[Dossier] Qu’est-ce que le SDI ?

Le SDI, pour Serial Digital Interface, est un protocole de transport audio/vidéo. Il repose sur une liaison coaxiale compatible avec de grandes longueurs de câbles. Le SDI et largement utilisé dans le broadcast et dans de multiples autres applications de distribution de signaux. Ce dossier vous explique en détails comment il fonctionne et de quelles façons vous pouvez l’utiliser.

SDI : le passage de l’analogique au numérique

Le SDI est un format toujours utilisé aujourd’hui. Il est pourtant né en 1989. Depuis, seul le débit a évolué, ni le type de câble, ni sa connectique. Toutefois, la qualité de ces derniers a fait un grand bon en avant afin de supporter les demandes en bande passante de plus en plus élevées.

Le SDI a été standardisé par le SMPTE, comme bon nombre de formats audio et vidéo utilisés mondialement dans le broadcast. Il a eu comme vocation au départ de gérer la transition des liaisons analogiques occasionnant des pertes, essentiellement à chaque copie, vers des liaisons numériques où les pertes n’existent plus.

Passer des RGB et YUV analogiques au numérique, cela correspondait à passer du vinyle au CD. Les principes généraux sont identiques dans les deux domaines : échantillonnage et quantification pour transformer des modulations analogiques en 0 et en 1 numériques.

Quels débits pour le format SDI ?

Lorsque le SDI a été officialisé en 1989, on était encore loin de la haute définition. La première version offrait un débit de 270 Mbps, c’est-à-dire suffisant pour 576 lignes entrelacées (576i). Et puis il a évolué régulièrement depuis maintenant 30 ans :

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 donc capable de transporter de la 4K sans compression avec un débit 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 par exemple. C’est une des raisons pour lesquelles avec un débit inférieur le SDI délivre la même qualité d’image.

Et puis 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, d’ARC ou de CEC.

Câble coaxial et fiche BNC

Le SDI transite par un moyen très simple et efficace, d’où son usage encore aujourd’hui. Le câble est coaxial, c’est-à-dire une âme centrale et une masse, avec une impédance de 75 ohms. C’est classique et bon marché. Cela n’a rien à voir avec le DVI ou le HDMI qui nécessitent de multiples micro liaisons dans un seule gaine. Pourtant, des qualités identiques peuvent être obtenues.

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, ce qui a pour but de faciliter la vie de monsieur tout-le-monde. Bref, le SDI c’est pour les applications professionnelles avant tout.

Le connecteur doit également avoir une impédance de 75 ohms. C’est le cas du 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 parce que quelqu’un a marché sur un câble… Encore un autre avantage : le connecteur BNC s’installe facilement sur place au bout du câble 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 ainsi que de la qualité du câble. Car tous ne sont pas égaux et ne vont pas aussi loin.

Chez Belden, le 4855R est le plus accessible. Il offre 47 mètres de longueur maximal en 3G-SDI et 45 mètres en 12G-SDI. Le plus performant est le 4731R : 119 mètres en 3G-SDI et 117m en 12G-SDI. Il existe de nombreuses autres références plus ou moins performantes entre ces deux extrèmes.

Plus d’infos : les câbles et connecteurs Belden

Quelques exemples de produits en SDI

Les caméras SDI

Dans le catalogue de 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 broadcast.

Pour un usage de ces caméras dédié à la vidéosurveillance, une association avec les moniteurs AG Neovo de la série HX avec entrées 3G-SDI est tout à fait indiqué.

Plus d’infos : les caméras AVer / les moniteurs AG Neovo

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 ou Theatrixx proposent ce type d’interface SDI à leur catalogue, dans une direction ou dans l’autre. Les produits Theatrixx sont bien adaptés à un usage sur des tournages ou de l’événementiel grâce à leur boîtier robuste aux multiples méthodes de montage.

Plus d’infos : les interfaces Theatrixx / les interfaces Gefen

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, chez Lightware ou Theatrixx par exemple.

On retrouve le SDI dans les matrices Lightware également, 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.

Plus d’infos : les distributeurs Lightware

Les extenders SDI

Dernière étape, le transport. 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. Autre possibilité, utiliser un mini convertisseur SDI vers fibre autorisant jusqu’à 2 km de distance entre source et récepteur chez Opticis.

Plus d’infos : les extenders MuxLab / les extenders Opticis

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Vous avez des questions sur le SDI et sur les produits des partenaires EAVS disponibles dans ce format pour vos projets ? N’hésitez pas à contacter notre équipe, nous répondrons à toutes vos demandes.

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Sources :

• SDI (Wikipedia)
• Techniques de l’ingénieur

9 avril 2020