imah » diulas » UHDTV - Naon anu Anjeun ngantosan?

UHDTV - Naon anu Anjeun ngantosan?


AlertMe

Dikintunkeun ku Jim DeFilippis

Anjeun ngan ngagaduhan deui ti NAB. Anjeun recovering ti sakabeh informasi nu dituang kana sirah anjeun ngeunaan téhnologi, wawasan Industri panganyarna na solusi masalah sapopoé sahiji stasiun anjeun atanapi fasilitas. Hayu urang coba nyortir kaluar kabeh pesen anu béda anjeun uninga sarta nyieun sababaraha rasa kaayaan UHDTV routing jeung distribusi.

Hiji masalah nagging mangrupa inti tina fasilitas, anu router tutuwuhan. The router ayeuna geus maxed kaluar; atawa sugan téh mangrupa situasi 'héjo widang' tapi anjeun nyangkut jeung informasi jeung sarat dina desain anyar conflicting. Aya tekanan rék dilegakeun atawa ngaganti router tutuwuhan tapi naon téhnologi kudu mertimbangkeun? Nyaeta SDI masih giat atawa éta waktu ka kasampak di vidéo leuwih IP? Mun video leuwih IP sigana pilihan katuhu, nu ku sababaraha deukeut kana IP bakal giat ngaliwatan hirupna fasilitas anjeun (atawa karir Anjeun!)?

Hiji faktor salajengna mertimbangkeun téh, bari aya bisa jadi hiji kedah saharita pikeun ngamutahirkeun mun UHDTV (4k) atawa setelan HDR (PQ, HLG) atawa warna lega (ITU Rec 2020) éta teu kapastian yén di mangsa nu bakal moal teuing jauh nu anyar router kudu dirobah atawa retrofitted pikeun nanganan salah sahiji atawa leuwih tina ieu format anyar.

Anjeun geus dédéngéan ngeunaan video leuwih IP. Anjeun meureun terang yen aya sababaraha deukeut sakitu legana sauyunan unggal kalawan ngarojong sorangan saperti Sony Networked Media Interface (nmi), nu Alliance pikeun IP Media Leyuran (tujuan), sarta adaptif Sampel Gambar Encapsulation (ASPEN) Komunitas keur ngaran tapi tilu. Lajeng aya nu interfaces standardized kayaning SMPTE ST 2022 na VSF TR03 na TR04. Tiap angkutan rojongan ti uncompressed atanapi dikomprés sinyal video 3G / s leuwih infrastruktur 10G Ethernet. Pikeun ngaronjatkeun kapasitas na mun 'masa depan buktina' pamasangan kiwari, ngical paralatan anu recommending pamakéan komprési mezzanine (JPEG 2k LL, Tico, nmi, VC 2) leuwih lawon 1G / 10G Ethernet. Ieu loba téknologi anyar pikeun nyerep, nganalisis tur nyieun kaputusan pikeun 5 gigireun 10 taun.

Sateuacan jumping kana tungtung jero tina IP kolam renang, hayu urang nyandak stock tina kaayaan kiwari SDI. Hiji palajaran sajarah pondok munggaran. Serial Digital Interface ieu dimekarkeun dina mimiti 90 urang pikeun nyocogkeun peryogi; kamampuhan pikeun mindahkeun video digital leuwih coax, Dina nyata waktu, antara alat produksi jeung monitor. Dina titik ieu waktos SD video digital diperlukeun 270Mb / s (komponén ITU Rec 601). Desain Spesifikasina ieu reliably interconnect 'sumber' video pikeun 'sinks' leuwih coax sambungan kabel dina jarak nu éta has pikeun video analog (100m / 300ft).

kunaon coax? Muhun infrastruktur video aya éta coax sambungan kabel sarta saprak video digital ieu mangrupa format nyebar anyar jeung teu, ieu keur dilaksanakeun dina tahap atanapi kapuloan. jeung coax geus aya tempat, éta anu dijieun rasa ngawangun metoda angkutan digital anu dipaké coax.

Kana waktu, SDI dimekarkeun pikeun kaasup pungsi deui. Kudu ngangkut audio kalayan video? Standar SDI anu diralat ka Lebetkeun audio dina horizontal spasi ancillary data (hanc) {nu dipaké pikeun jadi interval blanking horizontal}. Kudu ngangkut data program patali lianna kayaning kode waktos atanapi Captioning? Deui standar SDI anu diralat ka Lebetkeun data dina spasi data nangtung ancillary (vanc) {nu dipaké pikeun jadi interval blanking nangtung}.

Dina 90s telat HD TV jadi tantangan anyar. analog komponén HD éta hiji non-starter, teuing hese ngatur sarta neundeun pristine iwal jarak pondok. Jadi SDI meunang pamutahiran angkat garpu jeung dipindahkeun nepi ka 1.485 GB / s (5.5 x SD-SDI). Deui, nu Spesifikasina rarancang éta jeung ulang pamakéan infrastruktur aya, coax sambungan kabel nepi ka 100m.

Dina 10 taun panungtungan SDI dipindahkeun nepi ka 3 GB / s, teras 6Gb / s sarta kiwari (2015) 12Gb / s. 3Gb / s di respon kana aplikasi kayaning 1080p50 / 60 jeung / atawa stereoscopic HD (3D). aplikasi 6 GB / s kaasup dual link 3Gb / s (D-Bioskop produksi jeung 1080p60 stereoscopic), bari 12 GB / s bisa ngarojong quad link 3G atanapi 2160p / 10bit di 60fps (UHD-1). Kabéh format SDI ieu ngarojong sinkron angkutan nyata waktu video leuwih jarak 100m, kaasup embedding saluran audio jeung program patali data (TC, Captioning, jsb), sacara real waktu (teu latency intrinsik lian ti laju cahaya).

Salajengna, 3Gb / s, 6Gb / s sarta standar 12Gb / s SDI ngawengku pangabisa ngangkut sababaraha handap speeds SDI nalika dicampurkeun jeung dipetakeun (channelized) kana speed luhur SDI. Kituna 12 GB / s bisa ngangkut (2) 6Gb / s atanapi (4) 3Gb / s atawa sinyal (8) 1.5Gb / s.

Muhun deui ka dieu na ayeuna, sual bisa ngumbar nyaeta naon anu pilihan lamun ngaronjatkeun sistem routing SDI ayeuna atanapi ngarancang fasilitas lengkep anyar? Salaku Kuring geus outlined luhur, SDI geus dipelak sarta terus mekar dina respon kana kabutuhan produksi video na distribusi. Hal ieu dioptimalkeun pikeun digawe leuwih infrastruktur aya sahiji coax sambungan kabel bari nyadiakeun keur angkutan sinkron tina video, audio jeung data pakait.

Jadi kumaha standar ST 2022 / TR 03 na 04 tumpukan up? Aya sababaraha kaunggulan definite mun dikabaran sarta routing video leuwih IP tapi aya ogé watesan jeung rumusan tradeoffs. Mimitina eta gé butuh infrastruktur fisik sakabeh anyar salaku ST 2022 teu dieusian pikeun transpor leuwih coax. 100m jarak leuwih tambaga, enya keur 1Gb / s tapi najan mungkin teu jadi umum dina 10Gb / s. Éta ok lantaran serat optik can tangtu balik 100m atanapi salajengna di 10Gb / s, tapi nu tipe serat na mana serat optik panyambungna ngagunakeun ?. video ayeuna leuwih standar IP teu nangtukeun jenis sambungan kabel serat atanapi nyarankeun serat panyambungna optik. Lapisan fisik anu nepi ka adopter ka mutuskeun jeung angka kaluar sedengkeun SDI pinuh standarisasi pikeun pamakéan kabel 75 ohm umum tur panyambungna BNC.

Nu format IP pikeun ngadopsi? Nyaeta pendekatan ASPEN maké pakét MPEG2 TS leuwih IP pilihan katuhu? Atawa teh boga tujuan pendekatan nu migunakeun boh ST 2022-6 encapsulating SDI kana pakét IP atawa VSF TR03 / TR04 pendekatan misah packetization panggih? Naon ngeunaan lapisan kontrol, kumaha bade pakét ieu jadi routed ngaliwatan switch lawon IP? Teu basajan salaku 'crosspoint' per sumber per kaluaran, tapi butuh kontrol aliran router anu bisa nanggungkeun ka kantor asuransi pakét tina video sumping di port katuhu dina waktos katuhu, dina urutan, teu kaleungitan atawa reureuh kaleuleuwihan. Unggal ngajual boga sorangan 'sambel rusiah' maranéhna pikeun orchestrate angkot ti pakét video leuwih lawon IP, jadi kaputusan konci bakal nu salah pikeun ngadopsi jeung akur sarta bakal leyuran ieu dirojong ngaliwatan hirupna fasilitas nu?

tinimbangan sejen nyaeta kualitas sahiji switch video? Kalawan SDI, urang gaduh pilihan tina saklar. Sinkron SDI saklar geus dimekarkeun sarta anu dipake unggal poe di fasilitas Anjeun. Dina aplikasi kirang sénsitip, a SDI non-sinkron switch nyaéta ditarima ku waktu recovery minimum (ilaharna kirang ti garis TV 1). video nu diusulkeun leuwih protokol switch IP merlukeun koordinasi antara sumber jeung tujuanana pikeun ngadegkeun babak-lalampahan transit reureuh jeung ka tos synch sumber saméméh 'switch bersih'. Video bersih IP switch ogé bisa merlukeun dua kali bandwidth nu salila periode 'synch'. A video IP non-sinkron switch nyaéta dimungkinkeun tapi recovery nu meureun sababaraha garis TV atawa sugan ngabalukarkeun ulang pigura / skip.

Timing na sinkronisasi. SMPTE geus ngembangkeun hiji timing na sinkronisasi pendekatan anyar maké IEEE 1588 Precision Time Protokol-protokol leuwih IP. standar ieu anyar (ST 2059) ngarojong sinyal sinkronisasi warisan (burst hideung, DARS,) sangkan anu lumaku pikeun duanana tatangkalan SDI ogé video tina fasilitas IP. Sanajan kitu lamun pilihan anu aya video leuwih IP, mung pendekatan sinkronisasi anyar téh lumaku. Ku kituna sajaba ngaganti sakabéh coax sambungan kabel, sadaya timing na sinkronisasi parabot perlu ditingkatkeun.

Alat-alat interfaces. Bari sakabeh parabot produksi siaran modern ngabogaan koneksi Ethernet (RJ45) sababaraha lamun sagala boga panganteur 1G Ethernet sumawona sambungan 10G Ethernet. Ku kituna kiwari pikeun nerapkeun hiji switch lawon IP di fasilitas a, aya boga janten SDI coax (BNC) kana converters IP. Aya alat sapertos, disebutna SFP urang (Leutik Bentuk-faktor Pluggable) panarima transmisi nu bisa ngarobah kana / ti SDI kana IP (contona Embrionix ngajadikeun sababaraha jenis SDI of SFP urang, BNC, F / O, 3G / 6G / 12G).

Sanajan converters ieu ditambahkeun kana biaya sakabéh hiji router badag, nunjukkeun yen aya sababaraha jenis parabot siaran siap pikeun sambungan IP langsung. Dimana aya gear nu bisa panganteur langsung ka IP, nu tipe sambungan teu standarisasi pikeun video leuwih pamakéan IP. Kanyataanna lolobana parabot ngarojong 10G nyaeta via port bantu SFP. 10G Ethernet sambungan kabel lapisan fisik sarta panyambungna ngawengku:

10GBaseT: Cat 6a atanapi 7 sambungan kabel tambaga jeung panyambungna RJ45.

Jarak nepi ka 100m. (FYI, gumantung kualitas instalasi, shielding sarta kualitas anu terminations final jarak)

10GBase-SR: rentang Short multi-mode serat kalawan SC atawa tipe PC panyambungna. Jarak nepi ka 300m

10GBase-LR: rentang Long tunggal serat mode jeung SC atawa tipe PC panyambungna. Jarak nepi ka 10km

UHD-TV jeung mangsa nu bakal datang. Kumaha carana sangkan unggal pendekatan, SDI v. IP, ngabandingkeun nalika needing pindah nepi ka UHD? Hayu urang mimitian kaluar kalayan naon gé kuring nelepon UHD 1.1: 3840 × 2160 p50 / 60Hz, 10bit, ITU Rec 2020, 4: 2: 2, SDR. Éta laju data dasar 12Gb / s (sabenerna 11.88Gb / s). SMPTE ST 2082-10 link tunggal 12G SDI handles yén atanapi SMPTE ST 425-5 pikeun quad 3G SDI ogé bisa dipaké. Dina sisi IP, 10G Ethernet teu bisa, mawa uncompressed UHD 1.1 (2160p50 / 60Hz, 10bit, 4: 2: 2). Mawa UHD 1.1 on hiji infrastruktur IP bakal merlukeun hiji hambalan nepi ka 25G Ethernet nalika janten sadia atanapi nganggo quad 10G Ethernet, nu katelah 40G Ethernet.

Ieu kudu dicatet kumaha ogé yén ayeuna hijina cara standardized sahingga interoperable nyambung wae dua lembar pakakas UHD 1.1 babarengan anu SMPTE standar SDI - aya euweuh IP interfaces standardized atawa protokol sadia pikeun kenop sinyal UHD.

Tingkat hareup UHD 1.2, ngarojong boh paningkatan ka 12bit per sampel (4: 2: 2 atanapi 4: 4: 4) atawa nambahan kadar pigura pikeun 120Hz (10bit 4: 2: 2) atawa duanana (UHD 1.3). UHD 1.2 perlu ganda bandwidth 1.1 atanapi 24Gb / s (23.76Gb / s). Pikeun SDI aya link dual 12G SDI (SMPTE ST 2082-11). Hanjakal 25G Ethernet teu rada bisa ngarojong UHD 1.2 sakumaha IP pindah umumna mah tiasa ngadamel ongkos data leuwih ti 80% tina laju garis jadi 40G Ethernet anu diperlukeun (quad 10G Ethernet). Tungtungna lamun anggap we UHD 1.3 pikeun 120Hz di 12 bit, 4: 2: 2 / 4: 4: 4, ieu merlukeun nepi ka 48 GB / s. Quad 12G SDI (SMPTE ST 2082-12) bisa padamelan kiwari sedengkeun konektipitas IP sarimbag diperlukeun nyaeta 100G Ethernet, nu hijina ngan dimimitian muncul dina puseur data kiwari jadi masih pohara mahal teu jadi lega deployed. IP pasti aya 'masa depan' format nalika tempo 4k pilihan ékosistem produksi kiwari.

Kumaha ngeunaan 8k? Ogé kawanoh salaku UHD 2, kalawan 7680 × 4320 piksel dina 50 / 60Hz, ieu ogé ngalakukeun-tiasa sakumaha quad link 12G-SDI kiwari, tapi sakumaha kalayan UHD 1.3, baris merlukeun nyoko hiji baku 100G Ethernet hareup.

Di dieu téh tabel kasimpulan:

wujud jeung ukuran rincian Atah laju data SDI IP
UHD 1.1 2160p50/60 10b 4:2:2 12Gb / s 12G ST 2082-10Quad 3G ST 425-5 25G / 40G Ethernet
UHD 1.2 2160p120 10b 4:2:2 24Gb / s Dual 12G ST 2082-11 40G Ethernet
UHD 1.3 2160p120 12b 48Gb / s Quad 12G ST 2082-12 100G Ethernet
UHD 2.1 4320p50/60 10b 4:2:2 48Gb / s Quad 12 G ST 2082-12 100G Ethernet

Méja 1. transmisi Uncompressed of UHD video

Janten lengkep, hayu urang nganggap pamakéan komprési mezzanine pikeun mantuan ngurangan laju data atah. Anggap komprési mezzanine tinimbang basa-band UHDTV routing téh bisa ditarima, sarta biaya pakait jeung tungtung-to-tungtung processing latency (tina komprési mezzanine), bisa diakomodir, mangka anjeun kudu milih ti antarana sababaraha téhnik komprési calon nu ayeuna geus diusulkeun sarta dina prosés keur documented di SMPTE.

wujud jeung ukuran rincian Dikomprés Data Rate SDI IP
UHD 1.1 2160p50/60 10b 4:2:2 3Gb / s 3G SDI (ST 425-1) 10G Ethernet ST 2022 / TR03 / 04
UHD 1.2 2160p120 10b 4:2:2 6Gb / s Dual link 3G SDI (ST 425-3) 6G SDI (ST 2081-10) 10G Ethernet / TR03 / 04
UHD 1.3 2160p120 12b 12Gb / s Quad 3G SDI ST 425-512G SDI ST 2082-10 40G Ethernet
UHD 2.1 4320p50/60 10b 4:2:2 12Gb / s Quad 3G SDI ST 425-512G SDI ST 2082-10 40G Ethernet

Méja 2. Mezzanine dikomprés népana UHD video

Bari solusi mezzanine aya standarisasi dina waktos interoperability ieu teu dijamin. The JPEG jingjing Grup ngagawekeun handapeun ISO / IEC geus dihasilkeun hiji panggero pikeun téhnologi jeung ekspektasi ngabakukeun a komprési mezzanine ku 2017, gawang sahiji nu boga standar komprési mezzanine interoperable umum nu bisa dipaké pikeun aplikasi misalna.

Aya jalur keur mangsa nu bakal datang kalayan boh SDI atanapi IP, kumaha nu roadmap SDI geus hadé tangtu kalawan téhnologi panganteur anu disadiakeun kiwari keur dipake dina salah sahiji tingkat UHD anu kami dibahas.

Conclusions.

Bari IP mangrupakeun solusi keur tumuwuh pikeun transpor of real waktos video leuwih IP, aya réa patempatan anu kedah ngumbar na standardized. Ayeuna aya interfaces SDI (3G / 6G / 12G) geus standarisasi na bisa nutupan nepi ka aplikasi 48Gb / s kiwari sarta ka isukan.

Kedah salah mertimbangkeun deukeut hibrid? Sumuhun, dimana SDI teu praktis, kayaning keur angkutan tina video ka puseur data, nu sadayana IP atawa dimana infrastruktur Telecom ngan ngarojong protokol IP (MPLS). Ogé bisa make rasa ngabogaan IP pikeun aplikasi anu aya leuwih komputer dumasar atawa pikeun pamasangan multi panempo badag.

Tapi pikeun produksi video, utamana saluareun ongkos HDTV, SDI geus maju tina taneuh nepi ka ngarojong produksi video hirup, routing na interkonéksi. Eta geus mekar mun versi panganyarna dina 12Gb / s, leuwih ti cukup pikeun sakabéh format produksi arus jeung extensible mun malah 8k! Bari aya alesan alus keur pamakéan téknologi IP, IP teu a panacea universal. Salaku Brits nyebutkeun, "Kuda keur kursus", hartina unggal téhnologi (kuda) boga titik amis na tina pamakéan (kursus).

naséhat kami: ngadéngékeun, diajar jeung ngadidik diri ngeunaan pro jeung kontra unggal pendekatan. Cocog up sasuai ka nu Anjeun sareng 'pangalusna fit' kiwari sarta 'tatarucingan pangalusna' sakumaha ka mana masa depan bisa bohong. solusi anjeun bakal téhnologi anu kalawan nyadiakeun cakupan pangalusna di total biaya sahenteuna palaksanaan, kaasup naon baé 'kurva learning / teething nyeri' salila rollout nu.

Hayu urang ngabandingkeun SDI v IP tina segi Tret desirable.:

tret SDI IP
Kahareup diartikeun roadmap Sumuhun, nepi ka 8k Dinten 1080p (10G). jalur pasti kana format hareup
harga Pilihan tina 3G mun 12 G kalayan 10-20 rentang% tina biaya leuwih HDTV SDI (1.5Gb / s)
dipakéna aya coax sarta bnc
Pasti alatan kurangna standar (unggal palaksanaan ieu dibanderol salaku 'salah sahiji')
SFP panganteur ongkos tinggi
Agility SDI bisa ngonpigurasi mawa loba format. Panganteur ubiquitous on alat siaran Gumantung kana nu baku anu diadopsi. Potensi komponén individu routing (audio, Captioning, jsb).
Interfaces teu standarisasi atawa sadia on paling alat siaran
Expandability 32 × 32 mun 1152x 1152; bisa ngagabungkeun matrices via trunking Pasti alatan routing kapasitas jeung kontrol aliran. Nepi ka 10,000 jalur saperti dieusian ku ngical paralatan.
switch sinkron nuhun Sumuhun tapi teu standarisasi jeung bisa mangaruhan kapasitas atanapi QoS tina lawon router.
Mezzanine skéma Teu diperyogikeun tapi bisa diangkut sakali standarisasi Diperlukeun pikeun UHDTV; nawarkeun pajeulitna, ongkos na latency
Latency 3-5uS garis TV 1-3
Sync Blackburst, SMPTE ST 2059 (IEEE 1588 PTP) ST 2059
lapisan fisik 75 ohm coax jeung panyambung bnc 100m.fiber optik 2km Cat 6a / 7. RJ 45.100m (10G) Serat optik (2km)
NB: kanggo ongkos data saluareun 10Gb / s pamakéan tambaga teu dianjurkeun.


AlertMe

Magazine siaran Darso

Magazine Darso siaran mangrupa pasangan resmi NAB Tembongkeun Média jeung kami nutupan siaran Téknik, Radio & Téhnologi TV keur animasi nu, Broadcasting, Motion Picture and industri Produksi Post. Urang nutupan acara industri jeung Konvénsi kawas BroadcastAsia, CCW, IBC, SIGGRAPH, Digital asset Symposium tur leuwih!

tulisan panganyarna ku Magazine Darso Broadcast (tempo sadaya)