隨著廣播、音視頻、媒體和娛樂(lè)領(lǐng)域迎來(lái)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等趨勢(shì)，以及 4K 和 8K 等高清視頻格式的應(yīng)用，帶寬需求正在迅速增長(zhǎng)。

雖然 3G-SDI 和 6G-SDI 的應(yīng)用在今天仍然很普遍，但一種新的廣播級(jí) SDI 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)登場(chǎng)，12G-SDI 支持大約 12Gb/s 的數(shù)據(jù)速率，它支持 4K 和 8K 視頻傳輸?shù)燃夹g(shù)。

在項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)備的采購(gòu)和部署方面，3G-SDI 和 6G-SDI 應(yīng)用非常簡(jiǎn)單。但是，需要 12G-SDI 支持的項(xiàng)目，例如包含專業(yè)攝像機(jī)和顯示器、制作和轉(zhuǎn)播系統(tǒng)、格式轉(zhuǎn)換器、路由器和服務(wù)器的項(xiàng)目，可能需要考慮線纜傳輸距離的挑戰(zhàn)，在開(kāi)始設(shè)計(jì)和投資設(shè)備之前需要考慮這些挑戰(zhàn)。

適用于 12G-SDI 的線纜長(zhǎng)度

在 12G-SDI 應(yīng)用中，一些設(shè)計(jì)人員使用光纖來(lái)達(dá)到更長(zhǎng)的傳輸距離，但在相當(dāng)多的項(xiàng)目中，使用同軸線纜仍然是最適合的方式。專為傳輸SDI 信號(hào)設(shè)計(jì)的同軸線纜有多種類型供設(shè)計(jì)人員選擇，包括 riser、plenum、LSZH、高柔性、戶外gel-block 等，以及從微型 RG-59 到 更粗的 RG-11 等。

然而，面對(duì)眾多選擇，設(shè)計(jì)人員需要一種簡(jiǎn)捷高效的方法來(lái)確定每種同軸線纜的傳輸距離。為了提供幫助，根據(jù) SMPTE 指定的不同信號(hào)格式下的允許線纜的損耗值，我們創(chuàng)建了“SDI傳輸距離估算表“。該表提供了 Belden 同軸線纜在廣播和 音視頻 應(yīng)用中可以支持的最長(zhǎng)傳輸距離的估算值。

但是，線纜的實(shí)際傳輸距離可以根據(jù)設(shè)備能力而縮短或延長(zhǎng)。同時(shí)，隨著新型號(hào)的同軸線纜的成功發(fā)布，“估算表”也將隨之更新。

如何使用“傳輸距離估算表”

根據(jù)信號(hào)格式和 SMPTE 定義的1/2信號(hào)頻率下的衰減值，我們創(chuàng)建了“傳輸距離估算表”，該表只計(jì)算了給定條件下的線纜的傳輸距離，不包含連接器、面板或其他連接部件引起的損耗對(duì)傳輸距離的影響。

雖然此表很有幫助，但它并不是全部和最終目的，它會(huì)引起一個(gè)重要的警示：實(shí)際應(yīng)用距離接近此表計(jì)算的最大距離時(shí)，誤碼率（BER）可能會(huì)有很大變化，BER 取決于接收器的設(shè)計(jì)性能和所用同軸線纜的損耗。

雖然 “傳輸距離估算表“中所列的傳輸距離與線纜傳輸性能有關(guān)，但有源設(shè)備的實(shí)際損耗可能高于或低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)損耗，從而影響線纜實(shí)際傳輸距離。

12G-SDI 的應(yīng)用遵循標(biāo)準(zhǔn) SMPTE ST 2082-1：2015 (12Gb/s Signal/Data Serial Interface – Electrical)，它確定了使用 SDI 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高速（12G）數(shù)字視頻的要求，并描述了 12G-SDI 同軸線纜需要符合的電氣和物理特性。該標(biāo)準(zhǔn)還定義了支持單鏈路 12G-SDI 的接收器（如CCU等）允許的典型損耗量：在1/2時(shí)鐘頻率（6GHz）下最大 -40dB，換句話說(shuō)，為了預(yù)防信號(hào)傳輸問(wèn)題，從發(fā)射器到接收器之間的衰減損耗不應(yīng)高于 -40dB。

但 SMPTE ST 2082-1 標(biāo)準(zhǔn)也允許與此 -40dB 閾值發(fā)生差異，它指出：“… however, receivers designed to work with greater or lesser signal attenuation are acceptable.” 也就是說(shuō)雖然 -40dB 是接收器的典型值，但根據(jù) SMPTE 標(biāo)準(zhǔn)，為特殊應(yīng)用場(chǎng)合而設(shè)計(jì)成較高或者較低衰減損耗的接收器，也是可以接受的。

對(duì)于舊的技術(shù)來(lái)說(shuō)，這種偏離 -40dB 的接收器的設(shè)計(jì)建議并不會(huì)引起嚴(yán)重問(wèn)題，比如 3G-SDI，它允許接收器的閾值為 -20dB，實(shí)際設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行遠(yuǎn)高于閾值 -20dB，從而不會(huì)導(dǎo)致數(shù)字懸崖效應(yīng)———這就預(yù)防了突然的信號(hào)故障。然而，在 12G-SDI 應(yīng)用程序中，情況并非如此。

當(dāng)傳輸 12G-SDI 信號(hào)時(shí)，很快就會(huì)接近設(shè)備的底噪(在沒(méi)有信號(hào)的情況下，設(shè)備產(chǎn)生的噪聲)并達(dá)到數(shù)字懸崖。由于沒(méi)有互操作性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)來(lái)驗(yàn)證廣播設(shè)備是否會(huì)(或應(yīng)該)在某些衰減參數(shù)內(nèi)運(yùn)行，因此在應(yīng)用 12G-SDI 時(shí)，了解您面臨的問(wèn)題非常重要。

如果同軸線纜按照“傳輸距離估算表”去實(shí)際布線，但沒(méi)有接收到信號(hào)(或信號(hào)有很大衰減)，那么同軸線纜很可能沒(méi)有性能或者質(zhì)量問(wèn)題(只要線纜安裝正確且未損壞)，相反，很有可能是所用設(shè)備不支持 -40dB 閾值，也就是說(shuō)接收器只支持 -30dB 或者更小損耗的信號(hào)。

通往 12G-SDI 之路: 你的電纜能傳多遠(yuǎn)?

為了解釋這種情況的影響，以及在設(shè)計(jì)和投資設(shè)備時(shí)如何應(yīng)對(duì)，我們編寫了一份有用的白皮書，作為您的指南。

本白皮書將幫助您確定您的設(shè)備是否支持 “傳輸距離估算表”中推薦的同軸線纜最大傳輸距離，它還詳細(xì)介紹了在 12G-SDI 應(yīng)用中，同軸線纜的衰減測(cè)試是如何揭示線纜的傳輸距離。