升级至4K超高清12G-SDI接口时需要考虑的三件事

2016年12月28日 11:12    eechina
关键词: 超高清 , SDI , 电缆均衡器
作者:Jamille Estonilo,TI公司

超高清 (UHD) 显示器时代来了! YouTube、Netflix和Amazon Instant Video等大型流媒体公司开始提供4K内容,毫无疑问,越来越多的内容将可以随时随地获取。正因如此,广播和专业视频内容供应商就会持续升级他们现有的传输接口,以满足更高分辨率的视频内容所带来的不断增长的带宽需求(请见图1)。

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图1:高分辨率视频

如果你是一名系统设计人员,研究广播或专业视频设备,例如视频切换器、显示器、路由器、格式转换器或具有串行数字视频接口 (SDI) 的分布式放大器等,你很有可能考虑过以下这三个问题:

1.    传输接口:SDI还是基于IP的视频(10千兆以太网)?

多年来,广播公司和其他内容提供商使用SDI进行未压缩的视频传输,并且形成了一整套的基础架构来支持其运行;然而,以太网接口上的IP(互联网协议)传输变得越来越普遍。有一款现成可用的IP解决方案可以降低成本,提供灵活的基础架构实现方式=,并且增加了更高数据速率的可扩展性,这一切都得益于以太网在数据中心和其它通信基础架构应用中的普及。

电影电视工程师学会 (SMPTE)定义了针对4K视频传输、基于SDI(用于12G-SDI的ST-2082)和10G以太网 (SMPTE-2022-5/6) 的接口。还有少数几个通过IP提议进行传输的、基于工作室的视频,其中包括索尼NMI、Evertz ASPEN和AIMS,它们打算充分利用SMPTE正在标准化的管理的视频服务论坛 (VSF) TR-03/04。系统接口的选择取决于市面上的目标基础架构。在大多数情况下,系统既需要支持使潜在市场最大化的接口,又需要支持能满足客户对于异构视频网络要求的接口。在这样的情况下,比较明智的做法就是使你的硬件设计既能支持SDI,又能支持IP,然后使用软件来选择合适的传输接口。

TI的LMH1218电缆驱动器和LMH1219电缆均衡器是业内首款在同一器件内同时支持SDI和10G以太网数据速率和电气规格的器件。

2.    传输介质:同轴电缆还是光纤?

使用12G-SDI(或用于IP视频传输的10千兆以太网)进行较高速的数据传输会增加传输介质中的损耗,并且减少视频源与接收端之间的总通信电缆长度。为了应对12Gbps产生的插入损耗和高频抖动,应该使用均衡器、时脉重整器和电缆驱动器等信号调节组件来将同轴电缆的长度延长至100米。

需要更长传输距离时,光纤可以作为另一种传输介质,不过系统成本也更高。在使用常见的外形尺寸时,比如说SFP+(增强型小型可插拔组件),您可以使用专门设计支持乱序SDI视频帧的组件,其中包括常见病态数据,以及符合SFF-8431技术规格,即通过IP传输的、基于10G以太网视频的组件。

TI的LMH1218电缆驱动器和LMH1219电缆均衡器(这两个器件都具有时脉重整器)支持针对同轴电缆的75Ω接口,以及针对同一器件中光学组件的100Ω SFF-8431兼容接口。VIDIO,一个配有LMH1218和LMH1219的4K FMC开发组件,拥有支持分辨率支高达4Kp60的12G SDI (75Ω BNC) 和 IP (SFP+) 接口。

3.    传输速度:3G-SDI还是12G-SDI?

目前,有三种方法可以通过SDI接口来传输4K内容。其中一个比较笨的方法是利用4个电缆接口,每个接口承载3G视频数据;第二种方法将12G数据压缩到单个3G接口;而第三种方法是通过12G-SDI接口传输未经压缩的视频。

除非您是一个提供端到端解决方案的供应商,或者能够灵活地将使用12G-SDI的系统设计推销到较低端、但仍然广受欢迎的3G-SDI市场,否则,你需要设计多个SKU(库存单位)来满足不同的价格预期。设计团队的时间已经很紧迫,还要花费额外的时间和精力来设计并保持多个SKU,以支持12G-SDI和3G-SDI接口。重新使用现有硬件设计,并且根据正在被组装的SKU,在生产线上插入针对3G-SDI或12G-SDI的SDI组件,可以最大限度地节约成本,并且优化性能。

TI的电缆驱动器(LMH1218和LMH0318)与电缆均衡器(LMH1219和LMH0324)是100%引脚兼容的,并且采用同样的封装/引脚分配,以实现轻松升级。

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