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甚麼是 SDI?了解 SDI 標準、用途、可應用場域,以及與 HDMI 的差異

SDI 是什麼?了解 SDI 規格、用途及與 HDMI 的比較

SDI 是現今許多電視、廣播、安控行業所廣納採用的影音介面。但因為其專業性高,應用場域相對特殊,因此不太被大眾廣為所知。本次 SC&T 為您整理了有關 SDI 訊號各方面的資訊,幫助您了解並運用 SDI。

SDI 基本介紹

美國電視和電影技術協會(SMPTE)為了將數位訊號帶進攝影專業場域,發布了 SDI (Serial Digital Interface)影音介面標準。使用數位訊號為這些專業人士,可以帶來諸多好處:

SDI 是什麼?SDI (Serial Digital Interface) 是由 SMPTE 所發布的數位影音傳輸標準。

減少訊號干擾

理論上的類比訊號的解析度是可以無限大的,但是類比訊號卻面臨著容易被雜訊干擾而失真的的嚴重問題,即使搭配濾波器等解決方案,也只能盡可能地將低雜訊的干擾,且被干擾後的訊號也無法再被還原。

相比之下,數位訊號採二進制形式表現,即使受到較輕微的干擾,接受器依然可以正確解碼;失真的數位訊號比起失真的類比訊號也更容易還原。

類比訊號易產生雜訊干擾,數位訊號如 SDI 便不會有此困擾。

統一影視標準

在當時的美國影音產業,各家廠商所使用的影音介面不盡相同,雖然多為類比訊號,但在器材上的相容性就相對有限。SDI 的出現後漸漸取代過往所使用的類比訊號,不論是專業從影人士、廣播公司、攝影器材等領域都有了可以共同使用、開發的選項,可促進產業發展。

增加使用彈性

數位訊號相比類比訊號,可透過數位媒介進行快速且穩定的傳輸、複製,不需考慮失真與干擾的問題;相對而言也更容易被電子設備儲存、管理,也可以對訊號做大幅度的增強、濾波、壓縮、解碼等功能。可增加許多相關工作上的便利性。

SDI 畫質對比

SDI 發布後,在影視、廣播業界被廣泛使用,隨著需求不斷進步,SMPTE 也不斷推出不同的 SDI 規格:

標準 名稱 發布時間 位元率 (Mbit/s) 影音格式範例
SMPTE 259M SD-SDI 1989 270, 360, 143, 177 480i, 576i
SMPTE 344M ED-SDI 2000 540 480p, 576p
SMPTE 292M HD-SDI 1998 1485 and 1485/1.001 720p, 1080i
SMPTE 372M Dual Link HD-SDI 2002 2970 and 2970/1.001 1080p60
SMPTE 424M 3G-SDI 2006 2970 and 2970/1.001 1080p60
SMPTE ST 2081 6G-SDI 2015 6000 1080p120, 2160p30
SMPTE ST 2082 12G-SDI 2015 12000 2160p60
SMPTE ST 2083 24G-SDI 2020 24000 2160p120, 4320p30

SDI 場域應用

SDI 應用:SDI 是現今許多電視、廣播製作、安全監控系統等專業領域所廣泛採用的影音介面。

廣播和電視行業

SDI 是廣播和電視行業中最常見的數字視頻信號接口之一。它被廣泛用於傳輸高質量的數字視頻信號,從攝像機、視頻設備到廣播設備和錄影機等。

專業視頻製作

專業視頻製作領域也是 SDI 的重要應用場景。它被用於連接攝像機、視頻監視器、錄影設備和後期製作設備等,以實現高質量的視頻製作和後期處理。

安全監控系統

SDI 也常被應用於安全監控系統中,用於傳輸監視攝像機捕捉到的視頻信號。其穩定性和高質量的傳輸特性使其成為監控系統中的理想選擇。

遠程攝影

由於 SDI 能夠在長距離上傳輸視頻信號而不會失真,因此在遠程攝影和現場直播等應用中也經常使用。

SDI vs. HDMI 比較:各司其職

在現今,幾乎所有的影音設備都會有 HDMI ,可說是最為普及的影音介面。不過即便如此,HDMI 仍然還沒有完全取代 SDI 的跡象。

SDI HDMI 比較:線材、接頭、支援畫質、傳輸距離、應用領域等。

應用場域

SDI 制定的初衷便是面對專業領域,在影像製作、安控產業中是不可或缺的。大部分的高專業案場設備所使用的皆是 SDI 介面。相較之下,HDMI 則是面對龐大的消費性市場,幾乎所有的影音設備都配有 HDMI 介面可傳輸,也因此也有慢慢走進專業領域的使用。

傳輸距離

SDI 使用的同軸線可傳輸的距離通常達到百餘米,若是在中小型的攝影棚使用便已足夠;而 HDMI 通常則受限於 5~15 公尺以內,必須用不同方式進行延長。

使用成本

由於 SDI 相關設備、線材皆是在專業案場居多,因此其相關的設備與產品都會稍加昂貴。而 HDMI 因比較常使用於消費性市場,因此價格相對親民。

另外,SDI 相關的線材、器材設置與後續的維護成本也都遠高於 HDMI 。

多功能性

SDI 的傳輸最初只限於影像,而在較新的規範中則開始支援可同時傳輸影音。而 HDMI 除了基本的影音傳輸外,更多出了許多功能:如 HDMI ARC 功能、CEC、支援 HDCP 協定等。

HDMI 與 SDI 線材、接頭

SDI HDMI
格式 數位
解析度 4K及以上
使用的連接器/線材 BNC / 同軸線 HDMI
訊號 影像與聲音
傳輸距離 100-150m 5-15m
花費 較貴 較便宜
特色 N/A ARC, CEC, HDCP
應用 專業影音(廣播電視、剪輯......)與安防產業 消費市場

SDI 的相關使用設備

如同大部分的影音介面一樣,SDI 在使用上會需要與轉換、延長功能的設備做配合:

SDI 轉 HDMI 轉換器

SDI 在專業影音中已經是一指定規格、專業場域的設備多採用 SDI;HDMI 順應家用市場興起,在專業領域中逐漸被接納,且具有良好的相容性。因應設備多元化,在專業影音的領域中更常可以看到兩種數位訊號被交互使用。為了能順利地提供使用者更多的選擇,我們會使用 SDI / HDMI 轉換器。

SDI 轉 HDMI 轉換器、HDMI 轉 SDI 訊號轉換器
SDI01E-12G, SDI02E-12G

SDI 延長器

雖然 SDI 本身的延伸距離可至百米多,但面對大型場域,如運動賽事直播、戶外片場、演唱會等,百米的距離仍可能不夠應付。因此通常會使用上光纖來協助訊號延伸。

SDI 訊號光纖延長器
SDI01F-12G

Cable Used

Product Name

Technology

Power Source

Signal

Type

1080p Distance

4K Distance

Optical Fiber Cable

HDMI Fiber Cable

Fiber

(Reflection of Light)

Power From Source

Video/ Audio

Cable

100M

100M

HDMI Fiber Dongle Extender

Mini USB

Dongle

300M/ 1KM

300M/ 1KM

Network Cable

HDMI CAT5e Dongle Extender

Equalizer*

Power From Source

Video/ Audio

Dongle

40M

N/A

HDMI CAT5e Extender

External Power Supply

Video/ Audio

Stand-alone

50M

N/A

HDMI over IP Extender

Internet Protocol

External Power Supply

Video/ Audio

Stand-alone

140M

140M

HDMI KVM over IP Extender*

Video/ Audio/ Keyboard/ Mouse

150M

150M

HDMI Cable

HDMI Repeater

Bypass

External Power Supply

Video/ Audio

Stand-alone

20M

10M

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