UHDTV制作接口挑战：全与SDI有关吗？

　　自从HDTV达到最高的制作水平和变成“惯例”后，超高清电视（UHDTV）也取得了进展，已成为未来制作和分配格式的新宠。尽管过去20年来UHDTV已为人知，但未能成为主流。而在2013年首批4K UHDTV屏进入消费市场时，看法改变了——它是一个巨大的成功。

　　Futuresource预测到2015年，7%-8%的电视机将为4K。

　　因此，对原生UHDTV内容的直接需求将增加，而制作部门将面临决定他们将采用什么基础设施的压力。

　　当前正在讨论若干建议（如多链路或单链路）并试图在SMPTE和ITU标准化。为产生节约成本和可互操作的设备和工作流程，这些建议的协调过程至关重要。不过，一些解决方案将在短期内及对早期的UHDTV制作非常有用。

　　本文叙述演播室接口的新进展，重点在SDI技术，但更长远的替代方案也在开发中。在下文“网络演播室：既定的事实”中，EBU的Felix Poulin详细介绍也适用于UHDTV制作的基于IP的制作基础设施的灵活解决方案。

　　此外， 如何看待高帧频（HFR）或高动态范围（HDR）？UHDTV主要被认为是增加分辨率，即4倍HDTV分辨率。EBU早期测试表明这对达到满意的图像质量增加并不足够。在IBC 2012，EBU就已经断言UHDTV还必须包括以下基本特征：HFR、HDR、更广色域以及沉浸式音频系统。

　　从那次演示起，知道了更多这些参数的影响。例如，BBC的研究显示，在欧洲，120Hz将产生闪烁问题，因此需要100Hz。对增强的HDTV系统1080p100，此更高帧频也是一个有价值的特性。

　　为了传输这些HDTV和UHDTV更高帧频，信号必须支持1080p100/120子图像。为此必须定义一种把这些子图像映射到SDI的恰当方式。BTF-HFR（广播技术未来小组）正在进行更多的HFR研究。

　　EBU的超高清战略规划组于2014年1月开始与杜比和EPFL一起研究一种新的HDR评价法。这些研究表明需要针对环境基于ITUBT.500重新考虑评价法。虽然从这些研究还无法得到HDR水平的结论，但他们预示倾向于有更高动态范围的更亮的图像。

　　另一必须考虑的重要方面是越来越多的专家相信惟有合理组合全部参赛，才能产生一种持久的UHDTV格式。这在2013年和2014年DVB-EBU UHDTV和HDR联合研讨会上分别得到了反映，也得到SMPTE的TC24TB UHDTV生态系统报告的推荐。此外，ITU BT.2020标准也结合全部这些参数。

　　更高数据率的贡献

　　所有UHDTV参赛都要求更高数据率。附表显示在正在讨论/标准化的SDI接口中的典型数据率。此表清楚显示只有1080p图像（最高60fps和10比特）适合当前的3G基础设施。超过此的任何图像都要求此数据率的几倍。

　　如果你对更传统的接口更感兴趣，SMPTE正在标准化SMPTE 2036-3“超高清电视——映射进单链路或多链路10Gb/s串行信号/数据接口”中描述的一种UHDTV接口。对表上大部分格式来说，即使10Gb/s已听上去很多，你需要选用多链路。

　　另一感兴趣的小组是SMPTE的32NF70 UHD-SDI小组。该小组正在开发SDI变种，如6Gb/s (SMPTE 2081-1)、12Gb/s (SMPTE 2082-1)和24Gb/s (SMPTE 2083-1)。

　　这些变种可能避免使用或至少减少多链路的数量。例如，如果你喜欢以2160p100或p120@12比特4：4：4（~48Gb/s）制作，你可以使用两个24Gb/s链路，而不需16个3Gb/s链路。

　　对于较低数据率的格式，你可根据SMPTE ST 425-3：2014和ST425-4：2012（双链路）以及SMPTE ST 425-5：2014 and ST 425-6：2014（四链路），选择使用一个过渡的标准化多个3G SDI接口解决方案。

　　最后，若干个短期到长期的演播室接口解决方案正在开发中。从上述内容可见，每个广播机构和制作公司都将需要制定其长期战略以便做出对UHDTV采用哪些接口的深思熟虑和节约成本的决定。对任何接口的要求，无论是SDI还是光纤，都是相同的，这些要求包括低时延、快速重新同步、低抖动、经济有效、辅助数据和嵌入音频。

　　从长远来看，趋势是单链路接口，但多链路解决方案保证与当前的3G基础设施的向后兼容性。

　　Yvonne Thomas

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