Tous savoir sur le SDI et son connecteur BNC

Le SDI, pour Serial Digital Interface, est un protocole de transport audio/vidéo. Il transite exclusivement par un cordon coaxial. Il a l’avantage d’accepter de grandes longueurs sans perte de signal. Le SDI est utilisé principalement dans le broadcast, mais également dans de multiples autres applications de distribution AV. Ce dossier vous explique en détails comment fonctionne le SDI et de quelles façons vous pouvez l’utiliser.

SDI : de l’analogique au numérique

Le SDI est un format toujours utilisé aujourd’hui, et plus que jamais. Il est pourtant né en 1989. Depuis, seul le débit a évolué ! Le type de câble et sa connectique n’ont pour leur part jamais changé. Toutefois, la qualité de ces derniers a fait un grand bon en avant. Il est nécessaire pour accompagner et supporter les demandes en termes de bande passante de plus en plus élevées.

Le SDI a été standardisé par le SMPTE, comme la plupart des formats audio et vidéo utilisés mondialement dans le broadcast. Il a eu comme vocation au départ de gérer la transition de l’analogique vers le numérique. En effet, l’analogique occasionnait des pertes, essentiellement à chaque copie. Alors qu’avec les liaisons numériques, les pertes n’existent plus.

Passer des liaisons RGB et YUV analogiques vers le numérique, cela correspondait globalement à passer du vinyle au CD. Les principes généraux du CD sont identiques à ceux du SDI : échantillonnage et quantification pour transformer des modulations analogiques en 0 et en 1.

Quels sont les avantages techniques de la connexion SDI ?

Le SDI se retrouve dans des environnements professionnels où la transmission vidéo de la plus haute qualité est attendue. Cela est dû à ses principales caractéristiques techniques qui rendent le SDI extrèmement robuste dans ses usages.

• Vidéo non compressée : le SDI transmet un flux vidéo sans aucune compression, ce qui fait de lui une interface multimédia haute définition.

• Correction d’erreur : le SDI intègre une correction d’erreur qui garantit que la transmission vidéo est aussi fluide et fiable que possible.

• Faible latence : le SDI offre une faible latence, ce qui signifie qu’il y a très peu de retard entre le moment où un signal est envoyé et le moment où il est reçu. C’est primordial pour les diffusions live par exemple.

• Transmission longue distance : le SDI peut transmettre des signaux vidéo sur de longues distances sans aucune dégradation de leur qualité.

Grâce à ses caractéristiques techniques, le SDI est la meilleure interface vidéo pour les applications professionnelles. Ses avantages le rende incontournable pour les applications critiques.

Quels sont les débits du format SDI ?

Lorsque le SDI a été officialisé en 1989, la haute définition n’avait pas encore été inventée. La première version du SDI offrait un débit de 270 Mbps, c’est-à-dire suffisant pour passer 576 lignes entrelacées (576i). Et puis il a évolué régulièrement depuis maintenant 30 ans, le débit ayant été multiplié quasiment par 100, sans changer de type de liaison :

1989	SD-SDI	270 Mbps	576i (SD)
1998	HD-SDI	1,485 Gbps	720p ou 1080i (HD)
2006	3G-SDI	2,970 Gbps	1080p60 (Full HD)
2015	6G-SDI	6 Gbps	2160p30 (4K/Ultra HD)
2015	12G-SDI	12 Gbps	2160p60 (4K/Ultra HD)
En cours	24G-SDI	24 Gbps	4320p30 (8K)

Comme vous le voyez, les différents évolutions du SDI contiennent depuis 2006 la référence au débit maximal dans leur intitulé : le 12G-SDI passe du 12 Gbps par exemple.

Dans sa version actuelle, le 12G-SDI est le plus couramment utilisé. Il est capable de transporter de la 4K sans compression avec un débit nécessaire inférieur au HDMI ou au DisplayPort. Par ailleurs, le format SDI transporte également l’audio, jusqu’à 16 canaux à 48 kHz. Pas de multicanal en haute définition Dolby/DTS, l’audio prend donc moins de place en SDI qu’en HDMI. C’est l’une des raisons pour lesquelles le SDI délivre une qualité d’image identique avec un débit inférieur.

En outre, le SDI transporte très peu de données en parallèle du son et de l’image : uniquement la détection d’erreurs (signal EDH) ou le VPID pour indiquer au récepteur le format vidéo transmis. Il n’y a pas d’Ethernet, de RS232, de retour audio ARC ou de CEC.

Comment est transporté le SDI ?

Le SDI transite par un moyen très simple et efficace, d’où son usage encore aujourd’hui. Le câble utilisé est coaxial avec une impédance de 75 ohms : il comprend une âme central et une masse périphérique prenant la forme d’une tresse. C’est classique et bon marché. Cela n’a rien à voir avec le DVI ou le HDMI bien plus complexes qui nécessitent de multiples micro liaisons dans une seule gaine. Pourtant, des qualités de transmission identiques peuvent être obtenues.

Le connecteur doit également présenter une impédance de 75 ohms. C’est le cas de la fiche BNC qui a aussi l’avantage d’être un connecteur à verrouillage. C’est primordial dans le broadcast pour éviter d’avoir à chercher pourquoi il n’y a plus d’image, juste parce que quelqu’un a marché sur un câble qui s’est débranché… Et puis il y a encore un autre avantage : le connecteur BNC s’installe facilement sur place au bout d’un câble nu déjà passé, sans soudure grâce à un simple sertissage.

Quelles longueurs de câble en SDI ?

Comme nous l’avons vu, le câble coaxial est beaucoup moins sensible aux parasites extérieur. Il offre donc la latitude d’utiliser de grandes longueurs. Celles-ci dépendent du débit SDI recherché mais surtout de la qualité du câble. Car tous ne sont pas égaux et ne vont pas aussi loin.

Par exemple, la distance peut aller du simple au double, de 50 à plus de 100 mètres par exemple. Cela dépend de la qualité du câble que l’on sélectionne. Quant au débit, il est quasiment identique pour supporter tous les formats grâce à la large bande passante des liaisons coaxiales actuelles. Cela signifie qu’un même câble transmet la 3G-SDI et la 12G-SDI quasiment sur la même distance maximale, à quelques mètres près.

Le SDI pour les applications grand public ?

Pourquoi le SDI n’a pas été appliqué au grand public s’il est si simple ? Car il est dénué de protection anti-copie via un lien physique, tout simplement. Il n’y a pas non plus de communication bidirectionnelle pour que la source reconnaisse l’afficheur et vice-versa. C’est ce que fait le HDMI pour faciliter la vie de monsieur tout-le-monde et le DisplayPort pour adapter la résolution des moniteurs informatiques. Bref, le SDI se destine exclusivement aux applications professionnelles.

Quelles applications AV professionnelles nécessitent du SDI ?

Comme nous venons de le voir, le SDI s’adresse aux professionnels par ses qualités et ses caractéristiques. On le croise aujourd’hui dans différentes types d’applications :

• Diffusion et production télévisuelle : le SDI transmet les flux vidéo depuis les caméras vers la régie, les studios, les équipements de diffusion… Qu’il s’agisse du journal télévisé, d’événements sportifs ou de programmes live, le SDI garantit une qualité vidéo et sonore optimale tout au long du processus de production.

• Événements en direct : les concerts, les conférences et autres événements en direct avec des écrans pour les spectateurs s’appuient sur le SDI pour transmettre des flux vidéo depuis les caméras. Un signal stable est essentiel pour offrir au public la meilleure expérience.

• Imagerie médicale : les interventions chirurgicales et tout ce qui concerne la radiographie nécessitent une transmission vidéo précise et de haute qualité. La capacité du SDI à transmettre des signaux vidéo HD sans perte de détails le rend adapté aux équipements d’imagerie médicale.

• Vidéoconférence : les entreprises peuvent utiliser le SDI pour les configurations de vidéoconférence afin de garantir que les participants visionnent des flux vidéo clairs et de haute qualité lors des réunions hybrides, ceci grâce à des caméras de conférence équipées en SDI.

• Vidéosurveillance : les systèmes de sécurité tirent partie du SDI, car il transmet des vidéos claires sur de longues distances, ce qui permet aux opérateurs d’y accéder depuis les salles de contrôle. Le SDI est utilisé aussi bien pour les caméras que sur les écrans spécifiques à cette application.

Quelques exemples de produits en SDI

Les caméras SDI

Dans le catalogue des caméras AVer, bon nombre de références disposent d’une sortie vidéo 3G-SDI. Ces modèles sont principalement destinés aux grandes salles de réunion ou de conférence, leur flux peut ainsi rentrer directement dans une régie live.

Quant aux caméras haut de gamme Canon, telle que la CR-N700 utilisée sur les plateaux TV par exemple, elles proposent des sorties vidéo 12G-SDI.

Les interfaces SDI

Le SDI peut être le format d’entrée que l’on a besoin de transformer en HDMI par exemple. Ou bien, ce sera le contraire : une source d’un autre format doit devenir du SDI pour être transporté sur de plus grandes longueurs. Gefen propose ce type d’interface SDI à son catalogue, dans une direction ou dans l’autre.

La distribution SDI

Comme tout format vidéo, le SDI se centralise et se distribue. Il existe de petits boîtiers de distribution d’une entrée vers plusieurs sorties. On retrouve le SDI dans les matrices Lightware, essentiellement les gros modèles modulaires des séries MX et 25G avec cartes interchangeables. Cela permet à la fois de centraliser les sources et de transformer le format SDI dans un autre format pour le transport.

Les extenders SDI

Même si le SDI accepte de grandes longueurs de câbles, les limites peuvent vite être dépassées dans les stades ou sur les événements sportifs. En intérieur, on peut aussi souhaiter utiliser l’IP pour le transport. Différentes solutions existent chez MuxLab pour passer le SDI sur fibre optique, le seul moyen pour dépasser la centaine de mètres déjà réalisable avec un câble coaxial.

Les moniteurs avec entrée SDI

Pour afficher directement l’image des caméras de vidéosurveillance, une association avec les moniteurs AG Neovo de la série HX avec entrées 3G-SDI est tout à fait indiquée.

Les pupitres de réalisation

Afin de gérer les sources et les caméras dans le cadre des conférences ou du web streaming, les pupitres sont équipés d’entrées et de sorties SDI. C’est le cas des mélangeurs Roland à partir du milieu de gamme et au-dessus.

En conclusion

L’interface numérique série, ou SDI, est une technologie encore aujourd’hui à la pointe de la modernité, si bien qu’elle est utilisée sur à peu près tous les événements vidéo live de la planète. Initialement développé pour des applications vidéo professionnelles exigeantes, le SDI se retrouve sur les caméras de conférence ou de web streaming. Bien que différentes versions du SDI successives aient été développées au fil des ans, elles continuent à utiliser le même type de câble et le même connecteur depuis plus de 35 ans. Le 24G-SDI représente le futur du SDI avec le support de la 8K, toujours grâce à un simple cordon coaxial !

Sources :

• SDI (Wikipedia)
• Techniques de l’ingénieur

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4 octobre 2024