Serial Digital Interface: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
(Показать все непатрулированные изменения)
[непроверенная версия][непроверенная версия]
← Предыдущая правка
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
м викификация, уточнение
 
(не показано 26 промежуточных версий 19 участников)
Строка 1: Строка 1:
'''Последовательный Цифровой Интерфейс''' ({{lang-en|Serial Digital Interface}}, SDI) — цифровой видеоинтерфейс, стандартизованный [[Общество инженеров кино и телевидения|Обществом инженеров кино и телевидения ]].
'''Последовательный цифровой интерфейс''' ({{lang-en|Serial Digital Interface}}, SDI) — семейство профессиональных цифровых видеоинтерфейсов, стандартизованных [[Общество инженеров кино и телевидения|обществом инженеров кино и телевидения]].

== История ==
* Первая редакция стандарта была разработана [[ITU-R|МСЭ-Р]] в [[1986 год в телевидении|1986 году]] как Рекомендация CCIR-656, которая определяла последовательные и параллельные интерфейсы телевизионного студийного оборудования для передачи цифрового компонентного видеосигнала уровня 4:2:2.<ref name="Report ITU-R BT.1088-2">{{cite web|url=http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-BT.1088-2-2009-PDF-E.pdf|title="Report ITU-R BT.1088-2. Interfaces for digital video signals in 525-line and 625-line television systems"|publisher=ITU-R|access-date=2015-04-15|archive-date=2016-03-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20160306171950/http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-BT.1088-2-2009-PDF-E.pdf|deadlink=no}}</ref> Рекомендация МСЭ-R BT.656 (бывшая CCIR-656) также редактировалась и дополнялась в 1992, 1994, 1995, 1998, 2007 годах.<ref name="ITU-R-REC-BT.656-5">{{cite web|url=http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bt/R-REC-BT.656-5-200712-I!!PDF-R.pdf|title="Рек. МСЭ-R BT.656-5. Интерфейсы для цифровых компонентных видеосигналов в телевизионных системам с 525 строками и с 625 строками, работающих на уровне 4:2:2,описанном в Рекомендации МСЭ-R BT.601"|publisher=EBU|access-date=2015-04-15|archive-date=2022-01-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20220120072230/https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bt/R-REC-BT.656-5-200712-I!!PDF-R.pdf|deadlink=no}}</ref>.
* В том же 1986 году на выставке в Хьюстоне штат Техас был продемонстрирован первый цифровой последовательный интерфейс.<ref name="Report ITU-R BT.1088-2"/>
* Дальнейшая проработка характеристик для реализации последовательных интерфейсов была опубликована [[Европейский вещательный союз|Европейским вещательным союзом]] в [[1991 год в телевидении|1991 году]] в EBU Tech. 3267.<ref name="EBU Tech. 3267">{{cite web|url=https://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3267.pdf|title="EBU Interfaces for 625-line Digital Video Signals at the 4:2:2 Level of CCIR Recommendation 601"|publisher=EBU|access-date=2015-04-15|archive-date=2016-03-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20160303235911/https://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3267.pdf|deadlink=no}}</ref>
* Детализацию стандарта и разработку новых взаимосвязанных стандартов проводило уже общество инженеров кино и телевидения [[Общество инженеров кино и телевидения|SMPTE]]. Первый стандарт, [[SMPTE 259M]], принятый в [[1993 год в телевидении|1993 году]] (с последующей редакцией 1997 года), регламентировал передачу 4:2:2 компонентных и композитных цифровых видеосигналов в телевизионных системах с 525 строками и с 625 строками по последовательному цифровому интерфейсу.<ref name="SMPTE 259M-1997">{{cite web|url=http://sdi.org.ru/smpte-259m.pdf|title="10-Bit 4:2:2 Component and 4fsc Composite Digital Signals — Serial Digital Interface"|publisher=SMPTE|access-date=2015-04-15|archive-date=2013-05-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20130512194342/http://sdi.org.ru/smpte-259m.pdf|deadlink=no}}</ref>.
* Позже вышли стандарты, описывающие передачу сигналов высокой чёткости. В [[1996 год в телевидении|1996 году]] опубликован SMPTE-292M, описывающий последовательный цифровой [[Коаксиальный кабель|коаксиальный]] и [[Волоконно-оптическая связь|волоконно-оптический]] интерфейс для компонентных сигналов HDTV с потоками от 1,3 до 1,5 Гбит/с. Получил распространение как HD-SDI.
* В [[2002 год в телевидении|2002 году]] опубликован стандарт SMPTE 372M передачи видео высокой четкости формата 1080i/p по двум линиям связи 1,5 Гбит/c.
* Новый стандарт 3G-SDI, позволяющий передавать видео 1080р50 по одному кабелю в [[2005 год в телевидении|2005 году]] опубликован в Рекомендации ITU-R BT.1120, в [[2006 год в телевидении|2006 году]] принят как стандарт SMPTE ST 425:2006.<ref name="SMPTE 3G SDI">{{cite web|url=https://www.smpte.org/sites/default/files/2013-09-10-3GSDI-Hudson-V3-Handout.pdf|title="SMPTE Standards Update: 3G SDI Standards"|publisher=SMPTE|accessdate=2015-04-15|archive-date=2016-03-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304053647/https://www.smpte.org/sites/default/files/2013-09-10-3GSDI-Hudson-V3-Handout.pdf|deadlink=yes}}</ref>.
* В 2006 году принят стандарт SMPTE ST 297:2006 описывающий оптический интерфейс для всех потоков SDI от 143 Мбит/с до 3 Гбит/с.<ref name="SMPTE 3G SDI"/>
* С [[2013 год в телевидении|2013 года]] ведется разработка стандартов для передачи сигналов телевидения сверхвысокой чёткости по электрическим и оптическим интерфейсам. Рабочая группа 32NF-70 ведет разработку стандартов ST-2081, ST-2082 и ST-2083 для 6 Гбит/с, 12 Гбит/с и 24 Гбит/с SDI соответственно. Предполагаемая дата завершения 30 июня 2015 года.<ref name="SMPTE: 32NF-70 WG">{{cite web|url=https://kws.smpte.org/kws/public/projects/project/details?project_id=180|title="SMPTE: 32NF-70 WG Ultra HD SDI Interfaces"|publisher=SMPTE|accessdate=2015-04-15|archiveurl=https://archive.today/20140422081720/https://kws.smpte.org/kws/public/projects/project/details?project_id=180|archivedate=2014-04-22|deadlink=yes}}</ref><ref>{{cite web|title=March 2014 Standards Quarterly Report (page 28)|url=https://www.smpte.org/sites/default/files/2014-03%20Niagra%20Outcome%20Report%20FINAL.pdf|website=SMPTE|publisher=SMPTE|accessdate=2014-09-19|archive-date=2014-07-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20140716042807/https://www.smpte.org/sites/default/files/2014-03%20Niagra%20Outcome%20Report%20FINAL.pdf|deadlink=yes}}</ref>


== Виды ==
== Виды ==
Строка 8: Строка 19:
* Dual Link HD-SDI — для ТВЧ с прогрессивной развёрткой, позволяет передавать до 2970 Мбит/с посредством двух физических соединений HD-SDI;
* Dual Link HD-SDI — для ТВЧ с прогрессивной развёрткой, позволяет передавать до 2970 Мбит/с посредством двух физических соединений HD-SDI;
* 3G-SDI — для передачи ТВЧ с прогрессивной развёрткой потоком до 2970 Мбит/с посредством одного коаксиального кабеля.
* 3G-SDI — для передачи ТВЧ с прогрессивной развёрткой потоком до 2970 Мбит/с посредством одного коаксиального кабеля.
Стандарты на стадии разработки:
* 6G-SDI — для передачи сигналов [[Телевидение сверхвысокой чёткости|телевидения сверхвысокой чёткости]] (UHDTV) до 2160/30p со скоростью 5,94 Гбит/c
* 12G-SDI — для передачи сигналов UHDTV до 2160/60p со скоростью 11,88 Гбит/c


Эти стандарты используются для передачи несжатых и некодированных цифровых видеосигналов (могут также иметь вложенные аудиопотоки и/или таймкод) в профессиональном телевизионном оборудовании. Передача потока данных 270 Мбит/с возможна на расстояние до 300 м по коаксиальному кабелю.
Эти стандарты используются для передачи несжатых и некодированных цифровых видеосигналов (могут также иметь вложенные аудиопотоки и/или таймкод) в профессиональном телевизионном оборудовании. Передача потока данных 2970 Мбит/с возможна на расстояние до 300 м по коаксиальному кабелю.


== Электрический интерфейс ==
== Электрический интерфейс ==
В различных стандартах последовательного цифрового интерфейса используется один (и более) коаксиальный кабель волновым сопротивлением 75 Ом с [[BNC-коннектор| разъёмами типа BNC]]. Такой же кабель используется для аналогового [[Композитное видео|композитного видео]], но для цифрового потока предпочтительнее кабели более высокого качества. Размах сигнала 800 мВ (±10 %). Затухание сигнала при передаче на большие расстояния могут компенсироваться на приёмной стороне, что делает возможным передачу потока 270 Мбит/с на расстояние до 300 м. Для HD-потоков расстояние обычно не более 100 м.
В различных стандартах последовательного цифрового интерфейса используется один (и более) коаксиальный кабель волновым сопротивлением 75 Ом с [[BNC-коннектор|разъёмами типа BNC]]. Такой же кабель используется для аналогового [[Композитное видео|композитного видео]], но для цифрового потока предпочтительнее кабели более высокого качества. Размах сигнала 800 мВ (±10 %). Затухание сигнала при передаче на большие расстояния могут компенсироваться на приёмной стороне, что делает возможным передачу потока 270 Мбит/с на расстояние до 300 м. Для HD-потоков расстояние обычно не более 100 м.


Для передачи цифрового компонентного некомпрессированного(несжатого) видеосигнала используется канальное кодирование с модифицированным кодом без возвращения к нулю (БВНМ) в сочетании со [[скремблирование]]м. Интерфейс является самосинхронизируемым. Кадровая синхронизация осуществляется специальным синхронизирующим пакетом данных, состоящим из последовательности подряд идущих 10 единиц и 20 нулей (20 единиц и 40 нулей для HD).
Для передачи цифрового компонентного некомпрессированного видеосигнала используется канальное кодирование с модифицированным кодом без возвращения к нулю (БВНМ) в сочетании со [[скремблирование]]м. Интерфейс является самосинхронизируемым. Кадровая синхронизация осуществляется специальным синхронизирующим пакетом данных, состоящим из последовательности подряд идущих 10 единиц и 20 нулей (20 единиц и 40 нулей для HD).


=== Стандарты ===
=== Стандарты ===
Строка 33: Строка 47:
|480p, 576p
|480p, 576p
|-
|-
|SMPTE 292M
| SMPTE 292M
|HD-SDI
| HD-SDI
|1,485 Гбит/с и 1,485/1,001 Гбит/с
| 1.485 Гбит/с и 1.485/1001 Гбит/с
|720p, 1080i
| 720p, 1080i, 1080p25/30
|-
|-
|SMPTE 372M
| SMPTE 372M
|Dual Link HD-SDI
| Dual Link HD-SDI
|2,970 Гбит/с и 2,970/1,001 Гбит/с
| 2.970 Гбит/с и 2.970/1.001 Гбит/с
| 1080p50/60
|1080p
|-
|-
|SMPTE 424M
| SMPTE 424M
|3G-SDI
| 3G-SDI
|2,970 Гбит/с и 2,970/1,001 Гбит/с
| 2.970 Гбит/с и 2.970/1.001 Гбит/с
| 1080p50/60
|1080p
|-
| SMPTE 2081-1
| 6G-SDI
| 5.94 Гбит/с и 5.94/1.001 Гбит/с
| 4K 2160p25/30
|-
| SMPTE 2082-1
| 12G-SDI
| 11.88 Гбит/с и 11.88/1.001 Гбит/с, а также multilink 12G-SDI
| 4K 2160p50/60

|}
|}


Строка 53: Строка 78:
* Для видеоустройств стандартной четкости, как установлено стандартом [[SMPTE 259M]], возможны потоки 270 Мбит/с, 360 Мбит/с, 143 Мбит/с и 177 Мбит/с. Наиболее распространенная скорость потока — 270 Мбит/с, тем не менее, иногда встречается и 360 Мбит/с интерфейс (используется для широкоэкранного видео стандартной четкости). Интерфейсы 143 и 177 Мбит/с предназначены для передачи композитного видео ([[PAL]] или [[NTSC]]) в цифровой форме и ныне считаются устаревшими.
* Для видеоустройств стандартной четкости, как установлено стандартом [[SMPTE 259M]], возможны потоки 270 Мбит/с, 360 Мбит/с, 143 Мбит/с и 177 Мбит/с. Наиболее распространенная скорость потока — 270 Мбит/с, тем не менее, иногда встречается и 360 Мбит/с интерфейс (используется для широкоэкранного видео стандартной четкости). Интерфейсы 143 и 177 Мбит/с предназначены для передачи композитного видео ([[PAL]] или [[NTSC]]) в цифровой форме и ныне считаются устаревшими.
* Для передачи цифрового видео улучшенного качества с прогрессивной разверткой (в основном 525p) установлено несколько 540 Мбит/с интерфейсов, включающих также интерфейс, состоящий из двух физических соединений 270 Мбит/с интерфейсов. Встречается довольно редко.
* Для передачи цифрового видео улучшенного качества с прогрессивной разверткой (в основном 525p) установлено несколько 540 Мбит/с интерфейсов, включающих также интерфейс, состоящий из двух физических соединений 270 Мбит/с интерфейсов. Встречается довольно редко.
* Для устройств ТВЧ, интерфейс SDI определен стандартом SMPTE 292M. Установлены два потока — 1,485 Гбит/с и 1,485/1,001 Гбит/с. Коэффициент 1/1,001 введен, чтобы обеспечить SMPTE 292M поддержку видеоформатов с частотой кадров 59,94 Гц, 29,97 Гц и 23,98 Гц, для совместимости наверх с существующими системами NTSC. Версия стандарта 1,485 Гбит/с поддерживает и другие широко распространенные форматы с частотой кадров 60 Гц, 50 Гц, 30 Гц, 25 Гц и 24 Гц. Таким образом при номинальной скорости потока 1,5 Гбит/с возможна передача обеих версий стандарта.
* Для устройств ТВЧ, интерфейс SDI определён стандартом SMPTE 292M. Установлены два потока — 1,485 Гбит/с и 1,485/1,001 Гбит/с. Коэффициент 1/1,001 введен, чтобы обеспечить SMPTE 292M поддержку видеоформатов с частотой кадров 59,94 Гц, 29,97 Гц и 23,98 Гц, для совместимости наверх с существующими системами NTSC. Версия стандарта 1,485 Гбит/с поддерживает и другие широко распространенные форматы с частотой кадров 60 Гц, 50 Гц, 30 Гц, 25 Гц и 24 Гц. Таким образом при номинальной скорости потока 1,5 Гбит/с возможна передача обеих версий стандарта.
* Для устройств телевидения сверхвысокой четкости, требующих более высокой четкости, частоты кадров или глубины цвета, чем предоставляется возможным в интерфейсе HD-SDI, стандарт SMPTE 372M определяет интерфейс с двумя физическими соединениями. Этот интерфейс состоит из двух подключений SMPTE 292M, функционирующих в параллели. В частности, поддерживается формат 1080p (4:2:2, 10-бит) c частотой кадров 60 Гц, 59,94 Гц и 50 Гц, а также и с 12-битной глубиной цвета, RGB- кодированием и цветовой дискретизацией 4:4:4.
* Для устройств телевидения сверхвысокой четкости, требующих более высокой четкости, частоты кадров или глубины цвета, чем предоставляется возможным в интерфейсе HD-SDI, стандарт SMPTE 372M определяет интерфейс с двумя физическими соединениями. Этот интерфейс состоит из двух подключений SMPTE 292M, функционирующих в параллели. В частности, поддерживается формат 1080p (4:2:2, 10-бит) c частотой кадров 60 Гц, 59,94 Гц и 50 Гц, а также и с 12-битной глубиной цвета, RGB- кодированием и цветовой дискретизацией 4:4:4.
* Интерфейс, именуемый 3 Гбит/с (более точно — 2,97 Гбит/с, но чаще упоминается, как «3-гигабитный») стандартизован SMPTE 424M. Стандарт поддерживает все характеристики, поддерживаемые двойным интерфейсом 1,485 Гбит/с, а для передачи требуется только один кабель, а не два.
* Интерфейс, именуемый 3 Гбит/с (более точно — 2,97 Гбит/с, но чаще упоминается, как «3-гигабитный») стандартизован SMPTE 424M. Стандарт поддерживает все характеристики, поддерживаемые двойным интерфейсом 1,485 Гбит/с, а для передачи требуется только один кабель, а не два.


==Дополнительные данные==
== Дополнительные данные ==
SMPTE 259M, SMPTE 292M включают поддержку дополнительных данных по стандарту SMPTE 291M. Дополнительные данные представляют собой стандартизованный поток данных для передачи в составе потока цифрового последовательного интерфейса. Помимо видео, в поток SDI могут быть включены вложенный звук, субтитры, тайм-код, сигналы обнаружения ошибок (EDH) и другие виды метаданных.
SMPTE 259M, SMPTE 292M включают поддержку дополнительных данных по стандарту SMPTE 291M. Дополнительные данные представляют собой стандартизованный поток данных для передачи в составе потока цифрового последовательного интерфейса. Помимо видео, в поток SDI могут быть включены вложенный звук, субтитры, тайм-код, сигналы обнаружения ошибок (EDH) и другие виды метаданных.


===Вложенный звук===
=== Вложенный звук ===
Оба стандарта SD и HD-SDI предусматривают передачу до 16 каналов вложенного звука. В этих двух стандартах формирование пакетов звуковых данных происходит по-разному - SD использует стандарт SMPTE 272M, тогда как HD - стандарт SMPTE 299M. В обоих случаях SDI поток может содержать до 16 звуковых каналов (4 группы по 4 канала) с частотой дискретизации 48 кГц и 24-битным квантованием, совместимые со стандартом [[AES/EBU]].
Оба стандарта SD и HD-SDI предусматривают передачу до 16 каналов вложенного звука. В этих двух стандартах формирование пакетов звуковых данных происходит по-разному — SD использует стандарт SMPTE 272M, тогда как HD — стандарт SMPTE 299M. В обоих случаях SDI поток может содержать до 16 звуковых каналов (4 группы по 4 канала) с частотой дискретизации 48 кГц и 24-битным квантованием, совместимые со стандартом [[AES/EBU]].


===Сигналы обнаружения ошибок (EDH)===
=== Сигналы обнаружения ошибок (EDH) ===
Протокол обнаружения ошибок (SMPTE RP 165-1994, ITU-R BT.1304) является дополнительным, но обычно используется в цифровом последовательном интерфейсе. Протокол позволяет приёмному оборудованию SD-SDI проверять корректный приём каждого поля видеосигнала. Передающее оборудование рассчитывает две суммы контрольного значения [[Циклический избыточный код|циклического избыточного кода]] для каждого поля - одна соответствует полному кадру, другая соответствует одному полю, и помещает их в сигнал обнаружения ошибок (EDH) в пакет дополнительных данных.
Протокол обнаружения ошибок (SMPTE RP 165—1994, ITU-R BT.1304) является дополнительным, но обычно используется в цифровом последовательном интерфейсе. Протокол позволяет приёмному оборудованию SD-SDI проверять корректный приём каждого поля видеосигнала. Передающее оборудование рассчитывает две суммы контрольного значения [[Циклический избыточный код|циклического избыточного кода]] для каждого поля — одна соответствует полному кадру, другая соответствует одному полю, и помещает их в сигнал обнаружения ошибок (EDH) в пакет дополнительных данных.


Сигнал обнаружения ошибок (EDH) не исправляет ошибки, а только их детектирует. Также не существует механизма, при котором поля с выявленными ошибками могли бы быть переданы снова.
Сигнал обнаружения ошибок (EDH) не исправляет ошибки, а только их детектирует. Также не существует механизма, при котором поля с выявленными ошибками могли бы быть переданы снова.


EDH не используется в стандарте высокой четкости HD-SDI, так как в стандарте заложена передача суммы контрольного значения [[Циклический избыточный код|циклического избыточного кода]] каждой строки.
EDH не используется в стандарте высокой четкости HD-SDI, так как в стандарте заложена передача суммы контрольного значения [[Циклический избыточный код|циклического избыточного кода]] каждой строки.
Строка 74: Строка 99:


== Ссылки ==
== Ссылки ==
⚫
* [http://www.smpte.org/standards/ Standards of SMPTE] {{Wayback|url=http://www.smpte.org/standards/ |date=20090201165749 }}{{ref-en}}
* [http://rus.625-net.ru/625/1997/06/videointerface.htm Цифровые видеоинтерфейсы]

⚫
* [http://www.smpte.org/standards/ Standards of SMPTE] {{ref-en}}
== Примечания ==
{{примечания}}



{{Шаблон:Разъёмы}}
{{Разъёмы}}


[[Категория:Технологии телевидения]]
[[Категория:Технологии телевидения]]

Текущая версия от 15:27, 6 марта 2024

Последовательный цифровой интерфейс (англ. Serial Digital Interface, SDI) — семейство профессиональных цифровых видеоинтерфейсов, стандартизованных обществом инженеров кино и телевидения.

История

[править | править код]
  • Первая редакция стандарта была разработана МСЭ-Р в 1986 году как Рекомендация CCIR-656, которая определяла последовательные и параллельные интерфейсы телевизионного студийного оборудования для передачи цифрового компонентного видеосигнала уровня 4:2:2.[1] Рекомендация МСЭ-R BT.656 (бывшая CCIR-656) также редактировалась и дополнялась в 1992, 1994, 1995, 1998, 2007 годах.[2].
  • В том же 1986 году на выставке в Хьюстоне штат Техас был продемонстрирован первый цифровой последовательный интерфейс.[1]
  • Дальнейшая проработка характеристик для реализации последовательных интерфейсов была опубликована Европейским вещательным союзом в 1991 году в EBU Tech. 3267.[3]
  • Детализацию стандарта и разработку новых взаимосвязанных стандартов проводило уже общество инженеров кино и телевидения SMPTE. Первый стандарт, SMPTE 259M, принятый в 1993 году (с последующей редакцией 1997 года), регламентировал передачу 4:2:2 компонентных и композитных цифровых видеосигналов в телевизионных системах с 525 строками и с 625 строками по последовательному цифровому интерфейсу.[4].
  • Позже вышли стандарты, описывающие передачу сигналов высокой чёткости. В 1996 году опубликован SMPTE-292M, описывающий последовательный цифровой коаксиальный и волоконно-оптический интерфейс для компонентных сигналов HDTV с потоками от 1,3 до 1,5 Гбит/с. Получил распространение как HD-SDI.
  • В 2002 году опубликован стандарт SMPTE 372M передачи видео высокой четкости формата 1080i/p по двум линиям связи 1,5 Гбит/c.
  • Новый стандарт 3G-SDI, позволяющий передавать видео 1080р50 по одному кабелю в 2005 году опубликован в Рекомендации ITU-R BT.1120, в 2006 году принят как стандарт SMPTE ST 425:2006.[5].
  • В 2006 году принят стандарт SMPTE ST 297:2006 описывающий оптический интерфейс для всех потоков SDI от 143 Мбит/с до 3 Гбит/с.[5]
  • С 2013 года ведется разработка стандартов для передачи сигналов телевидения сверхвысокой чёткости по электрическим и оптическим интерфейсам. Рабочая группа 32NF-70 ведет разработку стандартов ST-2081, ST-2082 и ST-2083 для 6 Гбит/с, 12 Гбит/с и 24 Гбит/с SDI соответственно. Предполагаемая дата завершения 30 июня 2015 года.[6][7]

Виды

[править | править код]

Существует несколько стандартов SDI:

  • SD-SDI — для передачи цифрового видео вещательного качества стандартного разрешения;
  • ED-SDI (Enhanced Definition Serial Digital Interface) — для передачи цифрового видео улучшенного качества с прогрессивной развёрткой;
  • HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) — SDI для телевидения высокой чёткости (ТВЧ) предусматривает поток данных 1485 Мбит/с;
  • Dual Link HD-SDI — для ТВЧ с прогрессивной развёрткой, позволяет передавать до 2970 Мбит/с посредством двух физических соединений HD-SDI;
  • 3G-SDI — для передачи ТВЧ с прогрессивной развёрткой потоком до 2970 Мбит/с посредством одного коаксиального кабеля.

Стандарты на стадии разработки:

Эти стандарты используются для передачи несжатых и некодированных цифровых видеосигналов (могут также иметь вложенные аудиопотоки и/или таймкод) в профессиональном телевизионном оборудовании. Передача потока данных 2970 Мбит/с возможна на расстояние до 300 м по коаксиальному кабелю.

Электрический интерфейс

[править | править код]

В различных стандартах последовательного цифрового интерфейса используется один (и более) коаксиальный кабель волновым сопротивлением 75 Ом с разъёмами типа BNC. Такой же кабель используется для аналогового композитного видео, но для цифрового потока предпочтительнее кабели более высокого качества. Размах сигнала 800 мВ (±10 %). Затухание сигнала при передаче на большие расстояния могут компенсироваться на приёмной стороне, что делает возможным передачу потока 270 Мбит/с на расстояние до 300 м. Для HD-потоков расстояние обычно не более 100 м.

Для передачи цифрового компонентного некомпрессированного видеосигнала используется канальное кодирование с модифицированным кодом без возвращения к нулю (БВНМ) в сочетании со скремблированием. Интерфейс является самосинхронизируемым. Кадровая синхронизация осуществляется специальным синхронизирующим пакетом данных, состоящим из последовательности подряд идущих 10 единиц и 20 нулей (20 единиц и 40 нулей для HD).

Стандарты

[править | править код]
Стандарт Название Битрейт Примеры видеоформатов
SMPTE 259M SD-SDI 270 Мбит/с, 360 Мбит/с, 143 Мбит/с, и 177 Мбит/с 480i, 576i
SMPTE 344M ED-SDI 540 Мбит/с 480p, 576p
SMPTE 292M HD-SDI 1.485 Гбит/с и 1.485/1001 Гбит/с 720p, 1080i, 1080p25/30
SMPTE 372M Dual Link HD-SDI 2.970 Гбит/с и 2.970/1.001 Гбит/с 1080p50/60
SMPTE 424M 3G-SDI 2.970 Гбит/с и 2.970/1.001 Гбит/с 1080p50/60
SMPTE 2081-1 6G-SDI 5.94 Гбит/с и 5.94/1.001 Гбит/с 4K 2160p25/30
SMPTE 2082-1 12G-SDI 11.88 Гбит/с и 11.88/1.001 Гбит/с, а также multilink 12G-SDI 4K 2160p50/60

Скорости передачи данных

[править | править код]

Для передачи SDI используются следующие скорости потока:

  • Для видеоустройств стандартной четкости, как установлено стандартом SMPTE 259M, возможны потоки 270 Мбит/с, 360 Мбит/с, 143 Мбит/с и 177 Мбит/с. Наиболее распространенная скорость потока — 270 Мбит/с, тем не менее, иногда встречается и 360 Мбит/с интерфейс (используется для широкоэкранного видео стандартной четкости). Интерфейсы 143 и 177 Мбит/с предназначены для передачи композитного видео (PAL или NTSC) в цифровой форме и ныне считаются устаревшими.
  • Для передачи цифрового видео улучшенного качества с прогрессивной разверткой (в основном 525p) установлено несколько 540 Мбит/с интерфейсов, включающих также интерфейс, состоящий из двух физических соединений 270 Мбит/с интерфейсов. Встречается довольно редко.
  • Для устройств ТВЧ, интерфейс SDI определён стандартом SMPTE 292M. Установлены два потока — 1,485 Гбит/с и 1,485/1,001 Гбит/с. Коэффициент 1/1,001 введен, чтобы обеспечить SMPTE 292M поддержку видеоформатов с частотой кадров 59,94 Гц, 29,97 Гц и 23,98 Гц, для совместимости наверх с существующими системами NTSC. Версия стандарта 1,485 Гбит/с поддерживает и другие широко распространенные форматы с частотой кадров 60 Гц, 50 Гц, 30 Гц, 25 Гц и 24 Гц. Таким образом при номинальной скорости потока 1,5 Гбит/с возможна передача обеих версий стандарта.
  • Для устройств телевидения сверхвысокой четкости, требующих более высокой четкости, частоты кадров или глубины цвета, чем предоставляется возможным в интерфейсе HD-SDI, стандарт SMPTE 372M определяет интерфейс с двумя физическими соединениями. Этот интерфейс состоит из двух подключений SMPTE 292M, функционирующих в параллели. В частности, поддерживается формат 1080p (4:2:2, 10-бит) c частотой кадров 60 Гц, 59,94 Гц и 50 Гц, а также и с 12-битной глубиной цвета, RGB- кодированием и цветовой дискретизацией 4:4:4.
  • Интерфейс, именуемый 3 Гбит/с (более точно — 2,97 Гбит/с, но чаще упоминается, как «3-гигабитный») стандартизован SMPTE 424M. Стандарт поддерживает все характеристики, поддерживаемые двойным интерфейсом 1,485 Гбит/с, а для передачи требуется только один кабель, а не два.

Дополнительные данные

[править | править код]

SMPTE 259M, SMPTE 292M включают поддержку дополнительных данных по стандарту SMPTE 291M. Дополнительные данные представляют собой стандартизованный поток данных для передачи в составе потока цифрового последовательного интерфейса. Помимо видео, в поток SDI могут быть включены вложенный звук, субтитры, тайм-код, сигналы обнаружения ошибок (EDH) и другие виды метаданных.

Вложенный звук

[править | править код]

Оба стандарта SD и HD-SDI предусматривают передачу до 16 каналов вложенного звука. В этих двух стандартах формирование пакетов звуковых данных происходит по-разному — SD использует стандарт SMPTE 272M, тогда как HD — стандарт SMPTE 299M. В обоих случаях SDI поток может содержать до 16 звуковых каналов (4 группы по 4 канала) с частотой дискретизации 48 кГц и 24-битным квантованием, совместимые со стандартом AES/EBU.

Сигналы обнаружения ошибок (EDH)

[править | править код]

Протокол обнаружения ошибок (SMPTE RP 165—1994, ITU-R BT.1304) является дополнительным, но обычно используется в цифровом последовательном интерфейсе. Протокол позволяет приёмному оборудованию SD-SDI проверять корректный приём каждого поля видеосигнала. Передающее оборудование рассчитывает две суммы контрольного значения циклического избыточного кода для каждого поля — одна соответствует полному кадру, другая соответствует одному полю, и помещает их в сигнал обнаружения ошибок (EDH) в пакет дополнительных данных.

Сигнал обнаружения ошибок (EDH) не исправляет ошибки, а только их детектирует. Также не существует механизма, при котором поля с выявленными ошибками могли бы быть переданы снова.

EDH не используется в стандарте высокой четкости HD-SDI, так как в стандарте заложена передача суммы контрольного значения циклического избыточного кода каждой строки.

См. также

[править | править код]

Ссылки

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 "Report ITU-R BT.1088-2. Interfaces for digital video signals in 525-line and 625-line television systems". ITU-R. Дата обращения: 15 апреля 2015. Архивировано 6 марта 2016 года.
  2. ↑ "Рек. МСЭ-R BT.656-5. Интерфейсы для цифровых компонентных видеосигналов в телевизионных системам с 525 строками и с 625 строками, работающих на уровне 4:2:2,описанном в Рекомендации МСЭ-R BT.601". EBU. Дата обращения: 15 апреля 2015. Архивировано 20 января 2022 года.
  3. ↑ "EBU Interfaces for 625-line Digital Video Signals at the 4:2:2 Level of CCIR Recommendation 601". EBU. Дата обращения: 15 апреля 2015. Архивировано 3 марта 2016 года.
  4. ↑ "10-Bit 4:2:2 Component and 4fsc Composite Digital Signals — Serial Digital Interface". SMPTE. Дата обращения: 15 апреля 2015. Архивировано 12 мая 2013 года.
  5. ↑ 1 2 "SMPTE Standards Update: 3G SDI Standards". SMPTE. Дата обращения: 15 апреля 2015. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
  6. ↑ "SMPTE: 32NF-70 WG Ultra HD SDI Interfaces". SMPTE. Дата обращения: 15 апреля 2015. Архивировано из оригинала 22 апреля 2014 года.
  7. ↑ March 2014 Standards Quarterly Report (page 28). SMPTE. SMPTE. Дата обращения: 19 сентября 2014. Архивировано из оригинала 16 июля 2014 года.


Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Serial_Digital_Interface&oldid=136533112