Interface SDI, una solución mono-cable para audio y vídeo
Durante los años 80,
se produjo la inexorable implantación de los sistemas digitales en las
instalaciones de producción y postproducción de vídeo. Uno de los factores que más contribuyó a
este hecho fue el desarrollo de un interfaz de comunicación que, mediante el
uso del cableado coaxial existente, era capaz de transportar la información de video en formato digital sin pérdidas
ni compresión, era el SDI o “Serial
Digital Interface”.
Desde
el primer estándar CCIR-601 de 1982, válido para PAL y NTSC, hasta el moderno
SMPTE 424M capaz de transmitir señales HD a 1080p, los
principios básicos han permanecido invariables, siendo la evolución de
electrónica y cables lo que ha hecho posible que los 270Mbps originales hayan
llegado a ser 3Gbps.
Capa
física, los cables
En
todo interface se define un medio físico por el que se transmite la señal. En
el caso de SDI, estaba claro desde el principio que la capa física
debía ser la misma que se utilizaba para las señales de vídeo analógico,
es decir, el cable coaxial de vídeo de 75Ohm
tipo RG59, que en los 80 inundaba las instalaciones de los Broadcasters. De
este modo, la integración de dispositivos era “directa”, utilizando los
mismos cables. Con el tiempo se comprobó que esta afirmación no era
realista, si que facilitó en cierto modo la expansión del SDI ya
que con un cable estándar, éramos capaces de llevar a 300 metros señal PAL
digital, pero no era tan sencillo.
A
medida que la cantidad de datos a transmitir se ha ido incrementando con el
desarrollo de la Alta Definición (HD), se incrementaba igualmente la
frecuencia que el cable debía manejar, acortando la distancia máxima aún a
pesar de las evoluciones de diseño.
Hoy en día, un cable de sección similar al
RG59, trabajando a 1080p, ronda los 125 metros de alcance punto a punto.
En el
diseño del cable para señales digitales de vídeo hay
que tener en cuenta varios factores que influyen drásticamente en el alcance de
la señal. Los parámetros a evaluar que están relacionados entre sí son:
- Impedancia
- Pérdidas de
retorno
- Coeficiente de
reflexión
La impedancia característica
del cable debe mantenerse tan próxima a 75Ohm como sea
posible, con el fin de minimizar las pérdidas por reflexión. Es práctica común
de los instaladores, el uso de bridas de nylon para sujetar los cables, pues
bien, la finalidad de las bridas es sujetar, ni aplastar ni estrangular. En
términos generales, la impedancia de un cable está determinada
por la distancia entre vivo y pantalla, si apretamos tanto la brida que
conseguimos modificar esta distancia, estaremos generando un punto con
impedancia distinta a la nominal y por tanto, una fuente de reflexiones que
afectarán drásticamente al alcance nominal del cable.
Un
detalle importante y no bien conocido sobre las características del cable para
HD-SDI es que su apantallamiento debe ser el adecuado a las frecuencias con las
que trabaja, no solo porque interferencias externas puedan afectar a la señal
que transporta, sino también por la radicación que partiendo del vivo, puede
afectar a los equipos o cables colindantes. Si la pantalla no es aislante al
100% en frecuencias de 1,5GHz, esta o sus armónicos pueden afectar a señales
próximas.
Capa
de datos: cómo y en qué formato
Ya
hemos visto las peculiaridades más importantes acerca del cable como
objeto físico, ahora vamos a echar un vistazo a la cantidad de información que
circula por él y cómo lo hace.
La comunicación es en un solo sentido, de
fuente a destino. Esto hace que no haya ningún canal de retorno de
información y por tanto, no hay manipulación de derechos, haciendo del SDI una
señal que se puede distribuir sin limitaciones.
Es por esto que cuando utilizamos un conversor HDMI a SDI,
salvo que la señal sea totalmente libre, no se producirá la conversión.
El
estándar de transmisión incluye, junto a la codificación de datos, un sistema
de transporte de la señal de reloj necesaria para la recuperar las palabras que
componen el streaming de datos. Los datos se codifican según el estándar NRZI (Non Return to Zero Inverted o
No Retorno a Cero Invertido) que mediante los procesos adecuados logra que el
cable no acumule contínua, que impediría la transmisión y que el reloj se
pueda extraer de la propia señal, sin necesidad de un cable auxiliar.
Transporta palabras de datos de 10 bits,
correspondientes al muestreo de una señal de componentes YCbCr con la
“Crominancia muestreada” a la mitad de la frecuencia de Luminancia, conocido
como muestreo 4:2:2.
El interface tiene capacidad
para transportar 16 canales de audio en dos grupos de 8 canales estéreo además
de código de tiempos y un paquete de datos auxiliares a disposición del
usuario.
Incorpora
varios sistemas de protección de datos que convierten a la señal SDI en
una de las más robustas en caso de pérdida parcial de información. Los datos
perdidos pueden ser recuperados a partir de los datos restantes y de sus
códigos CRC.
Todas
estas características han convertido al SDI en el formato de
conexión más habitual en los entornos Broadcast y mientras que el cable coaxial
sea capaz de transportar las señales HD de los distintos
formatos, seguirá siendo la base del cableado de cualquier centro de
televisión.
Alternativas
al cable: la fibra óptica
Cuando
la distancia a recorrer es superior a los 150 metros o cuando hay que pasar por
Patch Panel, es necesario plantear alternativas fiables al coaxial y la
solución es la fibra óptica. Con los equipos conversores de medio adecuados,
podemos enviar SDI hasta 10 Kilómetros si utilizamos fibra
monomodo.
Desde
Avacab te proporcionamos, tanto los cables de mejores prestaciones para
conectar los equipos mediante coaxial, como los equipos necesarios para
realizar la conversión a fibra y viceversa.
PERCON,
fabricante nacional de cables de reconocido prestigio internacional,
dispone de una gran variedad de cables como el VK6, capaz
de enviar a 120 metros la señal 3G-SDI siempre utilizando los conectores adecuados, que también puedes encontrar en nuestra
tienda.
Por
otro lado, AJA dispone
de mini-convertidores a fibra, como el FiDO-T-SC que
mediante una fibra monomodo con conectores SC puede enviar la señal SDI de
nuestro equipo a 10 Kilómetros sin sufrir ningún tipo de degradación.
Como
alternativa más económica y de reducido tamaño, el GEFEN EXT-3GSDI-FOSM llega a 2 Kilómetros con el tamaño de una pila
de 9V.
