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04 January 2023 / by Gareth Heywood

在 BlueRiver 应用博客系列的第五篇也是最后一篇文章中,我们将了解 Semtech 的两个产品线——Semtech 的 BlueRiver® ASIC 平台(用于专业音视频和 SDVoE™),以及广播串行数字接口 (SDI)——如何实现一组独特的“SDI-over-IP”产品和应用。

三十多年来,从一开始不起眼的 270Mbps 传输未压缩标清视频,到定义通过单根同轴电缆在超过 100 米的距离内以高达 12 Gbps 的速度远距离传输 UHD 和 4K 视频格式的标准,Semtech 一直是 SDI 芯片的领先供应商。凭借其强大的 BNC 锁定连接器,SDI 在各种应用中广受欢迎,如医疗内窥镜、视频会议摄像机,以及典型广播和视频制作(SDI 最初就是为此开发的)。  

正如我们目前为止在本系列博文中所见,BlueRiver 旨在切换和分发 HDMI,每台 BlueRiver 设备上都具有原生 HDMI 连接。然而,现场舞台制作或音乐会等应用通常使用位于舞台或鼓台上的 SDI 云台变焦 (PTZ) 摄像机。在医疗领域,许多内窥镜摄像机利用 SDI 的能力(即使用细而轻的同轴电缆),以免在精密手术过程中阻碍或限制运动。

通过将 BlueRiver 芯片组与 GS12170 SDI/HDMI 桥接芯片配合使用,传输多达 4K60 视频的 SDI 可以无缝连接到 BlueRiver HDMI 接口,该接口也专为在 4K60 下工作而设计。这实现了强大、灵活、易于使用、开箱即用的 IP 上 SDI 分发,无需传统的 SDI 矩阵切换或昂贵的以广播为中心的基于 SMPTE ST 2110 的音视频网络。 

通过以太网传输软件定义视频 (SDVoE™) 制作 4K 视频

下图展示了使用远程 4K PTZ 摄像机进行的远程视频制作。通过 SDI 连接到 SDVoE 发射器,通过 10G 以太网网络分发,在 SDVoE 接收器上转换回 12G UHD-SDI,然后连接到基于 SDI 的典型音视频切换器,利用了标准 SDI 接口和 AV-over-IP 这两种技术的优势,实现现场活动的远程制作。虽然这里只显示了一台远程摄像机,但可以轻松扩展到通过以太网交换机连接的多台摄像机。 

通过 SDVoE 网络进行 4K SDI 制作通过 SDVoE 网络进行 4K SDI 制作

凭借音视频网络的灵活性和可扩展性,多媒体制作可以从简单的四台摄像机拍摄快速扩展到数百台摄像机,包括 SDI 和 HDMI,并利用 SDVoE 应用程序编程接口 (API) 的强大功能控制所有设备。通过集中式 API 服务器提供的设备发现和控制功能,软件定义的视频和音频(请参阅“BlueRiver 和 Audio Over IP”详细了解)分发系统使操作者只需单击鼠标即可添加远程音视频源,包括通过联网的 RS232 协议对远程摄像机进行 PTZ 控制。 

免费的软件工具 BlueRiver AV Manager 可以控制和管理采用 Semtech BlueRiver 技术平台的音视频分发系统和终端,通过快速和简单易用的系统设置和配置窗口提供直观的用户界面。该工具为音视频软件开发人员提供必要的构件,以便为基于 BlueRiver 的 SDVoE 平台创建可定制的软件,涵盖一系列解决方案和设备,包括平板电脑和触摸屏。 

盒子内部 

在摄像机侧的 SDVoE 发射器内部,有一个 Semtech 12G UHD-SDI 自适应电缆均衡器(例如 GS12341)的 SDI 输入,该均衡器连接到配置为从 SDI 转换为 HDMI 的 GS12170 SDI/HDMI 桥,之后又通过 TMDS 接口(HDMI 输入)直接连接到 BlueRiver 设备。

SDI 和 BlueRiver 系统组件SDI 和 BlueRiver 系统组件

而在 SDVoE 接收器上,这个程序是相反的。GS12170 配置为将 HDMI 转换为 SDI,SDI 输出由 12G UHD-SDI 电缆驱动器驱动,例如 GS12281。仅需几个主要组件即可提供高性能 SDI 连接、低延迟的便利性以及通过以太网网络的视觉无损音视频分发。

上图中需要注意的一点是,SDI 还会发送辅助数据(有关 SDI 视频和音频内容的关键信息,通常称为元数据),这些数据必须保存在从源到目的地的整个 SDI 链中。SDVoE 发射器中的 GS12170 可以提取此辅助数据以传递给外部主机设备,例如微控制器或 MCU,后者又可以将此数据转换为直接连接到四个 BlueRiver 集成 UART 之一的 RS232 串行协议。SDVoE 接收器中的流程则相反,GS12170 可以将辅助数据重新嵌入到 SDI 输出中。所有数据都保存在整个音视频分发网络中,实现了 SDI 和 BlueRiver 两种技术简单而强大的组合。

来自 SDVoE 生态系统

墙板用于集成医疗手术室 (OR),支持将内窥镜和摄像机控制单元无缝连接到音视频网络。通过在手术室中使用 SDVoE SDI 墙板,可将返回以太网交换机的光纤隐藏在墙壁内,减少绊倒危险,并从设备推车上移除独立的 SDVoE 编码器,这样产生热量的硬件更少,推车重量也减轻了。同样,SDVoE 连接可以完全集成至医疗显示器中,手术室系统中不再需要外部 SDVoE 解码器。

多家制造商提供不同外形的 SDVoE 墙板,GS12170 SDI/HDMI 桥接器支持完整的 SDI 连接。其他 SDVoE Alliance® 成员提供采用完全集成 BlueRiver 和 SDI 技术的医疗显示器,用于直接连接到 SDVoE 网络和 SDI 外围设备。

立即评估 Semtech 的 BlueRiver 和 SDI 技术

Semtech 为 BlueRiver 和 SDI 技术提供全面的参考设计和评估套件,使终端设备制造商和软件开发商能够快速评估 BlueRiver 和 SDI 芯片组的强大性能和先进功能,并提供基于 SDI 的产品,以快速扩大 SDVoE 产品生态系统。

您可以在“SDI 已死:SDI 长存 (SDI Is Dead: Long Live SDI)”博客中详细了解 GS12170 SDI/HDMI 桥接器的功能和优势,在网络研讨会“适用于 SDVoE 的 BlueRiver 应用 (BlueRiver Applications for SDVoE)”中详细了解 BlueRiver SDVoE 解决方案的功能和灵活性,并在 Semtech 专业音视频应用网页上了解为什么从矩阵开关更换到完全端点集成的关键专业音视频应用需要 SDVoE 的功能和灵活性。

了解 Semtech 适合 SDVoE 应用的 BlueRiver 芯片组

Semtech、Semtech 徽标和 BlueRiver 是 Semtech Corporation 或其子公司的注册商标或服务标志。SDVoE 是 SDVoE Alliance 的商标或服务标志。

主题:广播视频专业音视频BlueRiverSDVoE

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