E-1 4K時代の放送システムに対応するビデオ測定機器 アプリケーション・エンジニア ビデオ担当 加藤 芳明 Innovation Forum2014 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 2014 東京／大阪 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 本日の内容 4Kベースバンド映像信号の仕様 映像イメージのフォーマット 色の表現領域 4K映像の伝送と関連規格 信号伝送フローとデータ・マッピング 4K映像の関連規格 3G-SDIクアッド・リンク信号測定 3G-SDI信号の仕様 波形モニタによる測定ポイント 12G-SDI信号について 12G-SDI信号の規格 測定ソリューション 2 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 4K映像イメージ 4096x2160 3840x2160 4 x HD (2048 1920x1080 or 1920x1080) 1280x720 720x480 720x576 3 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム ST 425-5 ソース・イメージ・フォーマット System SMPTE ST category ImageSystem Format nomenclature 3840 x 2160/23.98/P ST 2036-1 ST2048-1 UHDTV1 3840 x 2160/24/P 3840x2160 Signal Format Lines per frame Sampling Structure/ 3840 Pixel Depth 2160 3840 3840 x 2160/25/P 4:2:2 YCbCr 3840 (YCbCr) 10-bit 4:2:0 3840 x 2160/29.97/P 4096x2160 3840 (YCbCr) 10-bit 4:2:2 2160 2160 ST 2036-1 3840x2160 3840 x 2160/50/P 4:4:4 (RGB) 3840 2160 ST2048-1 4096x2160 3840 x 2160/59.94/P ST2048-1 ST 2036-1 ST2048-1 ST 2036-1 UHDTV2 3840 x 2160/120/P 4096x2160 7680 x 4320/23.98/P 7680 x 4320/24/P 3840x2160 7680 x 4320/25/P 4:4:4 (RGB) 3840 2160 4:4:4:4 (RGB+A) 10-bit 3840 4:4:4 (YCbCr) 3840 24 50, 59.94, 60P 25 59.94, 60P 30 2160 3840x2160 24/1.001 30/1.001 47.95, 48, 50, 3840 3840 x 2160/60/P Frame Rate Frame rate (Hz) 2160 3840 x 2160/30/P ST 2036-1 4 Luma or R’ G’ B’ samples per line 50 60/1.001 2160 60 2160 120 4:4:4 (YCbCr) 7680 4:4:4 4 (YCbCr+A) 10-bit4320 24/1.001 7680 4:4:4 (RGB) 12-bit 4320 7680 4320 23.98, 24, 25, 25 29.97, 30P 24 7680 4320 30/1.001 7680 4096x2160 4:4:4 (RGB) 12-bit 3840x2160 4:4:4 (YCbCr) 12-bit 4320 30 4096x2160 7680 x 4320/29.97/P 7680 x 4320/30/P ST2048-1 7680 x 4320/50/P 4:4:4 (YCbCr) 12-bit 4320 50 ST 2036-1 3840x2160 7680 x 4320/59.94/P 4:2:2 (YCbCr) 12-bit 7680 4320 60/1.001 ST2048-1 4096x2160 7680 x 4320/60/P 4:2:2 7680 (YCbCr) 12-bit 4320 60 ST2048-1 4096x2160 7680 x 4320/120/P 4:2:2:4 7680(YCbCr+A) 12-bit4320 120 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 7680 4Kの色域 HDTV ITU-R 709-5 UHDTV HDTV CIE x CIE y Red 0.640 0.330 Green 0.300 0.600 Blue 0.150 0.060 White 0.3127 0.3290 UHDTV ITU-R BT.2020-1 CIE色度図 5 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム CIE x CIE y Red 0.708 0.292 Green 0.17 0.797 Blue 0.131 0.046 White(D65) 0.3127 0.329 SDIデータ・レート SD 270MHz SMPTE 125 HD 1.5Gbps SMPTE 292 Dual Link SMPTE 372 3Gbps SMPTE 425/424 4Kで使われる映像フォーマット ⁻ 4x HD-SDI ⁻ 4x 3Gbps SDI ⁻ Depends on format ⁻ 422 YCbCr @ 24p = 4x HD-SDI ⁻ 422 YCbCr @ 60p = 4x 3Gbps 6 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SDIインタフェース 信号の伝送フロー シリアル・データ送受信システム パラレル シリアル 変換 パラレル データ入力 ク ロ ッ ク スクランブラ NRZ-NRZI変換 ケーブル ドライバ シリアル・ データ シリアル・クロック 位相検知器 LPF VCO BNCケーブル シリアル・ データ ケーブル イコライザ NRZ-NRZI変換 デスクランブラ シリアル パラレル 変換 シリアル・クロック 位相検知器 LPF:ローパス・フィルタ VCO:電圧制御発振器 NRZ-NRZI:Non Return to Zero Inversion 7 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム LPF VCO タイミング ジェネレータ パラレル・ クロック パラレル データ出力 Non-Return to Zero Inverted (NRZI) データ・ストリームは、以下のG1(X)多項式によりスクランブル G2 (X)でNRZI（Non-Return to Zero Inverted）で符号化 ⁻ G1（X）＝X9＋X4＋1 ⁻ G2（X）＝X＋1 信号をスクランブルすることでDC成分を低減 NRZI変換により、信号の極性に影響されない 0 1 0 0 0 1 シリアル出力 パラレル入力 NRZ シフト・ レジスタ データ エンコーダ・ スクランブラ スクランブル されたNRZI NRZI クロックデータのロード データのシフト NRZI 値が０の場合電位を反転 １の場合状態を保持 8 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 0 SMPTE 標準の4K関連規格 SMPTE 425-5 クアッド・リンク 3Gbpsシリアル・インタフェースの 画像フォーマットとアンシラリ・データ・マッピング クアッド・リンク 3Gbps 3G-SDI 信号 ⁻ Link 1, Link 2, Link 3, Link 4 映像フォーマット 2160ライン ⁻ 非圧縮 10-bit or 12-bit 3840x2160 または 4096x2160フォーマットをサポート スクエア・ディビジョンと2サンプル・インターリーブ SMPTE-352 Video Payload ID 9 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SMPTE ST 424/425の関連規格相関 SMPTE ST 425-0:2012 10 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム Y ’3 Y’ 2 C’B 1 C’R 1 Y’ 1 Y’ 0 C’B 0 C’R 0 Interface sampling frequency = 74.25MHz or 74.25/1.001 MHz as defined in SMPTE ST 274 Interface sampling frequency = 74.25MHz or 74.25/1.001 MHz as defined in SMPTE ST 274 Y’ 3 C’R 1 Y’ 2 C’B 1 Y’ 1 C’R 0 SAV(XYZh) SAV(XYZh) Y’ 0 SAV(000h) SAV(000h) Interface sampling frequency = 148.5MHz or 148.5/1.001 MHz as defined in SMPTE ST 274 Interface clock frequency = 148.5MHz or 148.5/1.001 MHz C’B 0 Y’ (2n+1) Y’ (2n) C’B (n) SAV(000h) Optional Ancillary Data SAV(000h) C’R (n) Y’ (2n-1) Y’ (2n-2) SAV(3FFh) C’B (n-1) Optional Ancillary Data SAV(3FFh) CR1 CR1 C’R (n-1) Y’ 1927 Y’ 1926 C’B 963 C’R 963 CR0 LN1 LN1 CR0 Y’ 1925 Y’ 1924 LN0 EAV(XYZh) EAV(XYZh) LN0 EAV(000h) EAV(000h) C’R 962 C’B 962 Y’ 1923 Y’ 1922 C’B 961 EAV(000h) EAV(000h) C’R 961 Y’ 1921 Y’ 1920 C’B 960 EAV(3FFh) EAV(3FFh) C’R 960 Y’ 1919 C’B 959 Y’ 1919 Data Stream 2 of the virtual interface C’R 959 Data Stream 1 of the virtual interface C’R 959 C’R Data Y’ 1918 C’B Data C’B 959 Y’ Data Y’ 1918 SMPTE ST 425-1 Mapping 1 Interface clock frequency = 148.5MHz or 148.5/1.001 MHz SMPTE 274M 4:2:2 (Y’C’BC’R) /10-Bit信号 60,59.94 & 50 Progressive SMPTE 2048-2 4:2:2 (Y’C’BC’R) /10-Bit信号 60,59.94,50,48 & 47.95 Progressive 11 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム レベルAとレベルBの比較 SMPTE ST 425-1 マッピング構造の1：YサンプルとCb/Crサンプルを交互に配置 HD-SDIスタンダードの292Mと同等の配置で基準サンプル・クロックは、74.25MHzの 2倍の148.5MHz Stream 1 Stream 2 Y0 Y2 Y4 … Y1916 Y1918 Y1 Y3 Y5 … Y1917 Y1919 Cb0 Cb1 Cb2 … Cb958 Cb959 Cr0 Cr1 Cr2 … Cr959 Cr959 SMPTE ST 372 §5.1：各YサンプルとCb/Crサンプルをライン番号毎に配置 Link A (Line N) Cb0 Cr0 Cb1 … Cb959 Cr959 Y0 Y1 Y2 … Y1918 Y1919 Link B (Line N+1) Cb0 Cr0 Cb1 … Cb959 Cr959 Y0 Y1 Y2 … Y1918 Y1919 1080p 50/59.94/60 12 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 4:2:2 10-bit 4Kインタフェースの関連規格 Y’2 C’R’1 Y’3 Y’ 0 C’R’0 Y’1 C’B’1 SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) SAV(XYZh) C’B’0 SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) Optional Ancillary Data SAV(3FFh) CR1 CR0 CR0 CR1 LN10 LN1 LN0 LN0 EAV(XYZh) SAV EAV(000h) EAV(XYZh) EAV(000h) EAV(000h) EAV(000h) C’B’959 Y’1918 C’R’959 Y’1919 EAV(3FFh) EAV(3FFh) EAV SMPTE 2048 - 0/1/2 2048 × 1080 and 4096 × 2160 デジタル・シネマ映像 制作のためのイメージ・フォーマット FS/709 - 2048 ドキュメント SMPTE 2036 番組制作のためのUltra High Definition Television イメージ・パラ メータ値 (4K-8K) SMPTE 425-5 3G-SDI Quad Linkのためのイメージ・フォーマットとアンシラリ・データ 12Gbps & 6Gbps SMPTE Standards 2082/2081:2015. 10Gbps Optical Standardized in SMPTE 435 10Gbps Serial Signal/Data Interface ⁻ Part 1 Basic Stream Distribution ⁻ Part 2 10.692 Gbps Stream - Basic Stream Data Mapping ⁻ Part 3 10.6921 Gbps Optical Fiber Interface 13 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SMPTE標準の4K関連規格 ２ SMPTE ST 425-5:2014 Image Format and Ancillary Data Mapping for the Quad Link 3 Gbps Serial Interface (映像フォーマットとANCデータを4本 の3G-SDIにマッピングする為のフォーマット) SMPTE ST 2036-1:2013 Ultra High Definition Television Image Parameter Values for Program Production (UHTV映像のパラメータ値) SMPTE ST 2048-1:2011 2048×1080 and 4096×2160 Digital Cinematography Production Image Formats FS/709 (デジタル・シネマ・プロダクション映像 フォーマット) SMPTE ST 2048-2:2011 2048×1080 Digital Cinematography Production Image FS/709 Formatting for Serial Digital Interface (デジタル・シ ネマ・プロダクション映像をSDIにマッピングするた めのフォーマット ) SMPTE ST 425-1:2014 Source Image Format and Ancillary Data Mapping for the 3 Gbps Serial Interface (3G-SDI Level A-B) SMPTE ST 424:2012 3 Gbps Signal/Data Serial Interface (3G インタフェースへのデータ多重と信号の仕様) 14 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SMPTE ST 352:2013 Payload Identification Codes For Serial Digital Interfaces (ペイロードIDの指定) SMPTE ST 425-5:2014 Four Sub Images スクエア・ディビジョン 特徴 画面のイメージを4分割し伝送する方式 （1系統の信号断で1/4画面が非表示） 画像のアライメントを維持するために正しいタイミングが必要 全画面をストアできる大容量メモリが必要（１フレーム分のデータ遅延を含む） 主にカメラでの収録やポスト・プロダクションなどの用途で使われる 1079 1080 1122 Sub Image 3 Sub Image 4 1125 0 Active Image 1 Active Image 2 15 Reference SMPTE STD Image Format Reference SMPTE STD Image Format ST 2036-1 3840x2160 ST 274 1920x1080 ST 2048-1 4096x2160 ST 2048-2 2048x1080 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム Active Image 3 SAV Sub Image EAV Source Image EAV 2159 HANC Data SAV Sub Image 2 1919 2047 SAV Sub Image 1 1920 1 2048 41 42 SAV 0 3839 4095 EAV 1919 1920 2047 2048 0 EAV ⁻ ⁻ ⁻ ⁻ Active Image 4 SMPTE ST 425-5:2014 2サンプル・インターリーブ方式 特徴 水平方向に２画素ずつ1ラインおきにスキャンする方式 データの多重方法はスクエア・ディビジョンに比較して複雑 メモリの構成がシンプルで遅延が少ない 伝送やエンコードに向いたフォーマット 1 1 2 2 3 3 4 4 3 3 4 4 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 3 3 4 4 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 3 3 4 4 1122 1125 Active Image 1 EAV 16 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム Active Image 2 Active Image 3 HANC Data SAV 2 SAV 2 SAV 1 0 EAV 2159 1 1919 2047 SAV 0 1920 1 2048 41 42 EAV 3839 4095 0 EAV ⁻ ⁻ ⁻ ⁻ Active Image 4 4K映像イメージ2160ライン・マッピング 4 x HD (2048 or 1920x1080) 17 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SMPTE ST 424:2012 3Gbpsインタフェースへのデータ多重 3Gbpsのビット・シリアル・データのトランスポート構造を定義 1本の同軸ケーブルを使用したインタフェース 10または12ビットのデータ・ワードをサポート 2つのバーチャル・インタフェースにマッピング ⁻ 10bit パラレル・データ・ストリーム（データ・ストリーム１および2） 18 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム Digital Active Line Active Picture or Ancillary Data EAV + Line No. + CRC + Line No. + CRC Digital Active Line Active Picture or Ancillary Data EAV SAV + Line No. + CRC Digital Line Blanking Blanking Level or Ancillary Data SAV EAV Data Stream 2／Virtual Interface Interface freq: 148.5MHz or 148.5/1.001 MHz Digital Line Blanking Blanking Level or Ancillary Data + Line No. + CRC Data Stream 1／Virtual Interface Interface freq: 148.5MHz or 148.5/1.001 MHz EAV デジタルの1ライン期間 Multiplexed 10-bit Parallel interface 19 SAV(3FFh) SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) SAV(XYZh) C’B’0 Y’ 0 C’R’0 Y’1 C’B’1 Y’2 C’R’1 Y’3 Digital Active Line テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム TIF2015 Optional Ancillary Data SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Y’1918 Y’1919 EAV(3FFh) EAV(000h) EAV(000h) EAV(XYZh) LN0 LN1 CR0 CR1 Digital Active Line Optional Ancillary Data SAV(3FFh) SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) SAV(XYZh) Digital Active Line Optional Ancillary Data C’B’959 C’R’959 EAV(3FFh) EAV(000h) EAV(000h) EAV(XYZh) LN0 LN1 CR0 CR1 SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Y’ 0 Y’1 Y’2 Y’3 Data Stream 2 Virtual Interface C’B’959 Y’1918 C’R’959 Y’1919 EAV(3FFh) EAV(3FFh) EAV(000h) EAV(000h) EAV(000h) EAV(000h) EAV(XYZh) EAV(XYZh) LN0 LN0 LN1 LN10 CR0 CR0 CR1 CR1 Data Stream 1 Virtual Interface SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) C’B’0 C’R’0 C’B’1 C’R’1 3G-SDI多重イメージ SMPTE ST 424:2012 バーチャル・インタフェースのData stream 1と2は、2倍のデータ・レートでワー ド単位に<Data stream 2> < Data stream 1> …の順に多重される チャンネル・コーディング方式は、スクランブルドNRZI Non-Return to Zero Inverted (NRZI) Video Payload ID ancillary packetの位置 20 H A N C SAV EAV Line 10 Active Image 4 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SDIペイロードIDコード Video Payload ID ancillary packet format SMPTE ST 352 b9 (MSB) 0 Ancillary data flag 1 (ADF) 1 Data ID (DID) not b8 Secondary data ID not b8 (SDID) Data count (DC) not b8 Video payload not b8 (byte 1) b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 0 1 1 EP 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 b0 (LSB) 0 1 1 1 EP 0 0 0 0 0 0 0 1 X01 EP 0 Version ID 0 0 0 0 1 0 0 X04 EP Payload identifier EP I/P I/P transport picture 0 0 Picture rate Sampling not b8 structure (byte 3) EP 4:3/16:9 0 0 Sampling structure 0 0 Special options (byte 4) not b8 Checksum not b8 EP Channel 0 0 Bit depth Sum of b0~b8 of DID through to payload byte 4. Table 1c– Video payload identifier ancillary packet format by SMPTE352-2010 EP = even parity for b0 through b7. 21 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 000 3FF 3FF X41 例:97h Picture rate and not b8 scanning (byte 2) 0 HEX イメージ・フォーマットとアンシラリ・データ マッピング SMPTE ST 425-5:2014– Video Payload Identification 146-155 136-145 1-135 Decimal Byte 1: Value Bit 7~0 22 146 1 136 92h 01h 88h 147 2 137 3 148 138 4 5 149 139 6 93h 02h 89h 03h 94h 8Ah 04h 05h 95h 8Bh 06h 150 140 129 96h 8Ch 81h 151 141 130 97h 8Dh 82h 152 142 131 98h 8Eh 83h 153 132 143 99h 84h 8Fh 154 133 144 9Ah 85h 90h 134 86h 155 145 9Bh 91h 135 87h Payload Definition Reference Standard Description ITU-R BT.601video payloads on SMPTE 259MBon SDI 2Stereoscopic x 720-line payloads onpayloads a Level 3 Gbps serial 1080-line video a (525/625-line dual(nominal) 3 Gbps Level A SMPTE ST 425-4 SMPTE ST 425-4 SMPTE ST 352 SMPTEST ST425-1 259 digital payloads) SMPTE ST section 425-1 C.1 SMPTE interface serial digital interface ITU-R BT.1358-1 payloads on aITU-R (525/625-line 1080-line video payloads on LevelBT.1362 A 3on Gbps (nominal) Stereoscopic 1080-line video payloads a SDI dual 3 Gbps serial Level BSMPTE ST section 425-4 SMPTE ST 425-4 SMPTE ST 352 SMPTEST ST425-1 259 payloads on 270 Mbps dual-link SDI) SMPTE ST 425-1 C.2 SMPTE digital interface DL serial digital interface SMPTE 372M dual-link payloads on 3aSDI Level Level B 3 Gbps (nominal) SMPTE ST 352 section C.3 SMPTE ST 347 525/625-line payloads on 540a Mbps 1080-line video payloads on dual Gbps A serial digital SMPTE ST 425-3 SMPTE ST 425-3 SMPTE ST section 425-1 C.4 SMPTE serial digital interface interface SMPTE ST 352 SMPTEST ST425-1 274 1125-line payloads on SMPTE 292 HD-SDI 21080-line x 720-line video payloads a Level B 3 Gbps serial video payloads onon a292 dual 3 Gbps Level(nominal) B-DL serial SMPTE ST 352 SMPTEST ST425-3 296 750-line payloads on SMPTE HD-SDI SMPTE ST section 425-3 C.5 SMPTE SMPTE ST 425-1 SMPTE ST 425-1 digital interface SMPTE ST 352 section C.6 SMPTE ST 349 SD video payload mapping into SMPTE 292 22160-line x 1080-line video payloads a Level B 3 Level Gbps B-DS (nominal) video payloads on aondual 3 Gbps serial SMPTE ST 425-3 SMPTE ST 425-3 483/576-line interlaced video payloads on 270 Mbps and 360 SMPTE ST 425-1 SMPTE ST 425-1 serial digital interface digitalserial interface SMPTE ST 352 section B.1 SMPTE ST 259 Mbps digital interfaces 2 x 483/576-line video payloads on a3Level 3 Gbps (nominal) 2160-line video payloads on a quad GbpsBLevel A serial digital SMPTE ST 425-5 SMPTE ST 425-5 483/576-line extended video payloads on 360 Mbps single-link SMPTE ST section 425-1 B.2 SMPTE digital interface interface SMPTE ST 352 SMPTEST ST425-1 294 serial and 270 Mbps dual-link serial digital interfaces Stereoscopic 720-line video a 3Level Gbps serial digital 2160-line video payloads onpayloads aonquad 3 on Gbps serial 483/576-line video payloads a 540 Mbps serialB-DL digital SMPTE ST 425-5 SMPTE ST 425-5 SMPTE ST 425-2 SMPTE ST 425-2 interface digital interface SMPTE ST 352 section B.3 SMPTE ST 347 interface Stereoscopic 1080-line video payloads on a 3quad Gbps digital 3 serial Gbps Level SMPTE ST 425-6 SMPTE ST 425-6 SMPTE ST ST 425-2 292-1 SMPTE ST ST 425-2 292-1 interface 720-line video payloads on a 1.5 Gbps (nominal) serial digital interface A serial digital interface SMPTE ST 292-1 / Quad-link 1080-line video payloads on apayloads 1.5 Gbpson (nominal) serial digital 1080-line video aon10a Gbps Stereoscopic 1080-line video payloads quad 3(nominal) Gbps Level SMPTE SMPTE ST 1120 425-6 interface SMPTE ST ST 425-6 292-1 ITU-R BT SMPTE ST 435-1 SMPTE ST 435-1 serial digitaldigital (optical) interface B-DL serial interface 483/576-line video payloads on a 1.5 Gbps (nominal) serial digital 720-line video payloads on a dual 3 Gbps Level A SMPTE ST 352 section B.4 SMPTE ST 349 Stereoscopic interface Stereoscopic 2160-line video payloads on a quad 3 Gbps Level SMPTE ST 425-6 425-6 425-4 SMPTE ST 425-4 serial digital interface SMPTE ST 372 / 1080-line video payloads on a dual-link 1.5 Gbps (nominal) serial B-DS serial digital interface SMPTE ST 372 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム ITU-R BT 1120 digital interface Video Payload Identifier Level A Byte 1=97h SMPTE ST 425-5 2160 Line 3Gbps Level A SMPTE ST 352:2013 Bits Byte 1 Byte 2 Byte 3 Bit 7 1 Progressive Transport (1) Aspect Ratio 16:9 (1) or Unknown (0) Bit 6 0 Progressive Picture (1) Horizontal sampling 1920 (0) or 2048 (1) Bit 5 0 Reserved (0) Reserved (0) Reserved (0) Bit 4 1 Reserved (0) Reserved (0) Reserved (0) Bit 3 0 Reserved (0) Bit 2 1 Audio Not Preset (0) Audio Link 2/4 (1) Bit 1 1 Bit 0 1 Picture Rate (Table 2 ST352) Link Assignment 3G SDI Link 1 (0h) 3G SDI Link 2 (1h) 3G SDI Link 3 (2h) 3G SDI Link 4 (3h) Sampling Structure (Table 3 ST 352) Bit Depth 10-bit (1h) 12-bit (2h) Other values Reserved SMPTE ST 352:2013 Table 3 – Assignment of sampling structure values Table 2 – Assignment of Picture Rate values Value Sampling Value Sampling Value Sampling Value Sampling 24 0h 4:2:2 (Y/CB/CR) 1h 4:4:4 (Y/CB/CR) 2h 4:4:4 (G/B/R) 3h 4:02:00 7h 30 4h 4:2:2:4 (Y/CB/CR/A) 5h 4:4:4:4 (Y/CB/CR/A) 6h 4:4:4:4 (G/B/R/A) 7h SMPTE ST2048-2 FS 60/1.001 Bh 60 8h 4:2:2:4 (Y/CB/CR/D) 9h 4:4:4:4 (Y/CB/CR/D) Ah 4:4:4:4 (G/B/R/D) Bh Reserved Reserved Fh Reserved Ch Reserved Dh Reserved Eh 4:4:4 (X’Y’Z’) Fh Reserved Value Picture rate 0h No defined value 1h Reserved 2h 24/1.001 3h 4h 48/1.001 5h 25 6h 30/1.001 8h 48 9h 50 Ah Ch Reserved Dh Reserved Eh 23 Byte 4 Value Picture rate Value Picture rate Value Picture rate TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム Video Payload Identifier Level B Byte 1=98h SMPTE ST 425-5 2160 Line 3Gbps Level B SMPTE ST 352:2013 Bits Byte 1 Byte 2 Byte 3 Bit 7 1 Interlaced Transport (0) Progressive Transport (1) Reserved (0) Bit 6 0 Progressive Picture (1) Horizontal sampling 1920 (0) or 2048 (1) Bit 5 0 Reserved (0) Aspect Ratio 16:9 (1) or Unknown (0) Link Assignment 3G SDI Link 1 (0h) 3G SDI Link 1 (1h) 3G SDI Link 2 (2h) 3G SDI Link 2 (3h) 3G SDI Link 3 (4h) 3G SDI Link 3 (5h) 3G SDI Link 4 (6h) 3G SDI Link 4 (7h) Bit 4 1 Reserved (0) Reserved (0) Reserved (0) Bit 3 1 Bit 2 0 Bit 1 0 Bit 0 0 Reserved (0) Picture Rate (Table 2 ST352) Audio Not Preset (0) Audio Link 2/4 (1) Sampling Structure (Table 3 ST 352) Table 3 – Assignment of sampling structure values Bit Depth 10-bit (1h) 12-bit (2h) Other values Reserved SMPTE ST 352:2013 Table 2 – Assignment of Picture Rate values Value Sampling Value Sampling Value Sampling Value Sampling 24 0h 4:2:2 (Y/CB/CR) 1h 4:4:4 (Y/CB/CR) 2h 4:4:4 (G/B/R) 3h 4:02:00 7h 30 4h 4:2:2:4 (Y/CB/CR/A) 5h 4:4:4:4 (Y/CB/CR/A) 6h 4:4:4:4 (G/B/R/A) 7h SMPTE ST2048-2 FS 60/1.001 Bh 60 8h 4:2:2:4 (Y/CB/CR/D) 9h 4:4:4:4 (Y/CB/CR/D) Ah 4:4:4:4 (G/B/R/D) Bh Reserved Reserved Fh Reserved Ch Reserved Dh Reserved Eh 4:4:4 (X’Y’Z’) Fh Reserved Value Picture rate 0h No defined value 1h Reserved 2h 24/1.001 3h 4h 48/1.001 5h 25 6h 30/1.001 8h 48 9h 50 Ah Ch Reserved Dh Reserved Eh 24 Byte 4 Value Picture rate Value Picture rate Value Picture rate TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SDI物理層の仕様 SMPTE 259M, 292, 424 SDTV 物理特性規格 SDI信号の波形測定ポイント オーバシュート 振幅 HDTV 3G インピーダンス 75Ω (BNC) 信号振幅 800mV±10% DCオフセット 0.0V±0.5V 立上り（Tr）& 立下り（Tf） 80% HDTV ≦0.4 – 1.5ns ≦270ps ≦135ps オーバーシュート ≦振幅値の10% サグ ＜50mV ジッタ 立上り時間 ≦0.5ns |Tr-Tf| ≦100ps ≦50ps 20% ジッタ測定許容値 UI(ユニット・インターバル) タイミング・ジッタ測定の低域周波数(f1) アライメント・ジッタ測定の低域周波数(f3) ジッタ測定の周波数領域（送信端） 2.5 UI ワンダ タイミング・ジッタ ジッタ測定の高域周波数（f4） タイミング・ジッタ許容値 (TJ) 2 UI 1.5 UI 1 UI アライメント・ジッタ アライメント・ジッタ許容値 (AJ) 0.5 UI 0 UI テスト信号 f1 25 f3 f4 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム シリアル・クロック・デバイダ 10Hz SDTV 1kHz HDTV 100kHz 1/10クロック・レート以上 SMPTE 259M SDTV(270Mbps) 0.2UI（0.74ns） SMPTE 292 HDTV(1.5Gbps) 1UI（0.673ns） SMPTE 424 HDTV(3Gbps) 2UI（0.673ns） SMPTE 259M SDTV(270Mbps) 0.2UI（0.74ns） SMPTE 292 HDTV(1.5Gbps) 0.2UI（0.135ns） SMPTE 424 HDTV(3Gbps) 0.3UI（0.101ns） カラー・バー信号 ≠10 3G-SDI Eye Specifications SMPTE 424 Overshoot < 10% of Amplitude 0.8 Volts ±10% Unit Interval ジッタ測定 26 20% to 80% Rise time Jitter 0.3 UI p-p 3Gbps-SDIの物理特性規格 インピーダンス 75Ω (BNC) 信号振幅 800mV±10% DCオフセット 0.0V±0.5V タイミング・ジッタ（TJ） ≦2UI （10Hz以上） 立上り（Tr）&立下り（Tf） ≦135ps アライメント・ジッタ（AJ） ≦0.3UI (100kHz以上) オーバーシュート ≦振幅値の10% サグ ＜50mV |Tr-Tf| ≦50ps TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 波形モニタ／ラスタライザ 4Kオプション WFM/WVR8000シリーズ用4Kオプション ⁻ 波形モニタ／ラスタライザにオプション（4K、3G、2SDI） 追加で4Kに対応 ⁻ 導入済みの波形モニタを4K対応にアップグレード可能 ⁻ 将来の4K対応を想定しHDTV波形モニタとして導入可能 ⁻ ⁻ ⁻ ⁻ ⁻ 代表的な4Kフォーマットをサポート スクエア・ディビジョン方式をサポート クアッド・リンク用タイミング表示をサポート 2サンプル・インターリーブ方式をサポート 2K/4K対応フォーマットを拡張 ⁻ アイ／ジッタ測定（Opt. PHY：Link AとB） ⁻ クアッド・リンクのビデオ・セッション ⁻ クアッド・リンクのタイミング表示 ⁻ リンク間のタイミングが許容範囲内か確認可能 WFM8300シリーズ データシートのURL http://jp.tek.com/datasheet/wfm8300-8200/wfm8300-%E2%80%A2-wfm8200-datasheet 27 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 4Kモニタリング 波形モニタ WFM8300型 （オプション 4K, 3G, 2SDI） 4K映像表示 4K波形表示 アイ・パターン表示 ジッタ測定 ベクトル表示 ANCデータ表示 28 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 4K モニタリング 波形モニタ WFM8300型 （オプション 4K, 3G, 2SDI） エラー・ステータス表示 セッション表示 信号遅延測定 29 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SDI/IP 放送システムの接続 30 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム SMPTE 2081 & 2082 SMPTE 2081-1 6Gbps Signal/Data Serial interface – Electrical ⁻ 594MHz or 594/1.001MHz SMPTE 2081-2 6Gbps Signal/Data Serial interface – Optical SMPTE 2082-1 12Gbps Signal/Data Serial interface – Electrical ⁻ 1188MHz or 1188/1.001MHz SMPTE 2082-2 12Gbps Signal/Data Serial interface – Optical シリアル・デジタル・ファイバー伝送規格 SMPTE ST 297 31 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 32 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム TIF2015 SAV(000h) SAV(XYZh) SAV(XYZh) SAV(XYZh) SAV(XYZh) Y’1918 Y’1919 EAV(3FFh) EAV(000h) EAV(000h) EAV(XYZh) LN0 LN1 CR0 CR1 Optional Ancillary Data Data Stream Four Data Stream Two Data Stream Three SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Y’1918 Y’1919 EAV(3FFh) EAV(000h) EAV(000h) EAV(XYZh) LN0 LN1 CR0 CR1 Digital Active Line SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Digital Active Line Optional Ancillary Data SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Y’1918 Y’1919 EAV(3FFh) EAV(000h) EAV(000h) EAV(XYZh) LN0 LN1 CR0 CR1 Y’1918 Y’1919 EAV(3FFh) EAV(000h) EAV(000h) EAV(XYZh) LN0 LN1 CR0 CR1 Optional Ancillary Data SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Y’ 0 Y’1 Y’2 Y’3 Data Stream Four SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Y’ 0 Y’1 Y’2 Y’3 Data Stream Three Digital Active Line SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Y’ 0 Y’1 Y’2 Y’3 Data Stream Two Digital Active Line Optional Ancillary Data SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(XYZh) Y’ 0 Y’1 Y’2 Y’3 Data Stream One SAV(3FFh) SAV(3FFh) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(000h) SAV(3FFh) SAV(3FFh) 2081/2082 10-bit Multiplex 6Gbps SDI 10-bit Interface Data Stream One 12G-SDI interface SMPTE 2082-10:2015 2 sample interleave Sub-division Source Image ST425-5 80bit Virtual Interface mapping 0 1919 2047 DATA Stream One SAV EAV 1920 1 2048 41 42 12G-SDI 10bit Multiplex Sub Image 1 1122 DATA Stream Tow 1125 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 3 3 4 4 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 3 3 4 4 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 3 3 4 4 SAV 0 DATA Stream Three EAV 3839 4095 0 Sub Image 2 DATA Stream Four Mux SAV EAV DATA Stream Five Sub Image 3 DATA Stream Six 2159 HANC Data SAV EAV DATA Stream Seven Sub Image 4 DATA Stream Eight 33 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 12G-SDI 10-bit interface ST 2082-1 Payload Identifier Definitions 2160-line Video Payload for Mapping on a 12 Gbps Serial Interface 34 Bits Byte 1 Byte 2 Bit 7 1 Progressive transport (1) Bit 6 1 Progressive picture (1) Bit 5 0 Reserved (0) Bit 4 0 Reserved (0) Bit 3 1 Reserved (0) Bit 2 1 Audio copy status: Audio in this data stream carriesadditional channels (0) Audio in this data stream is copied (1) Bit 1 1 Bit 0 0 Picture rate (See Table 4) TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム Byte 3 Aspect Ratio 16:9 (1) or Unknown (0) Sub image horizontal sampling 1920 (0) or 2048 (1) Colorimetry Rec 709*1 (0h) Color VANC Packet (1h) UHDTV*2 (2h) Unknown (3h) Sampling structure (See Table 5) Byte 4 Link assignment Single link 12G-SDI (0h) Reserved (0) Bit depth 10-bit (1h) 12-bit (2h) Other values are Reserved 6G/12G-SDI Eye Specifications SMPTE 2081(6Gbps) SMPTE 2082(12Gbps) < 10% of Amplitude Overshoot 80% 0.8 Volts ±10% Rise time 20% Unit Interval Rise/Fall Time SMPTE 2081 35 No greater than 80ps, and shall not differ by more than 30ps TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム Rise/Fall Time SMPTE 2082 No greater than 45ps, and shall not differ by more than 14ps Eye Specifications SMPTE 2081(6Gbps) Overshoot SMPTE 2082(12Gbps) 0.8 Volts ±10% Jitter 0.3 UI p-p 20% to 80% Rise time Unit Interval 36 Unit Interval (UI) Timing Jitter Alignment Jitter Unit Interval (UI) Timing Jitter Alignment Jitter SMPTE 2081 10Hz 100kHz SMPTE 2082 10Hz 100kHz 1UI = 168ps 2UI (336ps) 0.3UI (51ps) 1UI = 84ps 2UI (168ps) 0.3UI (25ps) TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 6Gbps/12Gbps SDI信号 SDI信号の立上り時間測定 ⁻ 広帯域オシロスコープと75Ω変換アダプタの組合せ ⁻ 75Ω⇒50Ω変換時のアッテネーション比率設定不要 任意波形ジェネレータAWG70000シリーズによるテスト信号の発生 MSO/DPO70000シリーズ 型名 最高周波数帯域 AWG70000シリーズ DPO73304DX型 DPO72504DX型 DPO72304DX型 DPO72004C型 33GHz 最高サンプル・レート 37 TCA75型 (BW：8GHz) TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム 25GHz 23GHz 16GHz 50GS/s@4チャンネル、100GS/s@2チャンネル DPO71254C型 12.5GHz オシロスコープ アイ・パターン測定 DPOJETによるジッタ測定 アライメント・ジッタ（100kHz以上） 38 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム DPOJET 3G-SDI アライメント・ジッタ測定例 12G-SDI信号発生 任意波形ジェネレータ AWG70000シリーズ 波形を定義、または取り込んで信号生成可能 最高サンプル・ レート50GS/s 垂直分解能10ビット AWG70000 12G-SDI Generator CD: GS12181 EBK Diff -> Single EQ: GS12141 AWG70001A 型 + ビット・レート : 12.5Gbps Gearbox EBK 12G->3Gx4 立上り／立下り時間（代表値) WFM Quad 3G-SDI monitoring サンプル・レート：25GS/s 以下で 23ps 未満 出力振幅特性振 レンジ（代表値）: 500 mVp-p～1 Vp-p 50Ω to 75Ω Diff -> Single 分解能（代表値）: 1.0 mV Scope 確度（代表値）: ±（振幅の 2% + 1 mV） 12G SDI measurement 信号出力：差動 インピーダンス : 50Ω 39 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム まとめ 4K映像信号のフォーマット ⁻ 4K映像のイメージ・マッピング・フォーマットの仕様： UHDTV：SMPTE ST 2036-3、 デジタル・シネマ：SMPTE ST 2048 を参照 クアッド・リンク3G-SDIによる伝送と測定ポイント ⁻ 映像フォーマットと物理層の測定 ⁻ 波形モニタWFM8300シリーズによる測定 12G-SDIの仕様と測定ポイント ⁻ 映像フォーマットと物理層の測定 12G-SDIの測定ソリューション ⁻ オシロスコープによるアイ・パターン測定 (※アライメント・ジッタ 1000kHz以上) ⁻ 任意波形ジェネレータ AWG70000シリーズによる12G-SDI信号発生 40 TIF2015 テクトロニクス／ケースレー イノベーション・フォーラム
© Copyright 2024 Paperzz
