www.tvfreak.cz
>
>

SDI a ti druzí, aneb na čem frčí profíci

SDI a ti druzí, aneb na čem frčí profíci
, , článek
Filmová studia, vysílací společnosti a další producenti ve většině případů využívají sériové digitální rozhraní, poskytující hned několik formátů (SD/ED/HD/3G) pro různou kvalitu přenosu. Podívejme se na jejich specifikace a porovnání s dalšími rozhraními.
K oblíbeným
Kapitoly článku:
  1. SDI a ti druzí, aneb na čem frčí profíci
  2. SDI a jeho varianty
  3. Porovnání s HDMI, přehled parametrů
reklama
Profesionální zařízení většinou disponují hned několika typy rozhraní, jelikož jsou kladeny velké nároky na kompatibilitu s ostatními přístroji. V současné době existuje několik standardních formátů pro přenos digitálního videa mezi zdrojem a zobrazovacím zařízením či jiným „spotřebičem“.
  • DVI – Digital Visual Interface
  • HDMI – High Definition Multimedia Interface
  • DisplayPort
  • SDI – Serial Digital Interface



Některá rozhraní fungují po dlouhé roky (SDI), ostatní (HDMI, DisplayPort) patří stále mezi relativně „mladší“ technologie a průběžně vychází jejich novější revize. Je tedy předčasné soudit, která z nich budou dominantní na poli profesionální techniky. Každý formát má své výhody a unikátní vlastnosti pro splnění požadavků A/V (audiovizuálního) průmyslu. V tomto článku se zaměřím na 4 nejpoužívanější formáty: DVI, HDMI a DisplayPort mají uplatnění především v uživatelských zařízeních, ale vyskytují se i na profesionální úrovni, kde však převládá rozhraní SDI, na které se zaměříme podrobněji.




DVI


Rozhraní DVI i HDMI jsou založena na podobném komunikačním schématu známém jako TMDS (Transition Minimized Differential Signaling). Kanál TMDS se skládá ze 4 párů kroucené dvojlinky (červená, zelená, modrá a informace, jenž udržuje barevné kanály synchronizované). Časování signálu se téměř shoduje se starším analogovým video signálem. DVI konektory mají buď jeden nebo dva datové spoje, obecně známé jako single link/dual link, podporující šíření obrazu v různých velikostech (max. rozlišení).


Konektory DVI.


Maximální šířka pásma pro jeden datový spoj je 165 MHz, odpovídá datovému toku o velikosti 4,95 Gbit/s, což bohatě stačí pro rozlišení WUXGA 1920 × 1200 px a HDTV 1080p/60 s barevnou hloubkou 8 bitů. Pro dosažení vyšší barevné hloubky a rozlišení lze použít druhý datový spoj zvládající šířku pásma do velikosti 330 MHz a maximální rozlišení 3840 × 2400 px. DVI konektor dále poskytuje 2 přídavné DDC piny (Display Data Channel) pro přenos specifikace displeje do grafického adaptéru s využitím formátu dat EDID (Extended Display Identification Data). Ta mohou obsahovat např. jméno výrobce, typ monitoru, filtru, rozměry obrazovky atd.

Tabulka s přehledem pinů pro DVI konektor:

PIN
Název signálu
PIN
Název signál
1
TMDS Data2-
16
Hot Plug Detect
2
TMDS Data2+
17
TMDS Data0-
3
TMDS Data2/4 stínění
18
TMDS Data0+
4
TMDS Data4-
19
TMDS Data0/5 stínění
5
TMDS Data4+
20
TMDS Data5-
6
DDC Clock (SCL)
21
TMDS Data5+
7
DDC Data (SDA)
22
TMDS Clock stínění
8
Analog vertical sync
23
TMDS Clock+
9
TMDS Data1-
24
TMDS Clock-
10
TMDS Data1+
C1
Analog Red
11
TMDS Data1/3 stínění
C2
Analog Green
12
TMDS Data3-
C3
Analog Blue
13
TMDS Data3+
C4
Analog horizontal sync
14
+5V napájení
C5
Analog zem
15
Zem
Ikona Odkaz na databáziIkona Odkaz na databázi

Specifikace DVI nabízí celkem 3 typy konektorů: DVI-D (pouze standardní digitální signál), DVI-A (analogový signál), DVI-I (analogový i digitální signál). Představuje bezplatný standard vyvinutý sdružením DDWG (Digital Display Working Group) v roce 1999, od této doby nevyšla žádná další revize.


HDMI


Rozhraní HDMI (dnes nejrozšířenější v domácí spotřební elektronice) zahrnuje funkčnost TMDS stejně, jako jsme si popsali u DVI, a rozšiřuje ji o přenos digitálního zvuku a řízení informací, případně i přenos ethernetových dat (od HDMI verze 1.4). To vše s využitím jednoho malého konektoru (ve skutečnosti existuje několik typů konektorů), což dělá toto rozhraní velmi úspěšným. Nejběžnějším HDMI konektorem je typ A s 19 piny. Obsahuje kanály TMDS, DDC, HPD, 5V napájení a CEC (Consumer Electronics Control), používané pro ovládání několika přístrojů, např. pomocí jednoho ovladače. CEC protokoly se u jednotlivých výrobců liší a nemusí být navzájem kompatibilní, nicméně existují určité implementační zásady a výrobci začínají spolupracovat při vývoji standardního ovládání. Každý výrobce má obvykle pro podporu funkce CEC vymyšlen nějaký svůj vlastní obchodní název, příklady jsou uvedeny v tabulce.


Výrobce
Označení používané pro CEC v produktech
HitachiHDMI-CEC
LGSimpLink
MitsubishiNetCommand for HDMI
Onkyo RIHD (Remote Interactive over HDMI)
PanasonicHDAVI Control, EZ-Sync, VIERA Link
PhilipsEasyLink
PioneerKuro Link
SamsungAnynet
SharpAquos Link
SonyBRAVIA Sync
ToshibaCE-Link, Regza Link


Konektor typu B umožňuje přenos signálu s dvojnásobnou šířkou pásma, je elektricky kompatibilní s rozhraním dual-link DVI-D, ale dosud není prakticky téměř vůbec využíván. Další známé typy: C (miniaturní konektor pro přenosná zařízení), D a E (od verze 1.4). HDMI se vyvíjí průběžně přes několik standardních revizí. První verze 1.0 přišla v roce 2002 s maximálním datovým tokem (TMDS) 4,9 Gbit/s.

Verze 1.3, v roce 2006, přinesla výrazné zvětšení šířky pásma na 340 MHz, maximální datový tok se tak navýšil na hodnotu 10,2 Gbit/s, barevná hloubka až na 48 bitů, tzv. Deep Color (16 bitů na jednu barvu), formát prostorového zvuku pro Blu-ray disky a rozlišení obrazu do velikosti WQXGA 2560 × 1600 px. Kromě toho podporuje ochranu HDCP proti kopírování digitálního obsahu (více informací v tomto článku).


HDMI konektor typu A (podrobný popis všech HDMI konektorů v článku zde).


Zatím poslední verze HDMI 1.4 je z roku 2009 s podporou 3D formátů a možným rozlišením až 4096 × 2160 px, nebo-li 4k × 2k. Jde pouze o stručnou charakteristiku HDMI rozhraní, specializovaný článek popisující všechny vlastnosti a principy je zde.

Tabulka s přehledem pinů pro HDMI konektor typu A:

PIN
Funkce
PIN
Funkce
1
TMDS Data2+
11
TMDS Clock stínění
2
TMDS Data2 stínění
12
TMDS Clock-
3
TMDS Data2-
13
CEC
4
TMDS Data1+
14
N/C
5
TMDS Data1 stínění
15
SCL
6
TMDS Data1-
16
SDA
7
TMDS Data0
17
DDC/CEC zem
8
TMDS Data0 stínění
18
+5V napájení
9
TMDS Data0-
19
Hot Plug Detect
10
TMDS Clock+
Ikona Odkaz na databáziIkona Odkaz na databázi

DisplayPort


DisplayPort představuje levnou alternativu digitálního rozhraní (náhrada HDMI) pro spojení zdroje a zobrazovacího zařízení. Používá odlišné schéma pro přenos videa (nikoli TMDS), tudíž není přímo kompatibilní s HDMI a DVI rozhraním. Avšak 20pinový Displayport konektor má podobné vlastnosti jako typ A a C u HDMI, takže ho lze použít pro přenos signálu, jestliže zařízení podporuje HDMI. Tento způsob se nazývá „dual-mode“ nebo „multi-mode“ a je značen dvěma plusy.


DisplayPort konektor a jeho značka.


Obrazový a zvukový signál je veden po čtyřech linkách (každá zvládá 1,62 Gbit/s nebo 2,7 Gbit/s), lze tak dosáhnout maximálního datového toku až 10,8 Gbit/s. Stejně jako HDMI i DisplayPort zvládá podporu funkce Deep Color, vícekanálového zvuku a vysokého rozlišení daleko za WUXGA 1920 × 1200 px a HDTV 1080p/60. Obdobu DDC představuje kanál AUX zajišťující EDID komunikaci a ochrana HDCP je nahrazena pomocí DPCP (DisplayPot Content Protection).

DisplayPort kromě nulových licenčních poplatků šetří náklady sjednocením signálových rozhraní uvnitř přístrojů, např. mezi základní deskou a displejem u notebooku. První verze byla vydána společností VESA (Video Electronics Standards Association) v roce 2006, následovala revize 1.1a v roce 2008. V poslední době se toto rozhraní začíná objevovat i ve spotřební elektronice, jeho doménou jsou však převážně počítačové grafické karty, monitory a jiná zařízení.

Tabulka s přehledem pinů pro DisplayPort konektor:

PIN
Funkce
PIN
Funkce
1
ML_Lane 0 (p/positive)
11
GND
2
GND (zem)
12
ML_Lane 3 (n)
3
ML_Lane 0 (n/negative)
13
GND
4
ML_Lane 1 (p)
14
GND
5
GND
15
AUX CH (p)
6
ML_Lane 1 (n)
16
GND
7
ML_Lane 2 (p)
17
AUX CH (n)
8
GND
18
Hot Plug Detect
9
ML_Lane (n)
19
Return
10
ML_Lane 3 (p)Ikona Odkaz na databáziDP_Power (napájení)
Nejnovější články
Sony a Marvel mají rozepře: existence Spider-Mana v MCU ohrožena Sony a Marvel mají rozepře: existence Spider-Mana v MCU ohrožena
Finance možná způsobí, že se už Spider-Man neobjeví v dalších filmech od Marvel Studios. Společnosti Disney, která vlastní Marvela, a Sony, která vlastní práva na Spider-Mana, se totiž nedohodly na dalším postupu. Kvůli penězům.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala
Apple TV+ nejpozději v listopadu za $9,99 měsíčně Apple TV+ nejpozději v listopadu za $9,99 měsíčně
Oficiální uvedení Apple TV+ na sebe ještě nechává čekat, na internet ale prosakují další informace. Hovoří se např. o tom, že se tak stane do listopadu a také to, že bude stát $9,99 měsíčně. Prosakují ale i informace o připravovaných seriálech.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala
Netflix připravuje 3dílný dokument o Billu Gatesovi Netflix připravuje 3dílný dokument o Billu Gatesovi
Netflix připravuje spoustu vlastního obsahu a jedním z nich bude i 3dílná dokumentární série o Billu Gatesovi. Ta se ale nebude věnovat primárně jeho působení v Microsoftu jako spíše jeho působení poté.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala1 komentář
GoPro Hero 8 má prý umět 4K při 120 fps GoPro Hero 8 má prý umět 4K při 120 fps
Na internetu se objevily uniklé informace, které prozrazují detaily o připravovaných akčních kamerách GoPro Hero 8. Novinka by dle nich měla umět natáčet 4K video až při 120 fps i podporovat nové příslušenství.
16.8.2019, aktualita, Milan Šurkala1 komentář
Netflix chce pracovat s českými herci a studii, hledá zaměstnance Netflix chce pracovat s českými herci a studii, hledá zaměstnance

Nabídka pracovních pozic na streamovací službě Netflix prozradila zajímavou skutečnost. Hledají se totiž možnosti, jak spolupracovat s lokálními herci a studii ve Východní Evropě a Turecku, tedy včetně těch českých. 

11.8.2019, aktualita, Milan Šurkala