mga sistema ng grade ng consumer na nag-aalok ng mga kakayahan sa pag-install ng digital.

Dahil ang mga signal ng SDI ay binubuo ng hindi naka-compress na impormasyon ng audio at video, nangangahulugan ito na ang anumang mga pagsasaayos ng signal ay dapat gawin sa pamamagitan ng nakalaang on-board na mga kontrol; samakatuwid ginagawang mas kumplikado ang pagsasama kaysa sa iba pang mga sistema ng propesyonal na grado.

Ang paggamit ng mas malalaking sukat ng core sa optical cable ay ginagawa rin itong mas mabigat kaysa sa mga katapat na grade ng consumer nito bilang karagdagan sa pagbibigay ng mga karagdagang limitasyon sa distansya kumpara sa mga analog signal - Pinakamahusay na gumagana ang SDI sa mga distansya sa pagitan ng 500m-3000m na ​​may mga pagkalugi na nangyayari lampas sa saklaw na ito.

aplikasyon

Ang serial digital interface (SDI) ay isang teknolohiyang idinisenyo para sa pagsasahimpapawid ng audio at video na may mataas na katapatan sa malalayong distansya.

Ito ay kadalasang ginagamit sa mga studio sa telebisyon, mga suite sa pag-edit, at mga broadcast van sa labas at maaaring magpadala ng mga hindi naka-compress na digital video signal sa napakataas na bilis.

Tatalakayin ng seksyong ito ang iba't ibang mga aplikasyon ng SDI at kung paano ito ginagamit sa industriya ng broadcast.

Brodkast

Ang serial digital interface (SDI) ay isang sikat na teknolohiyang ginagamit sa mga teknolohiya ng broadcast para sa parehong baseband na video at audio signal.

Ito ay sinusuportahan ng maraming mga tagagawa, na nagbibigay-daan para sa madaling pagsasama at mahusay na transportasyon ng signal.

Ang SDI ay binuo upang tugunan ang mga pangangailangan ng industriya ng pagsasahimpapawid, na nagpapahintulot sa HDTV na mag-broadcast sa mga coaxial cable kaysa sa magastos na fiber optic cable.

Karaniwang ginagamit ang SDI sa malayuang mga aplikasyon ng studio sa telebisyon kung saan kailangang ipadala ang standard definition PAL/NTSC o high-definition na 1080i/720p signal mula sa isang lokasyon patungo sa isa pa.

Ang kakayahang umangkop nito ay nagbibigay-daan para sa paghahatid sa mga karaniwang coaxial cable sa pagitan ng mga studio na matatagpuan milya-milya ang layo at nagbibigay-daan sa mga broadcaster na mabawasan ang mga gastos sa pamamagitan ng pag-iwas sa mga mamahaling pag-install ng fiber cabling.

Bukod pa rito, maaaring suportahan ng SDI ang maraming format at pag-embed ng audio na nangangailangan lamang ng isang koneksyon ng cable sa pagitan ng dalawang device.

Nakita ng mga kamakailang pag-unlad ang SDI na hindi na ginagamit sa pagsasahimpapawid sa medikal na imaging, endoscopy at mga propesyonal na aplikasyon ng video sa mga lugar tulad ng produksyon, post-production at outside broadcast (OB).

Sa kanyang superyor na kalidad ng larawan na 10-bit 6 wave internal processing, patuloy itong nakikita bilang flexible tool para sa mahusay na pagsasalin ng impormasyon na kailangan ng mga broadcasters sa buong mundo at sa 3Gbps capability na magagamit na rin ito ngayon ay isang praktikal na tool para sa paglilipat ng mga hindi naka-compress na HDTV signal sa mga komersyal na proyekto bilang mabuti.

Medikal Imaging

Ang SDI ay isang mahalagang bahagi ng medikal na imaging, na kinabibilangan ng elektronikong paggalaw ng mga visual na larawan.

Ang teknolohiyang medikal na imaging ay ginagamit upang masuri ang mga sakit, pag-aralan ang mga istruktura at organo ng katawan, pati na rin subaybayan ang pag-unlad ng medikal.

Tinutulungan ng SDI na matiyak na ang sensitibong medikal na data ay naglalakbay sa isang ligtas na linya sa loob ng sistema ng pangangalagang pangkalusugan nang hindi nabababa ang kalidad o napinsala ng hindi awtorisadong mga banta sa elektroniko.

Karamihan sa mga sistema ng medikal na imaging ay gumagamit ng mga teknolohiya ng SDI dahil nagbibigay ito ng maaasahang paraan upang magpadala ng parehong mga digital at analog na imahe.

Ang paggamit ng isang SDI cable ay maaaring mapabuti ang kalidad ng mga pagpapadala ng imahe mula sa diagnostic machinery hanggang sa bedside view ng pasyente o direkta sa opisina ng kanilang doktor para sa pagsusuri.

Nagbibigay din ang mga cable na ito ng benepisyo para sa pagbabahagi ng data ng pasyente sa pagitan ng maraming lokasyon nang sabay-sabay na may kaunting pagkaantala sa oras ng paghahatid o panganib sa katiwalian ng data.

Kasama sa ilang aplikasyon para sa SDI sa medical imaging ang mga digital mammography machine, chest CT scan, MRI scan, at ultrasound machine bukod sa iba pa.

Ang bawat system ay nangangailangan ng iba't ibang mga detalye at mga rate ng linya para sa kanilang setup ngunit ang lahat ay kinakailangan upang magpadala ng mataas na resolution na mga digital na imahe na may maliit na pagkasira sa malalayong distansya sa mas mataas na bilis kaysa sa posible sa tradisyonal na mga kable tulad ng mga de-koryenteng coaxial cable.

Pang-industrya

Sa pang-industriyang setting, ang Serial Digital Interface (SDI) ay isang karaniwang teknolohiyang ginagamit upang magpadala ng mga hindi naka-compress na digital audio/video signal sa coaxial cable, fiber optic cable, o twisted pair cable.

Ito ay perpekto para sa pagkuha at pag-playback ng mga high definition na signal sa real-time na may mababang latency. Ang mga koneksyon sa SDI ay kadalasang ginusto para sa mga pasilidad na medikal, saklaw ng mga kaganapan, mga konsiyerto ng musika at mga pagdiriwang.

Nagtatampok ang SDI ng scalability mula sa mga format ng video na mababa ang bandwidth gaya ng Standard Definition (SD) hanggang sa mga high-bandwidth na format ng video gaya ng mga resolution ng video na HD at UltraHD 4K.

Ang paggamit ng magkahiwalay na landas para sa luminance (luma) at chrominance (chroma) ay nagbibigay-daan para sa mas mahusay na pangkalahatang kalidad at katumpakan ng kulay.

Sinusuportahan din ng SDI ang naka-embed na audio hanggang sa 48kHz/8 na channel sa MPEG2 na format kasama ng timecode na paghahatid ng impormasyon tulad ng D-VITC o digitized na LTC.

Dahil sa pagiging matatag nito, ang Serial Digital Interface ay malawakang ginagamit sa mga industriya ng broadcast na telebisyon kung saan ang pagiging maaasahan ay susi.

Nagpapadala ito ng hindi naka-compress na data sa mga rate na mula 270 Mb/s hanggang 3 Gb/s na nagbibigay-daan sa mga broadcaster na subaybayan at kumuha ng maraming anggulo ng camera sa real time habang nagpapadala ng mga larawan sa HDTV na walang artifact o pixelization.

Sa maraming application ng broadcast gaya ng live na pagmamarka o mga sports broadcast, ang mga kakayahan ng pinahabang distansya ng SDI ay nagbibigay-daan sa paghahatid ng multi-view na nilalaman sa malalaking panlabas na lugar kung saan maaaring kailanganin ang mahabang cable run.

Konklusyon

Ang serial digital interface (SDI) ay isang broadcast video standard na idinisenyo para sa pagganap sa mga lubhang hinihingi na kapaligiran, lalo na kung saan ang malaking halaga ng data ay dapat ipadala sa malalayong distansya.

Tinutulungan ng interface ang mga propesyonal sa broadcast na makakuha, maglipat, at mag-imbak ng data ng video at audio nang mabilis at mahusay.

Ang mga konektor ng SDI ay maaaring magpadala ng parehong analog at hindi naka-compress na mga digital na signal, na ginagawa itong isang napakahalagang tool para sa mga broadcast engineer.

Kung mas mataas ang numero ng bersyon ng SDI, mas mataas ang maximum na rate ng paghahatid ng data.

Halimbawa, ang isang 4K single-link na 12G SDI ay sumusuporta sa bilis ng hanggang 12 gigabits bawat segundo habang ang isang 1080p single-link na 3G SDI na koneksyon ay sumusuporta sa 3 gigabits bawat segundo.

Ang pag-alam sa iyong mga kinakailangan sa aplikasyon ay makakatulong sa iyong magpasya sa tamang SDI connector para sa iyong setup.

Sa pangkalahatan, binago ng serial digital interface na teknolohiya ang mga propesyonal na live na broadcast sa pamamagitan ng pagbibigay ng maaasahang paghahatid ng signal sa malalayong distansya na may napakabilis na mga rate ng paghahatid.

Ang madaling pag-set-up at pagpapatakbo nito ay ginagawang lubos na user friendly habang ang versatility nito ay nagpapahintulot na magamit ito sa maraming iba't ibang uri ng mga application tulad ng mga studio sa telebisyon, sports arena, mga serbisyo sa pagsamba o anumang iba pang pag-install na nangangailangan ng mataas na kalidad na streaming content na inihahatid sa kidlat. bilis na walang latency o pagkawala ng signal.

Kumusta, ako si Kim, isang ina at isang mahilig sa stop-motion na may background sa paggawa ng media at web development. Mayroon akong isang malaking hilig para sa pagguhit at animation, at ngayon ako ay sumisid muna sa mundo ng stop-motion. Sa aking blog, ibinabahagi ko sa inyo ang aking mga natutunan.