當(dāng)前的電纜、連接器對12G毫無問題建立12G-SDI電視中心如此簡單

鮑勃·科瓦奇

幾年前，說可以在一根同軸電纜上傳輸12Gb/s數(shù)據(jù)幾英尺（也許兩米）遠(yuǎn)信號不丟失、可恢復(fù)會被人貽笑大方。向這樣的電纜增加任何種類的標(biāo)準(zhǔn)連接器也會引起進(jìn)一步削弱信號的反射和回波損耗。

你可能想知道用12G電纜能夠傳多遠(yuǎn)，一百多英尺距離太容易實(shí)現(xiàn)了。某制造商聲稱使用其適當(dāng)尺寸的電纜和精密連接器，傳100米（325英尺）是可行的，因此12G布線肯定是可行的。

當(dāng)前，UHD/4K制作已經(jīng)很常見，電視中心內(nèi)傳輸12G-SDI信號的要求比以往任何時(shí)候都要大。非壓縮的單鏈路數(shù)字UHD（2160p/60）視頻算下來約11.88Gb/s，因而有12G布線和互連部件的常用名稱。在一個(gè)可管理的同軸電纜內(nèi)獲得此能力并非易事。

“最大的挑戰(zhàn)是在不犧牲電纜靈活性的條件下，設(shè)法實(shí)現(xiàn)每條電纜最大傳輸距離，”佳耐美（Canare）公司產(chǎn)品銷售專員布里頓·簡塞爾表示，“為增加傳輸距離，由于使用內(nèi)電介質(zhì)和絕緣材料，電纜外徑必須更大?！?/p>

當(dāng)4K/UHD視頻有持續(xù)生命力已很明朗以及制定了定義非壓縮4K視頻電纜傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)（如SMPTE ST2082-1，亦稱為12G）時(shí)，有一些疑問是信號可在同軸電纜上傳幾英尺以上。不過，電纜制造商的工程師和研發(fā)實(shí)驗(yàn)室正在解決此問題。

“處理12G時(shí)，傳輸距離是關(guān)鍵，”簡塞爾說，“根據(jù)電纜敷設(shè)長度確定采用的電纜類型。雖然我們的12G電纜非常靈活且設(shè)計(jì)用于安裝，但避免劇烈彎曲有助于降低損耗。在電纜每端裝配合適連接器也大有不同?！?/p>

反射影響阻抗

“主要挑戰(zhàn)是影響超出4.5GHz頻率時(shí)的阻抗，”百通公司顧問史蒂夫·蘭彭表示，“我們以前所有的電纜都是針對4.5GHz測試和檢驗(yàn)的，考慮用于1080p/50-60Hz（常稱為3G）。4.5GHz和12GHz之間存在阻抗尖峰，影響信號輸出電平，很快斷定這是由編織結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。百通工程師花了6個(gè)月降低或消除這些人為因素。”

除了重新設(shè)計(jì)電纜外，連接器也必須從頭開始設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電纜末端信號無縫傳遞。像百通和佳耐美這樣的廠商提供專門用于其電纜的連接器和安裝工具。（佳耐美還提供至少一種適用于百通4794R 12G電纜的連接器。）

“百通考察了很多連接器，包括很多12GHz/4K連接器，”蘭彭說，“我的建議是當(dāng)你在與告訴你‘這些連接器非常適合4K的廠家或銷售商交談時(shí)，我會說‘證明這一點(diǎn)！要求測試數(shù)據(jù)，特別是到12GHz的回波損耗數(shù)據(jù)?！?/p>

在建立包含12G布線的電視中心方面，一些廣播公司和制作公司沒有浪費(fèi)時(shí)間。遠(yuǎn)程制作運(yùn)營商FlightLine Films CEO杰伊·內(nèi)梅特被其航空航天客戶之一找過，制作火箭發(fā)射4K/60網(wǎng)絡(luò)直播節(jié)目。

“為滿足該要求，我們制造了一輛53英尺側(cè)拉箱4K轉(zhuǎn)播車，”他說，“不過，我們不想有四鏈路極高的復(fù)雜性，因此我們選擇了12G。車內(nèi)全部矩陣、錄像機(jī)、制作切換臺、視頻監(jiān)視器和圖文包裝系統(tǒng)都是12G?！?/p>

內(nèi)梅特發(fā)現(xiàn)12G只是我們都稱為“基礎(chǔ)設(shè)施”的另一個(gè)術(shù)語。它構(gòu)成分配系統(tǒng)，因此全部制作設(shè)備工作就像它們一直工作的那樣，而且與以前的布線標(biāo)準(zhǔn)一樣容易一起工作。

“單鏈路12G使我們的工作流程與使用3G一樣容易，”內(nèi)梅特說，“我們購買了1000英尺百通4794R電纜并且在轉(zhuǎn)播車建造時(shí)安裝了百通壓接式連接器。對較短的距離我們還使用了百通1694A電纜。4794R比標(biāo)準(zhǔn)的RG6電纜稍粗，我們發(fā)現(xiàn)它非常柔韌，任何情況下都能使用。”

喜歡賭一下？

蘭彭稱可以把3G級連接器用于12G電纜上且讓其工作，但其性能就看你的運(yùn)氣了。

“唯一知道的方法是獲得數(shù)據(jù)或測一下，或者你自己測試它，這代價(jià)不菲，”蘭彭說，“大部分主要廣播公司或安裝公司做了大量4K測試。這可以為你省下大量花在現(xiàn)場重新測試、拉出和替換電纜或其它耗費(fèi)時(shí)間工作的金錢。一次重大安裝失誤的代價(jià)將是購買或租用你需要的所有測試設(shè)備，在你啟用前測試一切?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2019/06/05/qkimagescbzzcbzz201905cbzz20190508-2-l.jpg"/>

如果你擔(dān)心你必須學(xué)習(xí)在12G電纜上安裝12G連接器的新技術(shù)，你不必憂心。佳耐美的簡塞爾稱12G BNC連接器端接不需要特殊技術(shù)，因?yàn)槭褂眠m當(dāng)?shù)墓ぞ?，可容易地裝配它們。

當(dāng)然，光纜也能支持12G和以上所要求的帶寬。光纖還是在超過同軸電纜能夠達(dá)到的距離上傳輸12G信號的極好方式，非常適合用于回傳球場內(nèi)攝像機(jī)的信號或樓之間分配非壓縮4K信號。

光纖不但適用于這種應(yīng)用，而且其功能還與同軸電纜的功能互補(bǔ)。同軸電纜能做光纖不能做的工作，反之亦然。

“光纖對某些工作極好，對另一些則很糟糕，如果你需要長距離傳輸?shù)?，光纖是最好的選擇，”蘭彭表示，“如果需要很大帶寬（如12GHz），沒有什么比得過光纖?！?/p>

蘭彭接著指出電纜和光纖將永遠(yuǎn)協(xié)同工作的原因。

“光纖有兩個(gè)不可克服的問題，”他說，“首先，它通過使用光子工作，而不像銅纜那樣使用電子。因此為使用光纜必須電光轉(zhuǎn)換。這很復(fù)雜和花費(fèi)大，但時(shí)間會把價(jià)格降下來，把帶寬提上去。不過，光纖依然為唯一的點(diǎn)對點(diǎn)通信媒介。這帶來第二個(gè)理由：為分離一個(gè)光信號，因而它可以同時(shí)傳輸?shù)胶芏嗄康牡?，你必須轉(zhuǎn)換為電子然后分離該信號，然后分別轉(zhuǎn)換回光子。這就更加復(fù)雜和昂貴。想賺大錢？發(fā)明一種分光器、或光合路器或放大器，用光子替換電子的器件。

雙絞線IP布線

蘭彭指出另一種分配高碼率數(shù)字視頻的銅纜解決方案：雙絞線IP布線。

“每對線最高帶寬是6A類10G線纜，每對線有625MHz帶寬（每根線纜4對線），”他說，“我們正在耐心地等待8類線纜，每對線可能有2GHz帶寬。同軸電纜戰(zhàn)勝它很多次，而光纖比同軸電纜有更大帶寬?！?/p>

“那么為什么任何人都搞不清數(shù)據(jù)電纜？”蘭彭反問道，“由于在數(shù)字世界IP數(shù)據(jù)中心傳輸和處理海量數(shù)據(jù)非常容易，顯而易見它們正在贏得這場比賽！它不是電纜——是架構(gòu)、系統(tǒng)?！?/p>

SDI是一個(gè)專為電視行業(yè)開發(fā)的數(shù)字分配標(biāo)準(zhǔn)，幾十年來運(yùn)行良好。IP是適用于其它領(lǐng)域的數(shù)字分配標(biāo)準(zhǔn)，因此其市場和產(chǎn)品開發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于SDI的。隨著老員工退休及年輕工程師和運(yùn)營員工進(jìn)入廣電行業(yè)，他們將容易接受用最少的錢可靠遷移數(shù)據(jù)的任何方式。

“因此如果你認(rèn)為你將像十年或二十年前那樣設(shè)計(jì)和建立一個(gè)廣播中心，或視頻制作或分配業(yè)務(wù)，那你就大錯(cuò)特錯(cuò)了，”蘭彭表示，“你將被以太網(wǎng)超越，它便宜、可靠以及將具有與你想要的任何質(zhì)量水平相比都很足夠的計(jì)算能力……而且不負(fù)眾望。其成本只有舊設(shè)施的一小部分，而且非常容易控制、改變和升級?！?/p>

盡管如此，現(xiàn)在12G-SDI依然占有非常重要的一席之地?，F(xiàn)實(shí)的廣播公司正在使用它，以可接受的成本制作高質(zhì)量節(jié)目。在極大程度上，它的作用就像25年前的SD-SDI，它將與SDI的其它變型一樣可靠。

另外，SMPTE已在進(jìn)行24GSDI標(biāo)準(zhǔn)的制定。在這一行沒有什么是一成不變的。

如果到了把4K/UHD集成進(jìn)你的系統(tǒng)的時(shí)候，現(xiàn)在電纜和連接器都有用武之地。B&P