超高清 (UHD) 显示器来了!随着YouTUbe、Netflix和Amazon Instant Video已经开始提供4K内容,不可避免的是,现成可用的内容会越来越多。牢记住这一点,广播和专业视频内容供应商会持续升级他们现有的传输接口,以支持更高分辨率视频内容不断增长的带宽需要(请见图1)。

1:高分辨率视频

如果你是一名研究视频切换器、显示器、路由器、具有串行数字视频接口 (SDI) 的格式转换器或分布式放大器灯广播或专业视频设备的系统设计人员,你很有可能考虑过以下这三个问题。

  1. 1.        传输接口:基于SDIIP的视频(10G以太网)?

在很多年的时间里,广播公司和其他内容提供商已经使用SDI进行未压缩的视频传输,并且有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解决方案降低了成本;提供基础架构实现方式的灵活性;并且增加了更高数据速率的可扩展性,这一切都源自数据中心和其它通信基础架构应用中的以太网的普及。

电影电视工程师学会 (SMPTE) 已经定义了针对4K视频传输的,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,打算充分利用正在被SMPTE标准化的视频服务论坛 (VSF) TR-03/04。你的系统接口选择取决于市面上的目标基础架构。在大多数情况下,你也许需要支持使可寻址最大化的接口,或者满足你的客户对于异构视频网络的要求。在这样的情况下,比较明智的做法就是将你的硬件设计成既能支持SDI,又能支持IP,并且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支持SDI和10G以太网数据速率和电气规格的器件。

  1. 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10G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可支持电缆长度。为了应对12Gbps时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。

光纤可被作为那些需要更长传输距离应用的另一种传输介质,不过系统成本更高。通过使用常见的外形尺寸,比如说SFP+(增强型小外形尺寸可插拔模块),你可以使用专门设计用于支持乱序SDI视频帧的模块,其中包括常见极度恶劣环境数据或模块,它们符合通过IP传输的、基于10G以太网视频的应用的SFF-8431技术规格。

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模块的100Ω SFF-8431兼容接口。VIDIO,一个特有LMH1218LMH1219的4K FMC开发模块,提供分辨率支持高达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。其中一个是比较笨的方法,在这个方法中,共有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。

除非你是一个端到端解决方案供应商,或者能够灵活地将设计用于12G-SDI的系统重新市场定位于较低端、但是仍然广受欢迎的3G-SDI市场,你需要设计多个SKU(库存量单位),以支持定价预期。要做到设计并保持多个SKU,以支持12G-SDI和3G-SDI接口,需要目前时间已经很紧迫的设计团队,花费额外的时间和精力来完成这个工作。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(LMH1218LMH0318)与电缆均衡器(LMH1219LMH0324)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。

需要了解更多信息吗?

TI将出席4月18-21日举办的拉斯维加斯全美广播影视设备展 (NAB)。如需进一步了解TI的SDI产品库,并且与专家们谈一谈如何开发具有突破性的全新接口产品,请到访本次展览的N302展位,并且获取4K转换方面最前沿的讯息。

你也可以登陆,在下方留言,或者在TI E2E接口论坛中与其他工程师聊一聊。

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