Seriellt digitalt gränssnitt
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från
versionen som granskades den 22 maj 2015; kontroller kräver
14 redigeringar .
Serial Digital Interface ( SDI) är en familj av professionella digitala videogränssnitt standardiserade av Society of Motion Picture and Television Engineers .
Historik
- Den första utgåvan av standarden utvecklades av ITU-R 1986 som rekommendation CCIR -656, som definierade seriella och parallella gränssnitt för TV-studioutrustning för överföring av 4:2:2 digital komponentvideo. [1] Rekommendation ITU-R BT.656 (tidigare CCIR-656) reviderades också och kompletterades 1992, 1994, 1995, 1998, 2007. [2] .
- Också 1986 demonstrerades det första digitala seriella gränssnittet på en utställning i Houston, Texas. [ett]
- En vidareutveckling av egenskaperna för att implementera seriella gränssnitt publicerades av European Broadcasting Union 1991 i EBU Tech. 3267. [3]
- Specifikationen av standarden och utvecklingen av nya inbördes relaterade standarder utfördes redan av Society of Film and Television Engineers SMPTE . Den första standarden, SMPTE 259M , som antogs 1993 (och senare reviderades 1997), specificerade överföringen av 4:2:2 komponent- och sammansatta digitala videosignaler i 525-linjers och 625-linjers TV-system över ett seriellt digitalt gränssnitt. [4] .
- Senare kom standarder som beskrev överföringen av högupplösta signaler. 1996 publicerades SMPTE-292M, som beskrev ett seriellt digitalt koaxial- och fiberoptiskt gränssnitt för HDTV-komponentsignaler från 1,3 till 1,5 Gbps. Den blev utbredd som HD-SDI.
- 2002 publicerades SMPTE 372M-standarden för 1080i/p högupplöst videoöverföring över två 1,5 Gbps-länkar.
- Den nya 3G-SDI-standarden, som tillåter 1080p50-videoöverföring över en enda kabel , publicerades 2005 i Rekommendation ITU-R BT.1120, och 2006 antogs den som SMPTE ST 425:2006-standarden. [5] .
- 2006 antogs SMPTE ST 297:2006-standarden, som beskriver det optiska gränssnittet för alla SDI-strömmar från 143 Mbps till 3 Gbps. [5]
- Sedan 2013 har standarder utvecklats för att sända ultrahögupplösta tv-signaler över elektriska och optiska gränssnitt. 32NF-70-arbetsgruppen utvecklar standarderna ST-2081, ST-2082 och ST-2083 för 6 Gb/s, 12 Gb/s respektive 24 Gb/s SDI. Beräknat slutdatum 30 juni 2015. [6] [7]
Art
Det finns flera SDI-standarder:
- SD-SDI - för överföring av digital videosändningskvalitet standarddefinition;
- ED-SDI (Enhanced Definition Serial Digital Interface) - för överföring av digital video av förbättrad kvalitet med progressiv skanning;
- HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) - SDI för högupplöst TV (HDTV) ger en dataström på 1485 Mbps;
- Dual Link HD-SDI - för progressiv HDTV, låter dig överföra upp till 2970 Mbps genom två fysiska HD-SDI-anslutningar;
- 3G-SDI - för överföring av HD med progressiv skanningsström upp till 2970 Mbps via en enda koaxialkabel.
Standarder under utveckling:
- 6G-SDI - för överföring av ultrahögupplösta TV -signaler (UHDTV) upp till 2160/30p vid 5,94 Gbps
- 12G-SDI - För överföring av UHDTV-signaler upp till 2160/60p vid 11,88 Gbps
Dessa standarder används för överföring av okomprimerade och okodade digitala videosignaler (kan även ha inbäddade ljud- och/eller tidskodströmmar) i professionell tv-utrustning. Dataströmsöverföring på 2970 Mbps är möjlig på ett avstånd på upp till 300 m via koaxialkabel.
Elektriskt gränssnitt
Olika seriella digitala gränssnittsstandarder använder en (eller flera) 75 ohm koaxialkabel med BNC-kontakter . Samma kabel används för analog kompositvideo , men kablar av högre kvalitet är att föredra för digital streaming. Signalsvängning 800 mV (±10%). Signaldämpning vid sändning över långa avstånd kan kompenseras på mottagningssidan, vilket gör det möjligt att sända en ström på 270 Mbps över ett avstånd på upp till 300 m. För HD-strömmar är avståndet vanligtvis inte mer än 100 m.
För att sända en okomprimerad digital komponent videosignal, används kanalkodning med en modifierad NRZC-kod (non-return to noll) i kombination med kryptering . Gränssnittet är självsynkroniserande. Ramsynkronisering utförs av ett speciellt synkroniseringsdatapaket, bestående av en sekvens av 10 ettor och 20 nollor i rad (20 ettor och 40 nollor för HD).
Standarder
| Standard
|
namn
|
Bithastighet
|
Exempel på videoformat
|
| SMPTE 259M
|
SD-SDI
|
270 Mbps, 360 Mbps, 143 Mbps och 177 Mbps
|
480i, 576i
|
| SMPTE 344M
|
ED-SDI
|
540 Mbps
|
480p, 576p
|
| SMPTE 292M
|
HD-SDI
|
1.485 Gbps och 1.485/1.001 Gbps
|
720p, 1080i
|
| SMPTE 372M
|
Dual Link HD-SDI
|
2,970 Gbps och 2,970/1,001 Gbps
|
1080p
|
| SMPTE 424M
|
3G-SDI
|
2,970 Gbps och 2,970/1,001 Gbps
|
1080p
|
| SMPTE ST-2081
|
6G UHD-SDI
|
6 Gbps
|
4Kp30
|
| SMPTE ST-2082
|
12G UHD-SDI
|
12 Gbps
|
4Kp60
|
Datahastigheter
Följande bithastigheter används för SDI-överföring:
- För SD-videoenheter, enligt SMPTE 259M- standarden , är strömmar på 270 Mbps, 360 Mbps, 143 Mbps och 177 Mbps möjliga. Den vanligaste bithastigheten är 270 Mbps, men ett 360 Mbps-gränssnitt (används för bredbildsvideo med standardupplösning) påträffas också ibland. Gränssnitten på 143 och 177 Mbit/s är avsedda för överföring av sammansatt video ( PAL eller NTSC ) i digital form och anses nu vara föråldrade.
- För överföring av progressiv digital video med förbättrad kvalitet (främst 525p) installeras flera 540 Mbps-gränssnitt, inklusive ett gränssnitt som består av två fysiska anslutningar på 270 Mbps-gränssnitt. Det förekommer ganska sällan.
- För HDTV-enheter definieras SDI-gränssnittet av SMPTE 292M-standarden. Två strömmar är installerade - 1,485 Gb/s och 1,485/1,001 Gb/s. Faktorn 1/1,001 introduceras för att tillåta SMPTE 292M att stödja videoformat med bildhastigheter på 59,94 Hz, 29,97 Hz och 23,98 Hz, för uppåtkompatibilitet med befintliga NTSC-system. 1,485 Gb/s-versionen av standarden stöder även andra vanliga format vid 60 Hz, 50 Hz, 30 Hz, 25 Hz och 24 Hz. Med en nominell bithastighet på 1,5 Gbps kan alltså båda versionerna av standarden sändas.
- För TV-apparater med ultrahög upplösning som kräver högre upplösning, bildhastighet eller färgdjup än vad som är möjligt med ett HD-SDI-gränssnitt, definierar SMPTE 372M-standarden ett gränssnitt med två fysiska anslutningar. Detta gränssnitt består av två SMPTE 292M-anslutningar som arbetar parallellt. I synnerhet stöds 1080p (4:2:2, 10-bitars) vid 60Hz, 59,94Hz och 50Hz, såväl som 12-bitars färgdjup, RGB-kodning och 4:4 färgsampling. :fyra.
- Gränssnittet, som kallas 3 Gbps (närmare bestämt 2,97 Gbps, men oftare kallat "3 Gbps") är standardiserat av SMPTE 424M. Standarden stöder alla funktioner som stöds av ett dubbelt 1,485 Gb/s-gränssnitt, och endast en kabel krävs för överföring, inte två.
Ytterligare data
SMPTE 259M, SMPTE 292M inkluderar stöd för ytterligare data enligt SMPTE 291M-standarden. Ytterligare data är en standardiserad dataström som ska överföras som en del av en digital seriell gränssnittsström. Förutom video kan inbäddat ljud, undertexter, tidskod, feldetekteringssignaler (EDH) och andra typer av metadata inkluderas i en SDI-ström.
Inbäddat ljud
Både SD och HD-SDI ger upp till 16 kanaler med inbyggt ljud. Inramningen av ljuddata skiljer sig mellan de två standarderna - SD använder SMPTE 272M-standarden, medan HD använder SMPTE 299M-standarden. I båda fallen kan SDI-strömmen innehålla upp till 16 ljudkanaler (4 grupper om 4 kanaler) med en samplingsfrekvens på 48 kHz och 24-bitars kvantisering, kompatibel med AES/EBU -standarden .
Feldetekteringssignaler (EDH)
Error Detection Protocol (SMPTE RP 165-1994, ITU-R BT.1304) är valfritt men används vanligtvis på det digitala seriella gränssnittet. Protokollet tillåter SD-SDI-mottagningsutrustning att verifiera att varje fält i videosignalen tas emot korrekt. Den sändande utrustningen beräknar två cykliska redundanskontrollsummor för varje fält, en som motsvarar en hel ram, den andra motsvarar ett fält, och placerar dem i en feldetekteringssignal (EDH) i det ytterligare datapaketet.
Feldetektionssignalen (EDH) korrigerar inte fel, bara upptäcker dem. Det finns inte heller någon mekanism genom vilken fält med identifierade fel skulle kunna skickas in igen.
EDH används inte i HD-SDI-högupplösningsstandarden, eftersom standarden är utformad för att överföra summan av CRC- kontrollvärdet för varje linje.
Se även
Länkar
Anteckningar
- ↑ 1 2 "Rapport ITU-R BT.1088-2. Gränssnitt för digitala videosignaler i TV-system med 525 linjer och 625 linjer" . ITU-R. Hämtad 15 april 2015. Arkiverad från originalet 6 mars 2016. (obestämd)
- ↑ "Rec. ITU-R BT.656-5. Gränssnitt för digitala komponentvideosignaler i TV-system med 525 linjer och 625 linjer som arbetar på nivån 4:2:2 som beskrivs i rekommendation ITU-R BT.601" . EBU. Hämtad 15 april 2015. Arkiverad från originalet 20 januari 2022. (obestämd)
- ↑ "EBU-gränssnitt för 625-linjers digitala videosignaler på nivån 4:2:2 enligt CCIR-rekommendation 601" . EBU. Hämtad 15 april 2015. Arkiverad från originalet 3 mars 2016. (obestämd)
- ↑ "10-bitars 4:2:2 komponent och 4fsc sammansatta digitala signaler - seriellt digitalt gränssnitt" . SMPTE. Hämtad 15 april 2015. Arkiverad från originalet 12 maj 2013. (obestämd)
- ↑ 1 2 "SMPTE-standarduppdatering: 3G SDI-standarder" (nedlänk) . SMPTE. Hämtad 15 april 2015. Arkiverad från originalet 4 mars 2016. (obestämd)
- ↑ "SMPTE: 32NF-70 WG Ultra HD SDI-gränssnitt" (nedlänk) . SMPTE. Hämtad 15 april 2015. Arkiverad från originalet 22 april 2014. (obestämd)
- ↑ Mars 2014 Standards Quarterly Report (sida 28) (länk ej tillgänglig) . SMPTE . SMPTE. Datum för åtkomst: 19 september 2014. Arkiverad från originalet den 16 juli 2014. (obestämd)
| Ljud- och videokontakter och gränssnitt |
|---|
|
| För ljudöverföring |
|---|
| hushåll |
- RCA
- TRS
- Domkraft 3,5 mm
- Domkraft 2,5 mm
- DÅN
- S/PDIF
|
|---|
| Professionell |
|
|---|
|
|