升級至4K超高清12G-SDI接口時(shí)需要考慮的三件事

超高清 （UHD） 顯示器時(shí)代來(lái)了！ YouTube、Netflix和Amazon Instant Video等大型流媒體公司開(kāi)始提供4K內容，毫無(wú)疑問(wèn)，越來(lái)越多的內容將可以隨時(shí)隨地獲取。正因如此，廣播和專(zhuān)業(yè)視頻內容供應商就會(huì )持續升級他們現有的傳輸接口，以滿(mǎn)足更高分辨率的視頻內容所帶來(lái)的不斷增長(cháng)的帶寬需求（請見(jiàn)圖1）。

圖1：高分辨率視頻

如果你是一名系統設計人員，研究廣播或專(zhuān)業(yè)視頻設備，例如視頻切換器、顯示器、路由器、格式轉換器或具有串行數字視頻接口 （SDI） 的分布式放大器等，你很有可能考慮過(guò)以下這三個(gè)問(wèn)題：

1. 傳輸接口：SDI還是基于IP的視頻（10千兆以太網(wǎng)）？

多年來(lái)，廣播公司和其他內容提供商使用SDI進(jìn)行未壓縮的視頻傳輸，并且形成了一整套的基礎架構來(lái)支持其運行；然而，以太網(wǎng)接口上的IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）傳輸變得越來(lái)越普遍。有一款現成可用的IP解決方案可以降低成本，提供靈活的基礎架構實(shí)現方式=，并且增加了更高數據速率的可擴展性，這一切都得益于以太網(wǎng)在數據中心和其它通信基礎架構應用中的普及。

電影電視工程師學(xué)會(huì ) （SMPTE）定義了針對4K視頻傳輸、基于SDI（用于12G-SDI的ST-2082）和10G以太網(wǎng) （SMPTE-2022-5/6） 的接口。還有少數幾個(gè)通過(guò)IP提議進(jìn)行傳輸的、基于工作室的視頻，其中包括索尼NMI、Evertz ASPEN和AIMS，它們打算充分利用SMPTE正在標準化的管理的視頻服務(wù)論壇 （VSF） TR-03/04。系統接口的選擇取決于市面上的目標基礎架構。在大多數情況下，系統既需要支持使潛在市場(chǎng)最大化的接口，又需要支持能滿(mǎn)足客戶(hù)對于異構視頻網(wǎng)絡(luò )要求的接口。在這樣的情況下，比較明智的做法就是使你的硬件設計既能支持SDI，又能支持IP，然后使用軟件來(lái)選擇合適的傳輸接口。

TI的LMH1218電纜驅動(dòng)器和LMH1219電纜均衡器是業(yè)內首款在同一器件內同時(shí)支持SDI和10G以太網(wǎng)數據速率和電氣規格的器件。

2. 傳輸介質(zhì)：同軸電纜還是光纖？

使用12G-SDI（或用于IP視頻傳輸的10千兆以太網(wǎng)）進(jìn)行較高速的數據傳輸會(huì )增加傳輸介質(zhì)中的損耗，并且減少視頻源與接收端之間的總通信電纜長(cháng)度。為了應對12Gbps產(chǎn)生的插入損耗和高頻抖動(dòng)，應該使用均衡器、時(shí)脈重整器和電纜驅動(dòng)器等信號調節組件來(lái)將同軸電纜的長(cháng)度延長(cháng)至100米。

需要更長(cháng)傳輸距離時(shí)，光纖可以作為另一種傳輸介質(zhì)，不過(guò)系統成本也更高。在使用常見(jiàn)的外形尺寸時(shí)，比如說(shuō)SFP+（增強型小型可插拔組件），您可以使用專(zhuān)門(mén)設計支持亂序SDI視頻幀的組件，其中包括常見(jiàn)病態(tài)數據，以及符合SFF-8431技術(shù)規格，即通過(guò)IP傳輸的、基于10G以太網(wǎng)視頻的組件。

TI的LMH1218電纜驅動(dòng)器和LMH1219電纜均衡器（這兩個(gè)器件都具有時(shí)脈重整器）支持針對同軸電纜的75Ω接口，以及針對同一器件中光學(xué)組件的100Ω SFF-8431兼容接口。VIDIO，一個(gè)配有LMH1218和LMH1219的4K FMC開(kāi)發(fā)組件，擁有支持分辨率支高達4Kp60的12G SDI （75? BNC） 和 IP （SFP+） 接口。

3. 傳輸速度：3G-SDI還是12G-SDI？

目前，有三種方法可以通過(guò)SDI接口來(lái)傳輸4K內容。其中一個(gè)比較笨的方法是利用4個(gè)電纜接口，每個(gè)接口承載3G視頻數據；第二種方法將12G數據壓縮到單個(gè)3G接口；而第三種方法是通過(guò)12G-SDI接口傳輸未經(jīng)壓縮的視頻。

除非您是一個(gè)提供端到端解決方案的供應商，或者能夠靈活地將使用12G-SDI的系統設計推銷(xiāo)到較低端、但仍然廣受歡迎的3G-SDI市場(chǎng)，否則，你需要設計多個(gè)SKU（庫存單位）來(lái)滿(mǎn)足不同的價(jià)格預期。設計團隊的時(shí)間已經(jīng)很緊迫，還要花費額外的時(shí)間和精力來(lái)設計并保持多個(gè)SKU，以支持12G-SDI和3G-SDI接口。重新使用現有硬件設計，并且根據正在被組裝的SKU，在生產(chǎn)線(xiàn)上插入針對3G-SDI或12G-SDI的SDI組件，可以最大限度地節約成本，并且優(yōu)化性能。

TI的電纜驅動(dòng)器（LMH1218和LMH0318）與電纜均衡器（LMH1219和LMH0324）是100%引腳兼容的，并且采用同樣的封裝/引腳分配，以實(shí)現輕松升級。