SMPTE 292 es un estándar de línea de transmisión de video digital publicado por la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Este estándar técnico generalmente se conoce como HD-SDI ; es parte de una familia de estándares que definen una Interfaz Digital Serie basada en un cable coaxial , diseñado para ser utilizado para el transporte de video y audio digital sin comprimir en un ambiente de estudio de televisión.
SMPTE 292 que se expande sobre SMPTE 259 y SMPTE 344 permitiendo velocidades de bits de 1.485 Gbit / sy 1.485 / 1.001 Gbit / s. Estas velocidades de bits son suficientes y se utilizan a menudo para transferir vídeo de alta definición sin comprimir . [1]
Nomenclatura
El designador "M" se introdujo originalmente para indicar dimensiones métricas. Ya no se usa en listados o nombres de archivos. Las unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) son las unidades de medida preferidas en todos los documentos de ingeniería SMPTE. [2]
Detalles técnicos
El estándar SMPTE 292 es una interfaz nominal de 1,5 Gbit / s. Se definen dos tasas de bits exactas; 1,485 Gbit / sy 1,485 / 1,001 Gbit / s. El factor de 1 / 1,001 se proporciona para permitir que SMPTE 292 admita formatos de vídeo con velocidades de cuadro de 59,94 Hz, 29,97 Hz y 23,98 Hz, con el fin de ser compatible con los sistemas NTSC existentes . La versión de 1,485 Gbit / s del estándar admite otras velocidades de cuadro de uso generalizado, incluidas 60 Hz, 50 Hz, 30 Hz, 25 Hz y 24 Hz.
El estándar también define tasas de bits nominales de 3 Gbit / s, para aplicaciones 1080P de 50/60 cuadros por segundo. Esta versión de la interfaz no se utiliza (y no se ha implementado comercialmente); en su lugar, se utiliza una extensión de doble enlace de SMPTE 292M conocida como SMPTE 372 o una versión que se ejecuta dos veces más rápido conocida como SMPTE 424 para, por ejemplo, aplicaciones de 1080p60.
Interfaz eléctrica
Originalmente, SMPTE definía tanto las interfaces eléctricas como las ópticas , debido a la preocupación de que una interfaz eléctrica a esa velocidad de bits sería costosa o poco confiable, y que sería necesaria una interfaz óptica. Estos temores no se han hecho realidad, y las interfaces ópticas rara vez o nunca se utilizan, y es probable que se desaprueben en futuras revisiones de la norma.
El cableado utilizado para la interfaz eléctrica SMPTE 292 es un cable coaxial con una impedancia nominal de 75 Ω . Los datos se codifican en formato NRZ y se utiliza un registro de desplazamiento de retroalimentación lineal para codificar los datos y reducir la probabilidad de que haya largas cadenas de ceros o unos en la interfaz. La interfaz es de reloj automático. El encuadre se realiza mediante la detección de un patrón de sincronización especial , que aparece en la señal digital en serie (no codificada) como una secuencia de veinte unos seguidos de cuarenta ceros; este patrón de bits no es legal en ningún otro lugar dentro de la carga útil de datos.
Se sabe que la interfaz digital SMPTE 292 es confiable (sin el uso de repetidores) con longitudes de cable de 100 mo más.
Formato de datos
Los formatos de datos paralelos correspondientes, definidos por SMPTE 274 , SMPTE 296 y varios otros estándares, son estándares de 20 bits; por tanto, SMPTE 292M utiliza un tamaño de palabra de 20 bits. Cada palabra de 20 bits consta de dos referencias de 10 bits, procedentes de dos canales de datos lógicos (y paralelos), uno ("Y") que codifica muestras de vídeo de luminancia y el otro ("C") que codifica información de crominancia . El canal C se multiplexa en el tiempo en dos canales de ancho de banda medio, conocidos como Cr (el canal de "diferencia de color rojo") y Cb (el canal de "diferencia de color azul"). La velocidad de datos nominal del canal Y es de 75 Mpalabras / seg (1,5 Gbit / s dividido por 20), y la velocidad de datos nominal de cada uno de los dos canales cromáticos es de 37,5 Mpalabras / seg.
La carga útil de video (así como la carga útil de datos auxiliares) puede usar cualquier palabra de 10 bits en el rango de 4 a 1019 (004 a 3FB en hexadecimal) inclusive; los valores 0-3 y 1020-1023 (3FC - 3FF) están reservados y pueden no aparecer en ninguna parte de la carga útil. Estas palabras reservadas tienen dos propósitos, para paquetes de sincronización y para encabezados de datos auxiliares.
Paquetes de sincronización
Un paquete de sincronización ocurre inmediatamente antes de la primera muestra activa en cada línea, e inmediatamente después de la última muestra activa (y antes del inicio de la región de supresión horizontal ). El paquete de sincronización consta de cuatro palabras de 10 bits. Las primeras tres palabras son siempre iguales: 0x3FF, 0, 0; el cuarto consta de 3 bits de bandera, junto con un código de corrección de errores. Como resultado, hay 8 paquetes de sincronización diferentes posibles.
Los paquetes de sincronización deben ocurrir simultáneamente en los flujos de datos Y y C.
Los bits de banderas que se encuentran en la cuarta palabra se conocen como H, F y V. El bit H indica el comienzo del espacio en blanco horizontal; y los bits de sincronización que preceden inmediatamente a la región de supresión horizontal deben tener H puesto a uno. Estos paquetes se denominan comúnmente paquetes de fin de vídeo activo o EAV . Asimismo, el paquete que aparece inmediatamente antes del inicio del vídeo activo tiene H puesto a 0; este es el paquete Start of Active Video o SAV .
Asimismo, el bit V se utiliza para indicar el inicio de la región de supresión vertical; un paquete EAV con V = 1 indica que la siguiente línea (se considera que las líneas comienzan EAV) es parte del intervalo vertical , un paquete EAV con V = 0 indica que la siguiente línea es parte de la imagen activa.
El bit F se utiliza en formatos de trama segmentada progresiva y entrelazada para indicar si la línea proviene del primer o segundo campo (o segmento). En los formatos de exploración progresiva , el bit F siempre se pone a cero.
Aparte del hecho de que los paquetes de sincronización ocurren en paralelo en dos flujos de datos (Y y C), su comportamiento es virtualmente idéntico al de los tipos de paquetes definidos en CCIR 601 y SMPTE 259 , la interfaz digital comúnmente usada para SDTV .
Contador de línea y CRC
Para proporcionar robustez adicional, las cuatro muestras que siguen inmediatamente a los paquetes EAV (pero no los paquetes SAV) contienen un campo de verificación de redundancia cíclica y un indicador de recuento de líneas. El campo CRC proporciona un CRC de la línea anterior (los CRC se calculan de forma independiente para los flujos Y y C) y se pueden utilizar para detectar errores de bits en la interfaz. El campo de recuento de líneas indica el número de línea de la línea actual.
Datos auxiliares
Al igual que SMPTE 259 , SMPTE 292 admite el estándar SMPTE 291 para datos auxiliares. Los datos auxiliares se proporcionan como un transporte estandarizado para cargas útiles que no son de video dentro de una señal digital en serie; se utiliza para cosas como audio incrustado , subtítulos , código de tiempo y otros tipos de metadatos . Los datos auxiliares se indican mediante un paquete de 3 palabras que consta de 0, 3FF, 3FF (lo opuesto al encabezado del paquete de sincronización), seguido de un código de identificación de dos palabras, una palabra de recuento de datos (que indica 0-255 palabras de carga útil), la carga útil real y una suma de comprobación de una palabra. Aparte de su uso en el encabezado, los códigos prohibidos para la carga útil de video también están prohibidos para la carga útil de datos auxiliares.
Carga útil de video
Dentro de la parte activa del video, las palabras de datos corresponden a los niveles de señal de los respectivos componentes de video. El canal de luminancia (Y) se define de manera que a un nivel de señal de 0 mV se le asigna la palabra de código 64 (40 hex), y a 700 milivoltios (escala completa) se le asigna la palabra de código 940 (3AC). Para los canales cromáticos, a 0 mV se le asigna la palabra de código 512 (200 hex), a -350mV se le asigna una palabra de código de 64 (0x40) y a + 350mV se le asigna una palabra de código de 960 (3C0). Tenga en cuenta que la escala de los canales de luminancia y crominancia no es idéntica. El mínimo y el máximo de estos rangos representan los límites de señal preferidos, aunque la carga útil de video puede aventurarse fuera de estos rangos (siempre que las palabras de código reservadas de 0 - 3 y 1020 - 1023 nunca se utilicen para la carga útil de video).
Para las porciones de las regiones de supresión vertical y horizontal que no se utilizan para datos auxiliares, se recomienda que a las muestras de luma se les asigne la palabra de código 64 (40 hex) y a las muestras de crominancia 512 (200 hex); ambos corresponden a 0 mV. Está permitido codificar información de intervalo vertical analógica (como código de tiempo de intervalo vertical o señales de prueba de intervalo vertical) sin romper la interfaz, pero dicho uso no es estándar (y los datos auxiliares son el medio preferido para transmitir metadatos). Sin embargo, no se recomienda la conversión de señales analógicas de sincronización y ráfagas a digitales, y tampoco es necesario en la interfaz digital.
Premio emmy
El 31 de julio de 2013 se anunció que SMPTE ganó un premio Emmy de Tecnología e Ingeniería en 2013 otorgado por la Academia Nacional de Artes y Ciencias de la Televisión . El honor reconoció el trabajo de la sociedad en el desarrollo, estandarización y producción de SMPTE 292. [1]
Estándares SMPTE relacionados
- Society of Motion Picture and Television Engineers: SMPTE 274M-2005: Estructura de muestra de imagen, representación digital y secuencias de referencia de temporización digital para múltiples velocidades de imagen
- Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión: SMPTE 292M-1998: Interfaz digital bit-serial para televisión de alta definición
- Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión: SMPTE 291M-1998: Formato de espacio y paquetes de datos auxiliares
- Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión: SMPTE 372M-2002: Interfaz de enlace dual 292M para imágenes ráster de 1920 x 1080
Ver también
- Interfaz digital en serie
Referencias
- ^ a b "SMPTE para recibir el premio Emmy® de tecnología e ingeniería de 2013 por su trabajo en el estándar HD-SDI" . Comunicado de prensa . SMPTE. 31 de julio de 2013 . Consultado el 16 de octubre de 2013 .
- ^ "Nuevo estilo de numeración para estándares SMPTE" . Archivado desde el original el 31 de marzo de 2020.