SMPTE 292 es un estándar de transmisión de vídeo digital publicado por la Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión (SMPTE). Este estándar técnico , conocido habitualmente como HD-SDI , forma parte de una familia de estándares que definen una interfaz digital en serie basada en un cable coaxial , destinada a ser utilizada para el transporte de vídeo y audio digitales sin comprimir en un entorno de estudio de televisión.
La norma SMPTE 292 amplía las normas SMPTE 259 y SMPTE 344 y permite velocidades de bits de 1,485 Gbit/s y 1,485/1,001 Gbit/s. Estas velocidades de bits son suficientes y se utilizan a menudo para transferir vídeo de alta definición sin comprimir . [1]
El símbolo "M" se introdujo originalmente para indicar dimensiones métricas. Ya no se utiliza en listados ni en nombres de archivos. Las unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) son las unidades de medida preferidas en todos los documentos de ingeniería de SMPTE. [2]
El estándar SMPTE 292 es una interfaz nominalmente de 1,5 Gbit/s. Se definen dos tasas de bits exactas: 1,485 Gbit/s y 1,485/1,001 Gbit/s. El factor de 1/1,001 se proporciona para permitir que SMPTE 292 admita formatos de vídeo con tasas de cuadros de 59,94 Hz, 29,97 Hz y 23,98 Hz, con el fin de ser compatible con los sistemas NTSC existentes . La versión de 1,485 Gbit/s del estándar admite otras tasas de cuadros de uso generalizado, como 60 Hz, 50 Hz, 30 Hz, 25 Hz y 24 Hz.
El estándar también define velocidades de bits nominales de 3 Gbit/s, para aplicaciones 1080P de 50/60 cuadros por segundo. Esta versión de la interfaz no se utiliza (y no se ha implementado comercialmente); en su lugar, se utiliza una extensión de enlace dual de SMPTE 292M conocida como SMPTE 372 o una versión que funciona al doble de velocidad conocida como SMPTE 424 para, por ejemplo, aplicaciones 1080p60.
Originalmente, tanto las interfaces eléctricas como las ópticas fueron definidas por SMPTE, debido a que existía la preocupación de que una interfaz eléctrica a esa tasa de bits sería costosa o poco confiable y que sería necesaria una interfaz óptica. Esos temores no se han materializado y las interfaces ópticas rara vez se utilizan, o nunca, y es probable que queden obsoletas en futuras revisiones de la norma.
El cableado utilizado para la interfaz eléctrica SMPTE 292 es un cable coaxial con una impedancia nominal de 75 Ω . Los datos se codifican en formato NRZ y se utiliza un registro de desplazamiento de retroalimentación lineal para codificar los datos y reducir la probabilidad de que aparezcan largas cadenas de ceros o unos en la interfaz. La interfaz tiene sincronización automática. El encuadre se realiza mediante la detección de un patrón de sincronización especial , que aparece en la señal digital serial (descodificada) como una secuencia de veinte unos seguidos de cuarenta ceros; este patrón de bits no es legal en ningún otro lugar dentro de la carga útil de datos.
Se sabe que la interfaz digital SMPTE 292 es confiable (sin uso de repetidores) en longitudes de cable de 100 m o más.
Los formatos de datos paralelos correspondientes, definidos por SMPTE 274 , SMPTE 296 y otros estándares, son estándares de 20 bits; por lo tanto, SMPTE 292M utiliza un tamaño de palabra de 20 bits. Cada palabra de 20 bits consta de dos datos de 10 bits, que provienen de dos canales de datos lógicos (y paralelos), uno ("Y") que codifica muestras de video de luminancia , el otro ("C") que codifica información de crominancia . El canal C se multiplexa en el tiempo en dos canales de medio ancho de banda, conocidos como Cr (el canal de "diferencia de color rojo") y Cb (el canal de "diferencia de color azul"). La velocidad de datos nominal del canal Y es de 75 Mpalabras/seg (1,5 Gbit/s dividido por 20), y la velocidad de datos nominal de cada uno de los dos canales de crominancia es de 37,5 Mpalabras/seg.
La carga útil de video (así como la carga útil de datos auxiliares) puede utilizar cualquier palabra de 10 bits en el rango de 4 a 1019 (004 a 3FB en hexadecimal) inclusive; los valores 0 a 3 y 1020 a 1023 (3FC - 3FF) están reservados y no pueden aparecer en ninguna parte de la carga útil. Estas palabras reservadas tienen dos propósitos: para paquetes de sincronización y para encabezados de datos auxiliares.
Un paquete de sincronización se produce inmediatamente antes de la primera muestra activa en cada línea, e inmediatamente después de la última muestra activa (y antes del inicio de la región de borrado horizontal ). El paquete de sincronización consta de cuatro palabras de 10 bits. Las primeras tres palabras son siempre las mismas: 0x3FF, 0, 0; la cuarta consta de 3 bits de bandera, junto con un código de corrección de errores. Como resultado, hay 8 paquetes de sincronización diferentes posibles.
Los paquetes de sincronización deben ocurrir simultáneamente en los flujos de datos Y y C.
Los bits de bandera que se encuentran en la cuarta palabra se conocen como H, F y V. El bit H indica el comienzo del espacio en blanco horizontal; y los bits de sincronización que preceden inmediatamente a la región de espacio en blanco horizontal deben tener H establecido en uno. Dichos paquetes se conocen comúnmente como paquetes de fin de video activo o EAV . Del mismo modo, el paquete que aparece inmediatamente antes del comienzo del video activo tiene H establecido en 0; este es el paquete de inicio de video activo o SAV .
Del mismo modo, el bit V se utiliza para indicar el inicio de la región de supresión vertical; un paquete EAV con V=1 indica que la siguiente línea (se considera que las líneas inician EAV) es parte del intervalo vertical , un paquete EAV con V=0 indica que la siguiente línea es parte de la imagen activa.
El bit F se utiliza en formatos de trama segmentada entrelazada y progresiva para indicar si la línea proviene del primer o segundo campo (o segmento). En formatos de escaneo progresivo , el bit F siempre se establece en cero.
Aparte del hecho de que los paquetes de sincronización ocurren en paralelo en dos flujos de datos (Y y C), su comportamiento es prácticamente idéntico a los tipos de paquetes definidos en CCIR 601 y SMPTE 259 , la interfaz digital comúnmente utilizada para SDTV .
Para proporcionar una robustez adicional, las cuatro muestras que siguen inmediatamente a los paquetes EAV (pero no a los paquetes SAV) contienen un campo de comprobación de redundancia cíclica y un indicador de recuento de líneas. El campo CRC proporciona un CRC de la línea anterior (los CRC se calculan de forma independiente para los flujos Y y C) y se pueden utilizar para detectar errores de bits en la interfaz. El campo de recuento de líneas indica el número de línea de la línea actual.
Al igual que SMPTE 259 , SMPTE 292 es compatible con el estándar SMPTE 291 para datos auxiliares. Los datos auxiliares se proporcionan como un transporte estandarizado para la carga útil que no es de video dentro de una señal digital en serie; se utilizan para cosas como audio integrado , subtítulos , código de tiempo y otros tipos de metadatos . Los datos auxiliares se indican mediante un paquete de 3 palabras que consta de 0, 3FF, 3FF (lo opuesto al encabezado del paquete de sincronización), seguido de un código de identificación de dos palabras, una palabra de recuento de datos (que indica 0 - 255 palabras de carga útil), la carga útil real y una suma de comprobación de una palabra. Además de su uso en el encabezado, los códigos prohibidos para la carga útil de video también están prohibidos para la carga útil de datos auxiliares.
Dentro de la parte activa del vídeo, las palabras de datos corresponden a los niveles de señal de los respectivos componentes de vídeo. El canal de luminancia (Y) se define de forma que a un nivel de señal de 0 mV se le asigna la palabra de código 64 (40 hexadecimal), y a 700 milivoltios (escala completa) se le asigna la palabra de código 940 (3AC). Para los canales de croma, a 0 mV se le asigna la palabra de código 512 (200 hexadecimal), a -350 mV se le asigna la palabra de código 64 (0x40) y a +350 mV se le asigna la palabra de código 960 (3C0). Tenga en cuenta que la escala de los canales de luminancia y croma no es idéntica. El mínimo y el máximo de estos rangos representan los límites de señal preferidos, aunque la carga útil de vídeo puede aventurarse fuera de estos rangos (siempre que las palabras de código reservadas de 0 a 3 y de 1020 a 1023 nunca se utilicen para la carga útil de vídeo).
Para las partes de las regiones de borrado verticales y horizontales que no se utilizan para datos auxiliares, se recomienda que a las muestras de luminancia se les asigne la palabra de código 64 (40 hexadecimal) y a las muestras de croma se les asigne la palabra de código 512 (200 hexadecimal); ambas corresponden a 0 mV. Se permite codificar información de intervalo vertical analógica (como código de tiempo de intervalo vertical o señales de prueba de intervalo vertical) sin interrumpir la interfaz, pero dicho uso no es estándar (y los datos auxiliares son el medio preferido para transmitir metadatos). Sin embargo, no se recomienda la conversión de señales de sincronización y ráfaga analógicas a digitales, y tampoco es necesaria en la interfaz digital.
El 31 de julio de 2013 se anunció que la SMPTE había ganado el premio Emmy de Tecnología e Ingeniería de 2013 de la Academia Nacional de Artes y Ciencias de la Televisión . El honor reconocía el trabajo de la sociedad en el desarrollo, la estandarización y la producción de la SMPTE 292. [1]