Последовательный цифровой интерфейс (SDI) – это профессиональный стандарт цифрового видеоинтерфейса, который использовался с начала 90-х годов. Это целое семейство видеоинтерфейсов (SDI, HD-SDI, 3G-SDI, 6G-SDI, 12G-SDI), которое было стандартизировано в 1989 году Обществом Инженеров Кино и Телевидения (The Society of Motion Picture and Television Engineers [SMPTE]). Стандарт используется бродкаст индустрией для передачи несжатых, незашифрованых цифровых видеосигналов в телестудиях и подобных объектах.
SDI и HD-SDI традиционно доступны только в профессиональном видеооборудовании благодарая лицензионным соглашениям, которые ограничивают использование стандарта в полупрофессиональном аудиовизуальном оборудовании, а также в бытовом оборудовании. Последний апгрейд стандарта был в 2015 году, кода были представлены стандарты 6G-SDI и 12G-SDI .
Прежде чем погружаться в детали стандартов SDI, надо помнить об одном из главных параметров стандарта: битрейт (полоса пропускания). Битрейт описывает скорость битов из источника в приемник — он показывает, сколько данных передается за определенный промежуток времени. Битрейт чаще всего измеряется в битах в секунду (bps), килобитах в секунду (kbps), мегабитах в секунду (Mbps), гигабитах в секунду (Gbps). Битрейты в стандартах SDI перечислены в виде максимального битрейта, поддерживаемого стандартом, и тесно связаны с разрешением видео.
На данный момент существует восемь стандартов SDI:
SD-SDI (SMPTE 259M)
ED-SDI (SMPTE 344M)
HD-SDI (SMPTE 292M)
Dual Link HD-SDI (SMPTE 372M)
3G-SDI (SMPTE 424, 424M: 2012)
6G-SDI (SMPTE ST-2081)
12G-SDI (SMPTE ST-2082)
24G-SDI (SMPTE ST-2083) – в разработке
SD-SDI (SMPTE 259M)
Является первой версией стандарта и был представлен в 1989 году. Поддерживает разрешения до 576i (NTSC/PAL 25fps) и четыре разных битрейта: 270, 360, 143 и 177 Mbps.
ED-SDI (Enhanced Definition, SMPTE 344M)
Расширенная версия стандарта SDI была разработана для поддержки прогрессивных разрешений (576р), а не только чересстрочных вариаций NTSC/PAL. Имеет битрейт до 540 Mbps и двойную реализацию 270 Mbps.
HD-SDI (SMPTE 292M)
Появился в 1998 году после введения разрешения HD (720p и 1080i). Поддерживает битрейт до 1,5 Gbps и видеоформаты с частотой кадров до 59,94 Гц.
Dual Link HD-SDI (SMPTE 372M)
Как в случае с ED-SDI, стандарт HD-SDI требовал более современной версии, поскольку рынок широко принял HD и требовал поддержки более высоких битрейтов. Версия Dual Link HD-SDI поддерживает битрейт 3 Gbps и разрешение до 1080р при частоте кадров 60 Гц, 59,94 Гц и 50 Гц.
3G-SDI (SMPTE 424M, 424:2012)
3G-SDI – это интерфейс с поддержкой 3 Gbps, который был стандартизирован в 2006 году и пересмотрен в 2012 году для поддержки функций стандарта Dual Link HD-SDI, но для реализации которых используется один кабель, вместо двух в предыдущей версии.
6G-SDI (SMPTE ST-2081)
Интерфейс поддерживает битрейт 6 Gbps, разрешение 4К в 30 кадров по одному линку и был объявлен в качестве стандарта в 2015 году. Логичная эволюция семейства SDI при непрерывном росте использования 4К разрешений. Ранее было возможно использовать 4 х HD-SDI сигнала для передачи 4К30 или 4 х 3G-SDI для передачи 4К60, но с 6G-SDI это делается одним или двумя линками. Стоит обратить внимание, что есть два стандарта 4K, UHD и DCI – оба определяются SMPTE. Кратко о разнице:
///3840 x 2160 (UHD, UHD-TV) – это разрешение 4К, используемое в мире телефидения. Разрешение соответсвует 4 х HD (1920*1080). Формат UHD также является стандартом SMPTE 2036-1.
///4096 x 2160 (DCI, Digital Cinema Initiative) – это разрешение 4К, принятое цифровым кинотеатром и состовляет 4 х 2К (2048*1080). Этот формат стандартизирован SMPTE 2048-1.
12G-SDI (SMPTE ST-2082)
Первая версия стандарта была введена в 2015 году. Была пересмотрена в 2018 (ST 2082-10:2018). Поддерживает 4К60 по одной линии и 8К30 по двум.
Есть несколько вещей, которые следует держать в голове при работе с интерфейсом:
///Длина кабеля
В сравнении с другими интерфейсами, SDI имеет возможность передавать сигнал на большие расстояния. Различные стандарты SDI используют один или несколько коаксиальных кабелей с разъемами BNC. В зависимости от качества каблея HD/3G-SDI можно передать на расстояние до 100 метров.
///Поддержка оптического волокна
Уже сейчас на рынке представлены конвертеры для передачи SDI по оптической линии, что позволяет передвать сигнал на огромнейшие расстояния. К слову, передача сигнала по оптической линии всегда более стабильна.
///Физический разъем
В разных стандартах SDI используются разъемы BNC с коаксиальными кабелями. Одно из главных преимуществ которого в том, что BNC представляет собой плотное соединение, которое физически блокируется при подключении и может быть «вырвано только с корнем».
///Отсутствие HDCP
Головная боль видеоинженера, HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) – протокол безопасности, предотвращающий копирование цифрового аудио и видео контента при перемещении его по соединениям. Он был разработан корпорацией Intel, и таке подключения, как DisplayPort, DVI, HDMI, используют его. Для защиты требуется обмен «рукопожатием» между источником и устройством вывода, что приводит к частым проблемам (отсутсвие сигнала, падение сигнала и т. д.) даже в профессиональном оборудовании. HD-SDI не имеет HDCP, поскольку этот протокол медленный, сигнал SDI будет прохоидть быстрее между устройствами без него.
///Много информации
SDI имеет возможность передавать действительно несжатое видео и аудио. Интерфейсы SD и HD имеют поддержку 16 каналов встроенного звука, а в более новых реализациях до 32 каналов.
В повседневной работе мы редко сталкиваемся с SDI, чаще всего это происходит при наличии IMAG трансляции на площадке. Однако не стоит проходить мимо этого интерфейса. Пусть развитие индустрии идет по пути перехода на сетевые технологии, SDI будет с нами еще долгое время.
Ссылки по теме:
https://www.smpte.org/publications/industry-perspectives/schubin-HPA2014
https://www.techopedia.com/definition/727/bayonet-neill-concelman-connector-bncconnector
https://wolfcrow.com/blog/sdi-displayport-hdmi-or-dvi-whats-the-best-way-to-monitor-video/
Оставайтесь на связи, подписывайтесь на наши каналы
Youtube - https://youtube.com/Andy_wzrt
VK - https://vk.com/vjkazakhstan
Vimeo - https://vimeo.com/vjkazakhstan
Instagram - https://instagram.com/vjkazakhstan