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.
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
Xiaomi uvedlo 150” Mijia Laser Projector 4K Xiaomi uvedlo 150” Mijia Laser Projector 4K
Laserový projektor od Xiaomi s označením Mijia je na trhu už nějaký ten pátek. Doposud byl ale k dispozici jen s Full HD rozlišením. To se nyní mění a nedávno byla představená aktualizovaná verze se 4K rozlišením.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala1 komentář
Nový firmware pro GoPro Fusion přinese 5.8K video i 24p Nový firmware pro GoPro Fusion přinese 5.8K video i 24p
Společnost GoPro aktualizuje svou 360° kamerku Fusion. Ta bude nyní umět až 5.8K video záznam (5.6K po složení do sférického). Vedle toho přibude i možnost záznamu ve filmových 24 snímcích za sekundu a další vylepšení.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala
Netflix se více obává hry Fortnite než konkurenčního HBO Netflix se více obává hry Fortnite než konkurenčního HBO
V dopise akcionářům Netflixu jsme se dozvěděli jednu zajímavou skutečnost. Hra Fortnite je tak extrémně úspěšná, že je pro Netflix větší hrozbou než jiné streamovací služby, proti kterým se nesnaží nějak zvlášť bojovat.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala
Netflix zdražuje o 13 až 18%, výroba vlastních pořadů je drahá Netflix zdražuje o 13 až 18%, výroba vlastních pořadů je drahá
Populární streamovací služba Netflix se rozhodla navýšit ceny předplatného o nemalých 13 až 18 %. Může za to především nákladná výroba vlastních pořadů, ale licenční poplatky také nezůstávají stranou.
18.1.2019, aktualita, Milan Šurkala
HDR: povinná výbava nové televize? HDR: povinná výbava nové televize?

Význam 4K už známe, ale ve specifikacích televizorů se nyní objevují pojmy jako HDR10, HDR10+, Dolby Vision nebo HLG. Co přesně tyto zkratky znamenají a opravdu je potřebujeme mít v televizoru? To vše si dnes vysvětlíme.

15.1.2019, článek, Jakub Doležal2 komentáře