Soros digitális interfész

A Soros digitális interfész ( SDI) a  professzionális digitális videó interfészek családja, amelyet a Society of Motion Picture and Television Engineers szabványosított .

Történelem

• A szabvány első kiadását az ITU-R fejlesztette ki 1986 -ban CCIR-656 ajánlásként, amely soros és párhuzamos interfészt határoz meg a televíziós stúdióberendezések számára a 4:2:2 digitális komponens videó továbbítására. [1] Az ITU-R BT.656 (korábban CCIR-656) ajánlást is felülvizsgálták és kiegészítették 1992-ben, 1994-ben, 1995-ben, 1998-ban, 2007-ben. [2] .
• Szintén 1986-ban mutatták be az első digitális soros interfészt egy kiállításon a texasi Houstonban. [egy]
• A soros interfészek megvalósítási jellemzőinek továbbfejlesztését az Európai Műsorszóró Szövetség 1991 - ben tette közzé az EBU Tech-ben. 3267. [3]
• A szabvány specifikációját és az egymással összefüggő új szabványok kidolgozását már az SMPTE Film- és Televíziómérnökök Társasága végezte . Az első szabvány, az SMPTE 259M , amelyet 1993 -ban fogadtak el (és ezt követően 1997-ben felülvizsgálták), a 4:2:2 komponens és kompozit digitális videojelek továbbítását írta elő 525 és 625 soros televíziós rendszerekben soros digitális interfészen keresztül. [4] .
• Később megjelentek a nagyfelbontású jelek átvitelét leíró szabványok. 1996 - ban jelent meg az SMPTE-292M, amely soros digitális koaxiális és száloptikai interfészt ír le 1,3 és 1,5 Gbps közötti HDTV komponens jelekhez. HD-SDI néven terjedt el.
• 2002- ben kiadták az SMPTE 372M szabványt az 1080i/p nagyfelbontású videó átvitelhez két 1,5 Gbps kapcsolaton keresztül.
• Az új 3G-SDI szabványt, amely lehetővé teszi az 1080p50-es videoátvitelt egyetlen kábelen , 2005-ben tették közzé az ITU-R BT.1120 ajánlásban, 2006-ban pedig SMPTE ST 425:2006 szabványként fogadták el. [5] .
• 2006-ban elfogadták az SMPTE ST 297:2006 szabványt, amely leírja az összes SDI adatfolyam optikai interfészt 143 Mbps-tól 3 Gbps-ig. [5]
• 2013 óta szabványokat dolgoztak ki az ultra-nagy felbontású televíziós jelek elektromos és optikai interfészeken keresztüli továbbítására. A 32NF-70 munkacsoport fejleszti az ST-2081, ST-2082 és ST-2083 szabványokat 6 Gb/s, 12 Gb/s és 24 Gb/s SDI-hez. A befejezés becsült dátuma 2015. június 30. [6] [7]

Faj

Számos SDI szabvány létezik:

• SD-SDI - a szabványos felbontású digitális videó sugárzás átviteléhez;
• ED-SDI (Enhanced Definition Serial Digital Interface) - jobb minőségű digitális videó továbbítására progresszív letapogatással;
• HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) – SDI a nagyfelbontású televízióhoz (HDTV) 1485 Mbps adatfolyamot biztosít;
• Dual Link HD-SDI - progresszív HDTV-hez, akár 2970 Mbps átvitelt tesz lehetővé két fizikai HD-SDI csatlakozáson keresztül;
• 3G-SDI - HD átviteléhez progresszív pásztázási adatfolyammal akár 2970 Mbps-ig egyetlen koaxiális kábelen keresztül.

Kidolgozás alatt álló szabványok:

• 6G-SDI - ultra-nagy felbontású televíziós (UHDTV) jelek továbbítására akár 2160/30p felbontásig, 5,94 Gbps sebességgel
• 12G-SDI - UHDTV jelek továbbításához 2160/60p-ig 11,88 Gbps sebességgel

Ezeket a szabványokat tömörítetlen és kódolatlan digitális videojelek (beágyazott hang- és/vagy időkód-folyamokkal is) továbbítására használják professzionális televíziókészülékekben. A 2970 Mbps adatfolyam átvitel 300 m távolságig lehetséges koaxiális kábelen keresztül.

Elektromos interfész

Különféle soros digitális interfész szabványok egy (vagy több) 75 ohmos koaxiális kábelt használnak BNC csatlakozókkal . Ugyanezt a kábelt használják az analóg kompozit videóhoz is, de a jobb minőségű kábeleket részesítik előnyben a digitális streamelésnél. Jellengés 800 mV (±10%). A nagy távolságra történő átvitel során a jelgyengülés a vevő oldalon kompenzálható, ami 270 Mbps sebességű adatfolyam továbbítását teszi lehetővé akár 300 m-es távolságban is, HD stream esetén a távolság általában nem haladja meg a 100 métert.

Digitális komponens tömörítetlen videojel továbbításához a módosított nullára nem térő ( NRZC ) kóddal rendelkező csatornakódolást használják a kódolással kombinálva . A felület önszinkronizáló. A keretszinkronizálást egy speciális szinkronizáló adatcsomag végzi, amely 10 egyesből és 20 nullából álló sorozatból áll (HD esetén 20 egyes és 40 nulla).

Szabványok

Adatátviteli sebesség

A következő bitsebességek használatosak az SDI átvitelhez:

• Az SMPTE 259M szabvány által meghatározott SD- videóeszközök esetében 270 Mbps, 360 Mbps, 143 Mbps és 177 Mbps adatfolyamok lehetségesek. A legelterjedtebb bitsebesség a 270 Mb/s, de alkalmanként találkozhatunk 360 Mb/s-os interfésszel is (amelyet szabványos felbontású szélesvásznú videóhoz használnak). A 143 és 177 Mbit/s-os interfészek kompozit videó ( PAL vagy NTSC ) digitális formában történő továbbítására szolgálnak, és mára elavultnak számítanak.
• A továbbfejlesztett minőségű progresszív digitális videó (elsősorban 525p) átviteléhez több 540 Mbps-os interfész van telepítve, köztük egy 270 Mbps-os interfészek két fizikai kapcsolatából álló interfész. Elég ritkán fordul elő.
• A HDTV eszközök esetében az SDI interfészt az SMPTE 292M szabvány határozza meg. Két adatfolyam van telepítve - 1,485 Gb / s és 1,485 / 1,001 Gb / s. Az 1/1,001-es tényezőt azért vezették be, hogy az SMPTE 292M 59,94 Hz-es, 29,97 Hz-es és 23,98 Hz-es képsebességű videoformátumokat támogasson a meglévő NTSC rendszerekkel való felfelé kompatibilitás érdekében. A szabvány 1,485 Gb/s-os változata más, gyakran használt formátumokat is támogat 60 Hz-en, 50 Hz-en, 30 Hz-en, 25 Hz-en és 24 Hz-en. Így 1,5 Gbps névleges bitsebességgel a szabvány mindkét változata továbbítható.
• A HD-SDI interfésznél nagyobb felbontást, képkockasebességet vagy színmélységet igénylő ultra-nagy felbontású televíziókészülékek esetében az SMPTE 372M szabvány két fizikai csatlakozással rendelkező interfészt határoz meg. Ez az interfész két párhuzamosan működő SMPTE 292M csatlakozásból áll. Különösen az 1080p (4:2:2, 10 bites) 60 Hz-en, 59,94 Hz-en és 50 Hz-en támogatott, valamint a 12 bites színmélység, az RGB kódolás és a 4:4 színmintavételezés.
• A 3 Gbps-ként emlegetett interfészt (pontosabban 2,97 Gbps-ként, de gyakrabban 3 Gbps-ként emlegetik) az SMPTE 424M szabványosítja. A szabvány támogatja a kettős 1,485 Gb/s-os interfész által támogatott összes funkciót, és az átvitelhez csak egy kábel szükséges, nem kettő.

További adatok

Az SMPTE 259M, SMPTE 292M támogatja az SMPTE 291M szabvány szerinti kiegészítő adatokat. A kiegészítő adat egy szabványos adatfolyam, amelyet egy digitális soros interfész adatfolyam részeként továbbítanak. A videón kívül beágyazott hang, feliratok, időkód, hibaérzékelő jelek (EDH) és más típusú metaadatok is beépíthetők az SDI adatfolyamba.

Beágyazott hang

Mind az SD, mind a HD-SDI akár 16 csatornás beágyazott hangot biztosít. A hangadatok keretezése eltér a két szabvány között – az SD az SMPTE 272M szabványt, míg a HD az SMPTE 299M szabványt használja. Az SDI adatfolyam mindkét esetben legfeljebb 16 hangcsatornát (4 csatornás 4 csoportot) tartalmazhat 48 kHz-es mintavételezési frekvenciával és 24 bites kvantálással, amely kompatibilis az AES/EBU szabvánnyal .

Hibaérzékelő jelek (EDH)

Az Error Detection Protocol (SMPTE RP 165-1994, ITU-R BT.1304) opcionális, de általában a digitális soros interfészen használják. A protokoll lehetővé teszi az SD-SDI vevőberendezések számára annak ellenőrzését, hogy a videojel minden egyes mezője megfelelően érkezik-e. A továbbító berendezés minden mezőre két ciklikus redundancia -ellenőrző összeget számít ki, az egyik a teljes keretnek, a másik az egyik mezőnek felel meg, és elhelyezi azokat egy hibaérzékelő jelben (EDH) a kiegészítő adatcsomagban.

Az Error Detection Signal (EDH) nem javítja ki a hibákat, csak észleli azokat. Nincs olyan mechanizmus sem, amellyel az azonosított hibákat tartalmazó mezőket újra el lehetne küldeni.

Az EDH nem használatos a HD-SDI nagyfelbontású szabványban, mivel a szabványt úgy tervezték, hogy továbbítsa az egyes vonalak CRC -ellenőrzési értékeinek összegét .

Lásd még

• SMPTE 259M

Linkek

• Standards of SMPTE Archiválva : 2009. február 1. a Wayback Machine -nél 

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 "Jelentés ITU-R BT.1088-2. Interfészek digitális videojelekhez 525 soros és 625 soros televíziós rendszerekben" . ITU-R. Letöltve: 2015. április 15. Az eredetiből archiválva : 2016. március 6.. (határozatlan)
2. ↑ "Rec. ITU-R BT.656-5. Interfészek digitális komponens videojelekhez 525 soros és 625 soros televíziós rendszerekben, amelyek az ITU-R BT.601 ajánlásban leírt 4:2:2 szinten működnek" . EBU. Letöltve: 2015. április 15. Az eredetiből archiválva : 2022. január 20. (határozatlan)
3. ↑ "EBU interfészek 625 soros digitális videojelekhez a CCIR 601. ajánlásának 4:2:2 szintjén" . EBU. Letöltve: 2015. április 15. Az eredetiből archiválva : 2016. március 3. (határozatlan)
4. ↑ "10 bites 4:2:2 komponens és 4fsc kompozit digitális jelek – soros digitális interfész" . SMPTE. Letöltve: 2015. április 15. Az eredetiből archiválva : 2013. május 12.. (határozatlan)
5. ↑ 1 2 "SMPTE szabványok frissítése: 3G SDI szabványok" (lefelé irányuló kapcsolat) . SMPTE. Letöltve: 2015. április 15. Az eredetiből archiválva : 2016. március 4.. (határozatlan) 
6. ↑ "SMPTE: 32NF-70 WG Ultra HD SDI interfészek" (lefelé irányuló kapcsolat) . SMPTE. Letöltve: 2015. április 15. Az eredetiből archiválva : 2014. április 22.. (határozatlan) 
7. ↑ 2014. márciusi szabványok negyedéves jelentése (28. oldal) (a hivatkozás nem elérhető) . SMPTE . SMPTE. Hozzáférés dátuma: 2014. szeptember 19. Az eredetiből archiválva : 2014. július 16. (határozatlan)