Introduction of 6G SDI/12G SDI Baseband Signal Uncompressed Transmission Solution

デジタル画素解像度とは

 

まず、解像度(デジタル画素)と言えば、SD画質からHD画質へ、720×576から1920×1080へ、アスペクト比4:3〜16:9のようなものはよく知られている。4K画質はHD画質をベースにして開発され、「超高精細」UltraHDと呼ばれる。720x576の40万画素から、1920x1080の2000万ぐらいの画素に変えた。4K画質と言えば、解像度はHD画質をベースにして1920x1080(1080p60)から3840x2160(2160p60)に変え、画素数が4倍になった。つまり、横1920x2と縦1080x2で約4倍の解像度ということである。変わらないものはアスペクト比16比9である。QFHDのQはQUADを指し、4倍の意味である。FはFULL、4K画質はHD画質の4倍である。









現在、市販の主流の4K超高精細ベースバンド信号は二つ種類ある。

 

映画業界における6G/12G-SDIデジタル・シリアル超高精細ベースバンド信号は、テレビ局、スタジオなどの放送事業に使用される。消費品分野におけるHDMI1.4/2.0超高精細ベースバンド信号は、消費品ビデオカメラ、ゲーム機、HDデジタルセットトップボックスなどのデジタルビデオ出力製品に使用される。以下、主にデジタルビデオSDIインターフェースを説明する。


 




デジタルビデオSDIインターフェース

Digital video SDI interface:

SDIインタフェースはシリアルデジタルインタフェース(serial digital interface)頭文字の略語で、SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)機構が制定するデジタルビデオインターフェース規格の一つである。SMPTEは、SDI規格を制定する国際団体であり、現在すべてのSDI規格はSMPTEによって作られた。

 

 

このシリアルインタフェースは、データ・ワードの各ビット及び関連するデータを単一チャネルシーケンスを介して送信されるインタフェースである。シリアルデジタル信号は高いデータレートを有するため、伝送前に処理されなければならない。また、デジタルベースバンド信号に属する。2015年、SMPTE団体は、シリアル・データ・インタフェースの6G-SDIと12G-SDIを正式に発表した。

6G-SDIは2160p30に使用され、毎秒30フレーム画面のリフレッシュに対応する。12G-SDIは2160p60(リアル4Kという)に使用され、1秒あたり60フレーム画面のリフレッシュに対応する。




Standard
Name
Release Time
Operating Rate
Digital Video Format
SMPTE 424M
3G-SDI
2006
2.97 Gbit/s
1080p60
SMPTE ST-2081
6G-SDI
2015
6 Gbit/s
2160p30
SMPTE ST-2082
12G-SDI
2015
12 Gbit/s
2160p60 (true 4K)

                                                                                                                                                                                                                                          





4K超高精細テレビ体系は以下を含む。





4K超高精細ベースバンド信号の応用シーン、4k映像制作過程。

 

映画業界やラジオ局などは、4K番組を制作する時、常に4K高精細専門ビデオカメラと編集システムを使う。現在、市販で多くの4Kビデオカメラは4チャネルBNCを採用し、12G SDIのHD信号を伝送し、4x 3G-SDIパラレルモードである。例えば、SONYPMW-F55 4Kビデオカメラはすべてこのようなデジタルビデオインターフェースを採用する。現在、4K高画質ビデオである。放送のために60メートルの高品質ケーブルを使う場合、伝送要求を満たすことができる。1チャンネルの3G SDI信号を60メートルにすると限界になり、それ以上にすると映像品質が下がる。


 






易飛揚4x 3G-SDI 光ファイバエクステンダーを使用する理由は?

 

試験時は、ベースバンド信号のSDIマッピング形式の適合性、SDI間伝送遅延量の適正性、SDIインターフェース電気的特性の適合性を確認する必要がある。

 

ベースバンド信号を伝送する時は、通常SDIインターフェース又は光ファイバインターフェースを採用する。シングルリンク、デュアルリンク、4リンクなど多数の種類を含む。現在、中国で4Kベースバンドデジタル信号は4リンク3Gbps SDI伝送形式を採用するので、試験は主に3Gbps SDI信号のデータ形式、インターフェース電気的特性及び3Gbps SDIの4つのチャネル間の時間遅延差を測定する。信号の処理及び物理伝送などの過程のわずかな差異は、3Gbps SDIの4つのチャネル間の信号は完全に同期しなく、悪くなった場合は、異常な画面につながることがある。そのため、易飛揚は、各チャネル間の信号を厳しくテストし、その相対時間遅延量が適正な範囲にあることを確保する。

 

4X 3G-SDI光エクステンダー間の4チャネル光ファイバについては、易飛揚の3G CWDM光モジュール及びCWDMパッシブ多重モジュールを採用すると、1本の光ファイバだけで伝送を実現しやすくなる。易飛揚は完備な光ファイバ伝送ソリューションを提供することができる。

 

下記の図に示すように、4K超高精細ベースバンド応用について、易飛揚はシングルチャネル6G SDI光モジュール/電気モジュール及びシングルチャネル12G-SDI光モジュール/電気モジュールを開発し、4Kデジタルマトリックス、4K光伝送機器及び4Kカメラのような非圧縮伝送システムに幅広く応用する。






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