SDI: Що таке послідовний цифровий інтерфейс?

від kim Оновлено: Липень 9, 2022

Послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — це технологія, яка широко використовується в галузі телемовлення для передачі нестисненого цифрового сигналу відео сигнали.

SDI здатний передавати дані зі швидкістю до 3 Гбіт/с, зберігаючи дуже низьку затримку та високу надійність.

Часто він є основою багатьох інфраструктур трансляції, що дозволяє передавати професійні аудіо- та відеосигнали на великі відстані з мінімальною затримкою та втратою якості.

У цій статті ми розглянемо основи SDI та його використання в телерадіомовленні.

Визначення послідовного цифрового інтерфейсу (SDI)

Послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — це тип цифрового інтерфейсу, який використовується для передачі цифрових відео та аудіосигналів.

SDI забезпечує передачу нестиснутих, незашифрованих цифрових відеосигналів на великі відстані для студійних чи телемовних середовищ.

Він був розроблений Товариством інженерів кіно та телебачення (SMPTE) для заміни аналогового композитного відео та альтернативи компонентному відео.

SDI використовує з’єднання «точка-точка» між двома пристроями, зазвичай за допомогою коаксіального кабелю або оптоволоконної пари, зі стандартною або високою роздільною здатністю.

Коли підключено два пристрої з підтримкою SDI, це забезпечує чисту передачу на великі відстані без артефактів стиснення чи втрати даних.

Це робить SDI цілком придатним для таких додатків, як прямі трансляції, де якість зображення повинна залишатися незмінною протягом тривалих періодів часу.

Переваги використання SDI включають його здатність зменшити кількість кабелів і вартість обладнання, взаємодію між обладнанням багатьох виробників, підтримку вищої роздільної здатності, ніж композитне відео, і покращену масштабованість під час побудови великих систем.

Цифрове відеомовлення (DVB) базується на тих самих стандартах, що й послідовний цифровий інтерфейс, і нещодавно розробило власні специфікації, щоб забезпечити сумісність із все більш популярним телебаченням високої чіткості (HDTV).

огляд

Послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — це тип стандарту цифрового відео, який використовується для передачі нестисненого, незашифрованого цифрового відео та аудіо через послідовний інтерфейс між двома пристроями.

Він пропонує широкий спектр переваг, таких як висока швидкість, низька затримка та низька вартість. Ця стаття має на меті надати огляд стандарту SDI та його використання.

Види SDI

Послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — це технологія, що використовується в інтерфейсі професійного мовлення, яка може надсилати цифровий сигнал у послідовній формі через коаксіальний кабель.

Він зазвичай використовується для передачі аудіо- та відеоданих високої чіткості з одного пристрою на інший або з однієї точки в іншу в межах об’єкта.

У цій статті ми надамо огляд типів SDI та їхні характеристики.

SDI включає кілька стандартів різної швидкості передачі даних і затримки залежно від програми. Ці стандарти включають:

• 175 Мбіт/с SD-SDI: одноканальний стандарт для роботи з форматами до 525i60 NTSC або 625i50 PAL, на звуковій частоті 48 кГц
• 270 Мбіт/с HD-SDI: одноканальний стандарт HD при 480i60, 576i50, 720p50/59.94/60 Гц і 1080i50/59.94/60 Гц
• 1.483 Гбіт/с 3G-SDI: стандарт подвійного зв’язку для роботи з форматами до 1080p 30 Гц на звуковій частоті 48 кГц
• 2G (або 2.970 Гбіт/с): стандарт подвійного зв’язку для роботи з форматами до 720p50/60 Гц 1080psf30 на звуковій частоті 48 кГц
• 3 Гб (3 Гб) або 4K (4K Ultra High Definition): цифровий інтерфейс Quad Link 4K, який забезпечує сигнали до 4096 × 2160 @ 60 кадрів на секунду, а також вбудований 16-канальний аудіо 48 кГц
• 12 Гбіт/с 12G SDI: підтримує роздільну здатність від quad full HD (3840 × 2160) до форматів 8K (7680 × 4320), а також змішану роздільну здатність зображення на одному кабелі в режимах одноканального та подвійного зв’язку

Переваги SDI

Послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — це форма передачі цифрового сигналу, яка використовується в середовищах виробництва телемовлення та постпродакшну.

SDI — це жорстке фізичне з’єднання, яке не потребує додаткового кодування чи декодування та використовується для передачі високошвидкісних відеопотоків за допомогою таких кабелів, як коаксіальні кабелі BNC, волоконно-оптичні кабелі та кручені пари.

SDI має ряд переваг, які роблять його популярним вибором для професіоналів телемовлення. Він пропонує передачу з низькою затримкою та бездоганну інтеграцію між кількома відеопристроями.

SDI також підтримує до 8 каналів зі швидкістю 3 Гбіт/с, що забезпечує високу роздільну здатність зображення для кількох сигналів.

Крім того, SDI підтримує співвідношення сторін High-Definition (HD) 16:9 і забезпечує вибірку кольоровості 4:2:2, щоб можна було зберегти найвищу деталізацію кольорів HD.

Крім того, SDI можна легко розгорнути в існуючих мережах без заміни проводів або дорогих модернізацій чи навантажень на встановлення, що робить його надзвичайно рентабельним.

Нарешті, SDI забезпечує безпечний зв’язок за допомогою автентифікації за паролем під час підключення джерел до приймачів, усуваючи можливі загрози з боку третіх сторін під час передачі даних між безпілотними віддаленими місцями.

Недоліки SDI

Пропонуючи високоякісні відео- та аудіопідключення, є кілька недоліків для тих, хто розглядає SDI під час вивчення вимог до AV-системи.

По-перше, кабелі, які використовуються для передачі сигналів SDI, можуть бути дорогими порівняно з іншими системами або відеокабелями, такими як HDMI/DVI.

Інші обмеження включають відсутність підтримки в споживчих продуктах, часто через високу ціну сумісного обладнання.

Крім того, оскільки з’єднання SDI є роз’ємами BNC і оптоволоконними кабелями, якщо потрібні з’єднання HDMI або DVI, необхідні конвертери адаптерів.

Іншим недоліком є ​​те, що обладнання SDI менш інтуїтивно зрозуміле, ніж системи споживчого рівня, які пропонують можливості цифрового встановлення.

Оскільки сигнали SDI складаються з нестисненої аудіо- та відеоінформації, це означає, що будь-які налаштування сигналу повинні здійснюватися за допомогою спеціальних вбудованих елементів керування; що робить інтеграцію складнішою, ніж інші системи професійних класів.

Використання більшого розміру жил в оптичному кабелі також робить його значно важчим, ніж аналоги споживчого класу, а також забезпечує додаткові обмеження відстані порівняно з аналоговими сигналами – SDI найкраще працює на відстані від 500 м до 3000 м із втратами, що виникають за межами цього діапазону.

додатків

Послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — це технологія, розроблена для трансляції аудіо та відео з високою точністю на великі відстані.

Він найчастіше використовується в телевізійних студіях, монтажних залах і зовнішніх трансляціях і може передавати нестиснуті цифрові відеосигнали на дуже високих швидкостях.

У цьому розділі обговорюватимуться різні застосування SDI та те, як він використовується в індустрії мовлення.

Віщати

Послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — популярна технологія, яка використовується в технологіях трансляції як для відео-, так і для аудіосигналів.

Він підтримується багатьма виробниками, що забезпечує легку інтеграцію та ефективну передачу сигналу.

SDI був розроблений для задоволення потреб індустрії телемовлення, дозволяючи транслювати HDTV через коаксіальні кабелі, а не дорогі волоконно-оптичні кабелі.

SDI зазвичай використовується в програмах міжміських телевізійних студій, де потрібно надсилати сигнали стандартної чіткості PAL/NTSC або високої чіткості 1080i/720p з одного місця в інше.

Його гнучкість дозволяє здійснювати передачу по стандартним коаксіальним кабелям між студіями, розташованими на відстані кілометрів одна від одної, і дозволяє мовникам мінімізувати витрати, уникаючи дорогих установок оптоволоконних кабелів.

Крім того, SDI може підтримувати кілька форматів і вбудовування аудіо, що потребує лише одного кабельного з’єднання між двома пристроями.

Нещодавні досягнення дозволили розширити SDI за межі використання в трансляції в медичних зображеннях, ендоскопії та професійних відеозастосуваннях у таких сферах, як виробництво, постпродакшн і зовнішнє мовлення (OB).

Завдяки 10-бітовій 6-хвильовій внутрішній обробці зображення чудової якості зображення продовжує розглядатися як гнучкий інструмент для ефективного перекладу інформації, необхідної телевізійним компаніям у всьому світі, а завдяки можливості 3 Гбіт/с тепер також є життєздатним інструментом для передачі нестиснених сигналів HDTV у комерційних проектах, як Ну.

Медична візуалізація

SDI є важливою частиною медичної візуалізації, яка передбачає електронний рух візуальних зображень.

Технологія медичної візуалізації використовується для діагностики захворювань, аналізу структур тіла та органів, а також моніторингу прогресу в медицині.

SDI допомагає забезпечити передачу конфіденційних медичних даних через захищену лінію в системі охорони здоров’я без погіршення якості чи пошкодження несанкціонованими електронними загрозами.

Більшість медичних систем візуалізації використовують технології SDI, оскільки вони забезпечують надійний спосіб передачі як цифрових, так і аналогових зображень.

Використання кабелю SDI може покращити якість передачі зображення від діагностичного обладнання до ліжка пацієнта або безпосередньо до кабінету лікаря для перевірки.

Ці кабелі також надають переваги для обміну даними пацієнтів між кількома місцями одночасно з мінімальною затримкою в часі передачі або ризиком пошкодження даних.

Деякі програми для SDI в медичній візуалізації включають цифрові мамографи, КТ грудної клітини, МРТ та ультразвукові апарати.

Кожна система потребує різних специфікацій і лінійних швидкостей для їх налаштування, але всі вони повинні передавати цифрові зображення високої роздільної здатності з невеликим погіршенням якості на великі відстані на вищих швидкостях, ніж це можливо за допомогою традиційних проводів, таких як електричні коаксіальні кабелі.

Промисловий

У промислових умовах послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — це поширена технологія, яка використовується для передачі нестиснених цифрових аудіо/відеосигналів по коаксіальному кабелю, волоконно-оптичним кабелям або кабелям з витою парою.

Він ідеально підходить для захоплення та відтворення сигналів високої чіткості в режимі реального часу з низькою затримкою. З’єднання SDI часто віддають перевагу для медичних установ, висвітлення заходів, музичних концертів і фестивалів.

SDI має можливість масштабування від форматів відео з низькою пропускною здатністю, таких як стандартна чіткість (SD), до форматів відео з високою пропускною здатністю, таких як HD і UltraHD 4K.

Використання окремих шляхів для яскравості (luma) і кольоровості (chroma) забезпечує кращу загальну якість і точність кольору.

SDI також підтримує вбудоване аудіо до 48 кГц/8 каналів у форматі MPEG2 разом із передачею інформації про часовий код, наприклад D-VITC або оцифрований LTC.

Завдяки своїй надійності, послідовний цифровий інтерфейс широко використовується в телевізійних галузях, де надійність є ключовою.

Він надсилає нестиснуті дані зі швидкістю від 270 Мбіт/с до 3 Гбіт/с, що дозволяє мовникам контролювати та знімати кілька ракурсів камери у режимі реального часу під час передачі зображення HDTV без артефактів або пікселізації.

У багатьох додатках трансляції, таких як підрахунок результатів у прямому ефірі або спортивні трансляції, можливості SDI на збільшену відстань дозволяють передавати контент із кількома видами на великих відкритих майданчиках, де можуть знадобитися довгі кабелі.

Висновок

Послідовний цифровий інтерфейс (SDI) — це стандарт широкомовного відео, призначений для високопродуктивних умов у середовищі з високими вимогами, особливо там, де великі обсяги даних повинні передаватися на великі відстані.

Інтерфейс допомагає фахівцям із мовлення швидко й ефективно отримувати, передавати та зберігати відео й аудіодані.

Роз’єми SDI можуть передавати як аналогові, так і нестиснуті цифрові сигнали, що робить їх безцінним інструментом для інженерів мовлення.

Чим вищий номер версії SDI, тим вища максимальна швидкість передачі даних.

Наприклад, одноканальне з’єднання 4K 12G SDI підтримує швидкість до 12 гігабіт на секунду, тоді як одноканальне з’єднання 1080p 3G SDI підтримує 3 гігабіти на секунду.

Знання вимог до програми допоможе вам вибрати правильний роз’єм SDI для вашої установки.

Загалом технологія послідовного цифрового інтерфейсу зробила революцію в професійних прямих трансляціях, забезпечивши надійну доставку сигналу на великі відстані з надзвичайно високою швидкістю передачі.

Його легке налаштування та експлуатація робить його надзвичайно зручним для користувача, а його універсальність дозволяє використовувати його в багатьох різних типах додатків, таких як телевізійні студії, спортивні арени, богослужіння або будь-які інші установки, які вимагають високоякісного потокового вмісту, що доставляється блискавично. швидкість без затримки або втрати сигналу.

Привіт, я Кім, мама та ентузіаст стоп-моушну з досвідом створення медіа та веб-розробки. Я маю величезну пристрасть до малювання та анімації, і тепер я з головою занурююся у світ стоп-моушну. У своєму блозі я ділюся з вами своїми знаннями.