广播连接器和电缆正进入新的发展阶段
为了支持8K视频以及机器学习,视听设备与信号设备正在集成一体。但当在直播时出现长时间的延迟或者灰度图像,情况就变得不同了。当前,比如在奥运会这样的国际赛事传送图像时,观众期望图像清晰流畅。同时期望在转播诸如游泳等项目时能提供各种流畅的图像,这将把广播技术带到另一个水平。
在欧洲集成系统展(ISE)2020上,Xilinx做为一家发明了现场可编程门阵列(FPGA)的高科技公司,介绍了具有机器学习能力新的广播和专业视听(A/V)计算产品,可以进一步提高广播质量。包括感兴趣区域(region-of-interest,ROI)编码技术能够检测人脸和特征;智能数字标识(intelligent digital signage)技术确认性别、年龄和手势检测;以及自动对象跟踪(automatic object tracking)、窗口剪切(window cropping)、语音识别(speech recognition)以及自动转录语音技术等。这些技术使电视直播从单个4K摄像机转为多个高清窗口直播活动内容。
Xilinx公司Pro AV与广播业务总监Ramesh Iyer表示:“机器学习(ML)是一种快速发展的技术,正在促进Pro AV与广播领域的全新应用模式的发展。机器学习有望带来新的功能,如货币化分析能力、提高工作流效率、以及提高观众体验水平等。”
光纤的崛起
光纤布线能支持更宽的带宽(bandwidth),具有处理高容量数据的能力,同时它还具有低信号损耗和电磁干扰(EMI)抗扰性。这些特点使光纤在广播重大体育赛事中很受欢迎。在电视转播中,光纤所带来更宽的带宽可以为多个频道提供高质量的图像和最小延迟,它的信号衰减几乎没有,空位达到非常高的频率。但使用铜缆传输,衰减则会随着信号频率的增加而不断增加。
LEMO开发了用于HDTV应用的3K.93C.Y系列SMPTE混合连接器.
LEMO SA的业务开发经理Serge Buechli表示:“对于光纤来说,最重要的特点是光纤接口的清洁度,因为侵入连接点的小尘埃粒子会降低信号质量。”他主张使用适当的清洁工具快速清洁光纤金属环,特别是如果连接器经常装配时。
同时,光纤电缆也是脆弱的,可能会在使用时损坏。在实际应用环境中,比如重型卡车压过电缆,这会压碎或弯曲光纤并导致信号丢失。因此Buechli表示,光纤线缆必须坚固耐用,不能被压碎或损坏。
混合连接器
LEMO为广播行业生产符合电影电视工程师协会(SMPTE)规定和技术标准的混合连接器。Buechli表示:“SMPTE连接器是国家电视、剧院和体育场馆使用的行业标准连接器。铜缆都可以采用这款连接器,它的两个铜触点用于为设备供电,例如在远程位置的摄像机,而另外两个铜触点用作信号接口,以确保连接器在发送光纤信号之前正确匹配。”
SMPTE连接器
在电视直播应用中,SMPTE连接器是常用的。COAX连接器提供一系列75Ω微型BNC连接器,用于高性能、高密度应用,包括HD(3G)和UHD(4K/12G)广播、电信、HDCCTV和仪器仪表。范围测试能达到12GHz,超过SMPTEST2082-1规范的要求,直径仅为7.8mm,使其安装密度增长为普通BNC连接器的四倍。
在高清晰度(HD)摄像机使用后,SMPTE创建了SMPTE311欧盟标准(在北美则被称为SMPTE304)。铜电缆无法传输未压缩的高清信号,就像Triax和同轴电缆一样。即使是最大的同轴电缆也仅限于300米(1000英尺)左右的高清和串行数字接口(SDI)视频传输。SMTE311标准引入了复合电缆,配置两根单模光纤、两根低压控制信号线和两到八根铜电力电缆,它们可以传输多路音频和视频信号并提供电力。
这些推拉连接器,自锁3K.93.C混合连接器有两个光纤触点、两个信号触点,以及两个电源触点,并可在-55℃到90℃的温度范围内工作。其安装在不锈钢外壳中,它们是屏蔽的,密封等级达到IP68,适用于直径为8.6mm至16mm的电缆。它们还符合SMPTE304、SMPTE311、日本无线电工业和商业协会(ARIB)和欧洲广播联盟(EBU)的信号和电缆标准,能处理4K和8K信号传输。
同轴连接器
最新SDI标准12G SDI用于未压缩,未加密数字视频信号,它用于超高清视频,比特率为12GB/s。该版本于2015年推出,支持标准动态范围(SDR)和高动态范围(HDR)图像格式,支持单个或多路12G SDI10位接口。它是为在单个同轴电缆的长距离无压缩、无延迟的4K而设计的。
同轴连接器提供12G转播速度,在设置和操作方面具有优势。12G广播连接器基于同轴技术,超过了SMPTE标准ST2082-1的要求,并在广播领域中应用广泛,包括在卡车中使用的广播。COAX连接器的营销经理Emma Ashton表示:“虽然光纤带来带宽和传输距离的好处,但在某些应用中光纤还不够坚固,无法承受大量的日常应用。”
BNC连接器
12G连接器的应用需要高密度,Micro(HD)BNC连接器具有7.8mm的直径,能够实现比标准BN大四倍以上的安装密度。还有一个BNC锁定机构与具有专利的耦合螺母。可使用一个特殊的工具,断开和连接。这样的设计有助于节省空间,减轻了重量,这在设备运输和组装中较重要。
Ashton表示:“BNC连接器已经在广播应用中广泛使用,许多公司在升级到12G时都会青睐它们。”
来自KORUS COAX连接器的超高清12G BNC直插75Ω电缆组件,现在测试可到18G Hz。
KORUS系列连接器的内部尺寸和结构设计进行了优化,使这些连接器适合HD的要求。 例如,在直角Korus BNC上,触点的直角部分提供平滑的过渡。提高了性能,增加了频率范围。COAX连接器通过尽量减少信号路径中的不连续性,减轻阻抗,并减少耦合效应,满足即将到来的BSEN61169-63标准,其75ΩBNC的SDI连接器达到标准所需的性能要求。
Ashton表示:“相信BNC系列产品将在8K广播中占有一席之地,这是电视分辨率的下一个飞跃。目前,8K的SMPTE可以交付多个规格。12G BNCs和12G微(HD)BNCs已经能够通过多个渠道提供8K连接器。”
我们在未来两年看到8K高清将冲击市场,高性能的广播连接器和电缆已经为此应用做好了准备。
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