Digitaalinen sarjaliitäntä
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 22. toukokuuta 2015 tarkistetusta
versiosta . tarkastukset vaativat
14 muokkausta .
Serial Digital Interface ( SDI) on sarja ammattimaisia digitaalisia videoliitäntöjä , jotka Society of Motion Picture and Television Engineers on standardoinut .
Historia
- Standardin ensimmäisen painoksen kehitti ITU-R vuonna 1986 suosituksena CCIR-656, jossa määriteltiin sarja- ja rinnakkaisliitännät televisiostudiolaitteille 4:2:2 digitaalisen komponenttivideon siirtoon. [1] Myös suositus ITU-R BT.656 (entinen CCIR-656) tarkistettiin ja täydennettiin vuosina 1992, 1994, 1995, 1998 ja 2007. [2] .
- Myös vuonna 1986 ensimmäinen digitaalinen sarjaliitäntä esiteltiin näyttelyssä Houstonissa, Texasissa. [yksi]
- European Broadcasting Union julkaisi vuonna 1991 EBU Tech -julkaisussa sarjaliitäntöjen toteuttamisen ominaisuuksien jatkokehityksen . 3267. [3]
- Standardin määrittelyn ja uusien toisiinsa liittyvien standardien kehittämisen on jo tehnyt elokuva - ja televisioinsinöörien yhdistys SMPTE . Ensimmäinen standardi, SMPTE 259M , joka otettiin käyttöön vuonna 1993 (ja tarkistettiin myöhemmin vuonna 1997), määritti 4:2:2-komponentti- ja komposiittivideosignaalien siirron 525- ja 625-linjaisissa televisiojärjestelmissä digitaalisen sarjaliitännän kautta. [4] .
- Myöhemmin ilmestyi standardeja, jotka kuvasivat teräväpiirtosignaalien lähetystä. Vuonna 1996 julkaistiin SMPTE-292M, jossa kuvattiin sarja digitaalinen koaksiaalinen ja valokuituliitäntä HDTV-komponenttisignaaleille 1,3-1,5 Gbps. Siitä tuli laajalle levinnyt HD-SDI.
- Vuonna 2002 julkaistiin SMPTE 372M -standardi 1080i/p-teräväpiirtovideon siirtoon kahden 1,5 Gbps:n linkin kautta.
- Uusi 3G-SDI-standardi, joka mahdollistaa 1080p50-videon siirron yhdellä kaapelilla , julkaistiin vuonna 2005 suosituksessa ITU-R BT.1120, ja vuonna 2006 se hyväksyttiin SMPTE ST 425:2006 -standardiksi. [5] .
- Vuonna 2006 otettiin käyttöön SMPTE ST 297:2006 -standardi, joka kuvaa optisen rajapinnan kaikille SDI-virroille 143 Mbps - 3 Gbps. [5]
- Vuodesta 2013 lähtien on kehitetty standardeja ultra-teräväpiirtotelevisiosignaalien lähettämiseen sähköisten ja optisten rajapintojen kautta. 32NF-70-työryhmä kehittää ST-2081-, ST-2082- ja ST-2083-standardeja 6 Gb/s, 12 Gb/s ja 24 Gb/s SDI:lle, vastaavasti. Arvioitu valmistumispäivä 30.6.2015. [6] [7]
Laji
SDI-standardeja on useita:
- SD-SDI - digitaalisten videolähetysten laadun standardimäärityksen siirtoon;
- ED-SDI (Enhanced Definition Serial Digital Interface) - parannetun digitaalisen videon siirtoon progressiivisella pyyhkäisyllä;
- HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) - SDI teräväpiirtotelevisioon (HDTV) tarjoaa 1485 Mbps:n tietovirran;
- Dual Link HD-SDI - progressiiviseen HDTV:hen, mahdollistaa jopa 2970 Mbps:n siirron kahden fyysisen HD-SDI-liitännän kautta;
- 3G-SDI - HD:n siirtoon progressiivisella skannausvirralla jopa 2970 Mbps yhdellä koaksiaalikaapelilla.
Standardit kehitteillä:
Näitä standardeja käytetään pakkaamattomien ja koodaamattomien digitaalisten videosignaalien (joissa voi olla myös upotettuja ääni- ja/tai aikakoodivirtoja) lähettämiseen ammattitelevisiolaitteissa. Tietovirran siirto 2970 Mbps:n nopeudella on mahdollista jopa 300 metrin etäisyydeltä koaksiaalikaapelilla.
Sähköliitäntä
Useat sarjadigitaaliliitäntästandardit käyttävät yhtä (tai useampaa) 75 ohmin koaksiaalikaapelia BNC-liittimillä . Samaa kaapelia käytetään analogisessa komposiittivideossa , mutta korkealaatuisempia kaapeleita suositellaan digitaaliseen suoratoistoon. Signaalin heilahdus 800 mV (±10 %). Signaalin vaimennus pitkien etäisyyksien lähetyksen aikana voidaan kompensoida vastaanottopuolella, mikä mahdollistaa 270 Mbps:n virran siirtämisen jopa 300 m:n etäisyydelle. HD-virroissa etäisyys on yleensä enintään 100 m.
Digitaalisen komponentin pakkaamattoman videosignaalin lähettämiseksi käytetään kanavakoodausta modifioidulla nollaksi palautumattomalla koodilla (NRZC) yhdessä sekoituksen kanssa . Käyttöliittymä on itsesynkronoituva. Kehyssynkronointi suoritetaan erityisellä synkronointidatapaketilla, joka koostuu 10 ykkösten ja 20 nollan sarjasta peräkkäin (20 ykköstä ja 40 nollaa HD:lle).
Standardit
| Vakio
|
Nimi
|
Bittinopeus
|
Esimerkkejä videomuodoista
|
| SMPTE 259M
|
SD-SDI
|
270 Mbps, 360 Mbps, 143 Mbps ja 177 Mbps
|
480i, 576i
|
| SMPTE 344M
|
ED-SDI
|
540 Mbps
|
480p, 576p
|
| SMPTE 292M
|
HD-SDI
|
1,485 Gbps ja 1,485/1,001 Gbps
|
720p, 1080i
|
| SMPTE 372M
|
Dual Link HD-SDI
|
2,970 Gbps ja 2,970/1,001 Gbps
|
1080p
|
| SMPTE 424M
|
3G-SDI
|
2,970 Gbps ja 2,970/1,001 Gbps
|
1080p
|
| SMPTE ST-2081
|
6G UHD-SDI
|
6 Gbps
|
4Kp30
|
| SMPTE ST-2082
|
12G UHD-SDI
|
12 Gbps
|
4Kp60
|
Datanopeudet
SDI-lähetyksessä käytetään seuraavia bittinopeuksia:
- SMPTE 259M -standardin määrittelemille SD-videolaitteille 270 Mbps, 360 Mbps, 143 Mbps ja 177 Mbps streamit ovat mahdollisia. Yleisin bittinopeus on 270 Mbps, mutta silloin tällöin törmää myös 360 Mbps:n liitäntään (käytetään normaalitarkkuuksisessa laajakuvavideossa). 143 ja 177 Mbit/s liitännät on tarkoitettu komposiittivideon ( PAL tai NTSC ) siirtoon digitaalisessa muodossa, ja niitä pidetään nyt vanhentuneina.
- Parannetun laadun progressiivisen digitaalisen videon (ensisijaisesti 525p) siirtoa varten asennetaan useita 540 Mbps liitäntöjä, mukaan lukien liitäntä, joka koostuu kahdesta 270 Mbps:n fyysisestä liitännästä. Sitä esiintyy melko harvoin.
- HDTV-laitteiden SDI-liitäntä on määritelty SMPTE 292M -standardin mukaan. Kaksi streamia on asennettu - 1,485 Gb / s ja 1,485 / 1,001 Gb / s. Kerroin 1/1,001 on otettu käyttöön, jotta SMPTE 292M voi tukea videomuotoja 59,94 Hz:n, 29,97 Hz:n ja 23,98 Hz:n kehystaajuuksilla, jotta se olisi yhteensopiva nykyisten NTSC-järjestelmien kanssa. Standardin 1,485 Gb/s versio tukee myös muita yleisesti käytettyjä formaatteja taajuuksilla 60 Hz, 50 Hz, 30 Hz, 25 Hz ja 24 Hz. Näin ollen nimellisbittinopeudella 1,5 Gbps voidaan lähettää molemmat standardin versiot.
- SMPTE 372M -standardi määrittelee rajapinnan kahdella fyysisellä liitännällä ultrateräväpiirtotelevisiolaitteille, jotka vaativat HD-SDI-liitännän mahdollistamaa suurempaa tarkkuutta, kuvanopeutta tai värisyvyyttä. Tämä liitäntä koostuu kahdesta rinnakkain toimivasta SMPTE 292M -liitännästä. Erityisesti 1080p (4:2:2, 10-bittinen) tuetaan taajuuksilla 60 Hz, 59,94 Hz ja 50 Hz, samoin kuin 12-bittinen värisyvyys, RGB-koodaus ja 4:4 värinäytteenotto. :four.
- Liitäntä, jota kutsutaan nimellä 3 Gbps (tarkemmin 2,97 Gbps, mutta yleisesti kutsutaan nimellä "3 Gbps"), on standardoitu SMPTE 424M:llä. Standardi tukee kaikkia ominaisuuksia, joita tukee kaksoisnopeus 1,485 Gb/s, ja siirtoon tarvitaan vain yksi kaapeli, ei kaksi.
Lisätiedot
SMPTE 259M, SMPTE 292M sisältävät tuen lisätiedoille SMPTE 291M -standardin mukaisesti. Lisädata on standardoitu tietovirta, joka lähetetään osana digitaalista sarjaliitäntävirtaa. Videon lisäksi SDI-virtaan voidaan sisällyttää upotettua ääntä, tekstityksiä, aikakoodia, virheentunnistussignaaleja (EDH) ja muun tyyppistä metadataa.
Upotettu ääni
Sekä SD että HD-SDI tarjoavat jopa 16 kanavaa upotettua ääntä. Audiodatan kehystys on erilainen näiden kahden standardin välillä - SD käyttää SMPTE 272M -standardia, kun taas HD käyttää SMPTE 299M -standardia. Molemmissa tapauksissa SDI-virta voi sisältää jopa 16 äänikanavaa (4 neljän kanavan ryhmää), joiden näytetaajuus on 48 kHz ja 24-bittinen kvantisointi, joka on yhteensopiva AES/EBU -standardin kanssa .
Error detection signals (EDH)
Error Detection Protocol (SMPTE RP 165-1994, ITU-R BT.1304) on valinnainen, mutta sitä käytetään tyypillisesti digitaalisessa sarjaliitännässä. Protokollan avulla SD-SDI-vastaanottolaitteet voivat varmistaa, että jokainen videosignaalin kenttä vastaanotetaan oikein. Lähettävä laite laskee jokaiselle kentälle kaksi syklistä redundanssitarkistussummaa , joista toinen vastaa täyttä kehystä, toinen yhtä kenttää, ja sijoittaa ne lisädatapaketin virheentunnistussignaaliin (EDH).
Error Detection Signal (EDH) ei korjaa virheitä, vain havaitsee ne. Ei myöskään ole mekanismia, jolla tunnistettuja virheitä sisältäviä kenttiä voitaisiin lähettää uudelleen.
EDH:ta ei käytetä HD-SDI-teräväpiirtostandardissa, koska standardi on suunniteltu lähettämään kunkin rivin
CRC -tarkistusarvon summa.
Katso myös
Linkit
Muistiinpanot
- ↑ 1 2 "Raportti ITU-R BT.1088-2. Liitännät digitaalisille videosignaaleille 525- ja 625-linjaisissa televisiojärjestelmissä" . ITU-R. Haettu 15. huhtikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 6. maaliskuuta 2016. (määrätön)
- ↑ "Rec. ITU-R BT.656-5. Liitännät digitaalisille komponenttivideosignaaleille 525- ja 625-linjaisissa televisiojärjestelmissä, jotka toimivat 4:2:2-tasolla, kuvattu suosituksessa ITU-R BT.601" . EBU. Haettu 15. huhtikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 20. tammikuuta 2022. (määrätön)
- ↑ "EBU-liitännät 625-linjaisille digitaalisille videosignaaleille CCIR-suosituksen 601 tasolla 4:2:2" . EBU. Haettu 15. huhtikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2016. (määrätön)
- ↑ "10-bittiset 4:2:2-komponentti- ja 4fsc-komposiittidigitaalisignaalit - Serial Digital Interface" . SMPTE. Haettu 15. huhtikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 12. toukokuuta 2013. (määrätön)
- ↑ 1 2 "SMPTE-standardien päivitys: 3G SDI -standardit" (downlink) . SMPTE. Haettu 15. huhtikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016. (määrätön)
- ↑ "SMPTE: 32NF-70 WG Ultra HD SDI -liitännät" (downlink) . SMPTE. Haettu 15. huhtikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 22. huhtikuuta 2014. (määrätön)
- ↑ Maaliskuu 2014 Standards Quarterly Report (sivu 28) (linkki ei saatavilla) . SMPTE . SMPTE. Käyttöpäivä: 19. syyskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 16. heinäkuuta 2014. (määrätön)
| Audio- ja videoliittimet ja liitännät |
|---|
|
|