Multimedia Howto: ASI, SDI, RF, F-Type, BNC Connector

ASI dan SDI interface banyak digunakan dalam dunia broadcast.

ASI dan SDI menggunakan konektor BNC 70 ohm.

Biasanya port pada perangkat Encoder menggunakan BNC Type Female.

ASI

ASI atau sering di sebut DVB-ASI melewatkan sinyal-sinyal digital MPEG-TS (compressed Video), sehingga di-dalamnya bisa disalurkan audio, video, text dan lain-lain dalam PID sendiri-sendiri. Sinyal tersebut dalam bentuk base-band (tidak termulasi QPSK/QAM misalkan).

Error Correction di lakukan oleh layer MPEG-TS. Secara umum MPEG-TS maximal data rate adalah 270 Mbps, sehingga datarate ASI tidak boleh lebih dari 270 Mbps. Biasanya datarate adalah 6 sd 200 Mbps, dengan typical data-rate 8 - 12 Mbps untuk 720p/30 dengan codec H264. Referensi disini.

ASI pada dasarnya codec agnostic, jadi tidak membedakan antara H264 atau H265, atau mpeg2 video codec.

Typical frame yang lewat dalam ASI adalah MPEG-TS frame yaitu 188 bytes. Namun bila ada tambahan Reed Solomon error correction maka frame nya menjadi 204 bytes.

SDI

SDI juga menggunakan BNC 70 Ohm, namun yang dilewatkan bukan paket MPEG-TS (compressed video), akan tetapi uncompressed video, sehingga datarate yang dikeluarkan tinggi mencapai 270 Mbps (SMPTE-259M) dan bahkan bisa mencapai 2.970 Gbps (SMPTE-424M).

2.970 Gbps ini bisa mengangkut 1080p/60 uncompressed.

Dalam tabel terlihat pada tahun 2002, keluar standar HD-SDI 2.970 Gbps untuk 1080p60.

Raw video pada prinsipnya adalah pengiriman file-file gambar (bmp). Dengan demikian bit-rate pasti konstan. Dan bandwidth yang dibutuhkan dapat dihitung dari rumus berikut:

data rate = color depth * vertical resolution * horizontal resolution * refresh frequency

Contoh:

24-bit, 1080i @ 60 fps: 24 × 1920×1080 × 60/2 = 1.49 Gbit/s

24-bit, 1080p @ 60 fps: 24 × 1920×1080 × 60 = 2.98 Gbit/s.

Sejarah SDI

Berawal dari kamera RGB ataupun kamera YCbCr memiliki 3 kabel maka dalam jarak pendek bisa langsung dikirim ke TV monitor. Kamera punya sensor yang mensplit component R, G, dan B. Lalu componen ini di rubah ke sinyal elektris. Siyal elektris ini di salurkan lewat 3 kabel. Informasi Sync sebagai penanda satu frame berakhir di insert di dalam sinyal elektris tsb.

Apabila TV monitor ada dalam jarak jauh (lebih dari 300 meter) maka biasanya akan ada problem terkait sync antar comonent R, G, dan B. Sehingga gambar akan terganggu. Disamping itu atenuasi yang berbeda di tiga saluran kabel akan menyebabkan gangguan juga pada video yang tampil di TV monitor. Oleh karena itu butuh pengiriman ke dalam satu kabel saja.

Terlihat bahwa 3 component disatukan oleh NTSC/PAL Encoder, untuk menghasilkan satu sinyal analog baru. Sehingga problem ke tidak sync antar 3 component R, G, dan B bisa hilang. Namun kadang-kadang ada noise di tengah jalan yang menyebabkan sinyal tida bisa ter-decode dengan baik sehingga gambar di TV monitor juga akan terganggu.

Solusi berikutnya adalah mengirikman gambar dengan transmisi digital SDI.

Dengan transmisi digital SDI ini maka tidak ada bit yang hilang, sehingga kualitas gambar persis sama dengan kualitas yang seharusnya. Dapat dilihat di dalam gambar diatas tidak ada compression system (MPEG2 atau H.264) dalam proses sebelum di ubah ke SDI. Sehingga sinyal SDI ini masih murni dan bisa digunakan untuk Studio video editing realtime. Sedangkan sinyal ASI adalah sinyal video yang sudah terkompres sehingga cocok untuk delivery jarak jauh (over WAN) ke arah end user.

Untuk lebih mengerti detail bagaimana RGB di convert digital dapat dibaca di sini.

Untuk mengkonversi RGB ke YCbCr gunakan rumus:

Y=(0.3R)+(0.59G)+(0.11B)
Cb=0.56(B-G)
Cr=0.71(R-Y)

Kemudian Y disampling 10 bit dengan 13.5MHz sampling, Cb dan Cr dengan 6.75MHz, sehingga output video akan menjadi:
13.5 M/s x 10 bit
6.75 M/s x 10 bit
6.75 M/s x 10 bit
---------------------
270 Mbps

RF TV

Pada perangkat TV selalu ada tuner VHF dan UHF sehingga bisa menangkap siaran FTA. Port yang digunakan pada TV selain Eropa dan Amerika adalah F connector Female. Sedangkan dari Antenna mengguakan F Connector male.