SDI光伝送装置は、デジタル映像を長距離伝送するという課題を解決します。カメラはすでにSDIシリアルデジタル信号を出力しており、光伝送装置はこの信号を受信し、光ファイバー伝送に適した形に変換して、反対側でSDI電気信号に復元します。通常は録画装置ではなく、最初にH.264で映像を圧縮する必要もありません。仕組みを理解するには、同軸入力、内部処理、光ファイバー、同軸出力を区間ごとに見ていくのが最も効果的です。
1. まずインターフェースと情報を区別する
SDIはシリアルデジタルインターフェースです。映像サンプル、タイミング情報、許可された補助データが、規定に従って高速ビットストリームに配置されます。シリアルとは、情報が1つのチャネルを順番に通過するものと理解できますが、通常のファイルのように映像フレームを1枚ずつ送るわけではありません。BNCは一般的なコネクタ形状にすぎず、アナログコンポジット映像にも使用されます。コネクタを接続できるからといって、2台の機器が同じ信号を使用しているとは限りません。SDIカメラをアナログ映像用光伝送装置に接続しても、ケーブルを交換しただけで互換性が得られるわけではありません。
SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI、およびさらに高速な各グレードには、それぞれ固有の電気的要件とデータマッピング要件があります。3GのGはギガビット級の伝送レートを意味し、第3世代や毎秒3枚の映像を意味するものではありません。一般的な3Gグレードの公称レートは約2.97 Gb/sです。特定の映像を伝送できるかどうかは、解像度、フレームレート、走査方式、カラーサンプリング、および対応するマッピングの確認にも左右され、「高精細」という言葉だけでは判断できません。
2. 送信側が電気信号を受信する仕組み
同軸ケーブルが長くなるほど、高周波成分の損失が目立つことが多くなり、パルスのエッジが緩やかになり、受信回路が0と1を判定する余裕が小さくなります。入力イコライザーは、許容条件のもとでケーブルによる周波数依存の損失を補償し、後段での判定に適した信号に整えます。その効果は手書き文字を読みやすくすることに似ていますが、完全に失われたデータを何もないところから取り戻すことはできません。コネクタ、ケーブルのインピーダンス、終端整合も引き続き重要です。
リタイミング機能を備えた設計では、受信したビットストリームからクロックを抽出し、適切な時点でデータを判定して、復元したタイミングに従って出力します。モデルによってクロックリカバリの配置が異なる場合があり、バイパスや複数レートに対応する場合もあります。1つの一般的なブロック図から、すべての製品が同じチップを使用していると推測することはできません。イコライゼーションもリタイミングも、入力信号が許容範囲内にあることが前提です。ロックが失われた場合、「より強力なアルゴリズム」で正常な映像を保証することはできません。
3. 電気／光変換は映像の撮り直しではない
後段の回路は光送信モジュールを駆動し、電気信号に載せられたデータを光ファイバーへ送ります。受信側の光検出器は受け取った光を電気信号に変換し、必要な受信処理、クロック処理、ライン駆動を経て、SDI出力インターフェースからモニターや録画装置へ送ります。ここでの中心的な役割は既存のデジタル情報を伝送することであり、カメラの解像度を高めることでも、SDIをHDMIやネットワーク映像へ自動変換することでもありません。
複数の映像チャネルやその他のサービスを1つの光経路に多重化する機器もあります。多重化とは、送信側が設計に従って各チャネルの情報を配置することであり、受信側は復元のために対応する構成方式を理解している必要があります。両方の機器に「光ポート」と記載されていることや、同じ波長を使用していることだけでは、組み合わせて使用できる証明にはなりません。単一チャネルの透過伝送、専用のマルチチャネル多重化、Ethernet光モジュールは異なるものです。通常のネットワーク用SFPに交換しても、映像用光モジュールの代替になるとは限りません。
4. 距離を1つのkm値だけでは判断できない理由
光ファイバーにも損失があります。送信光出力、ファイバーの減衰、コネクタ損失、接続損失が合わさって、受信側に届く光の量が決まります。受信光パワーが低すぎると判定に影響し、許容上限を超えると過負荷が発生する場合もあります。そのため、長距離用モデルを短距離で使用する場合も、受信範囲を確認する必要があります。設計計算には、発注したバージョンに示された送信光出力、受信感度、過負荷点、および必要なマージンを使用し、広告上の最大距離をそのまま現場での保証とみなしてはいけません。
シングルモードかマルチモードか、1芯か2芯か、コネクタの種類、波長の各項目を、両端の機器と現場の光ファイバーで一致させる必要があります。1芯双方向機器では、送信と受信が相互に対応する構成も必要です。光インターフェースを直接のぞいたり、目で発光の有無を判断したりしないでください。端面検査と光パワー測定には適切な工具を使用してください。挿抜や清掃は機器と工具の取扱説明に従い、出力ポートを入力ポートと取り違えないよう、測定前に方向を確認してください。
5. 原理を機種選定に生かす
飛暢科技のウェブサイトにある単一チャネル3G製品情報では、SD、HD、3Gの各グレードを紹介し、送信機と受信機の映像インターフェースおよび各種光ファイバー構成を掲載しています。1本のSDIリンクをどのように延長するかを確認するのに適していますが、SDIシリーズ全体が12Gに対応すると結論づけることはできません。ウェブサイトには、単一チャネル12Gの製品情報も別途掲載されています。購入時には、単に「HD光伝送装置を1組購入する」と伝えるのではなく、実際の映像モードと光経路条件を提示し、供給される構成が要件の各項目に対応するようにしてください。
例えば、カメラが1080p60を出力する場合、まず実際のSDIマッピングを確認し、次に送信側、受信側、モニターのすべてがこのフォーマットを受け付けることを確認します。モニターにHDMI入力しかない場合は、アクティブ変換器も必要です。これは光受信機に自動的に備わる機能ではありません。音声、制御、Ethernet、電話のチャネルが必要な場合は、インターフェース数、方向、フォーマットも個別に確認してください。ある製品ページのオプション機能を、すべての単一チャネル機器に当てはめることはできません。
6. 伝送が実際に正常であることを確認する方法
まず、要件を満たす短い同軸ケーブルを使用し、机上でソース、対になる光伝送装置、受信機器を接続して基準状態を確立し、フォーマットと表示灯の状態を記録します。基準状態が正常であることを確認した後、現場の同軸区間と光経路に置き換え、一度に変更する条件は1つだけにします。電源ランプの点灯は電源状態の一部を示すにすぎず、光リンクランプの点灯だけでも、すべての映像データが正しいことは証明できません。最終的には、連続運転中の映像、音声、エラー、ロック外れを検証する必要があります。
時折ブラックアウトが発生する場合は、電源、入力側同軸区間、光受信、出力側同軸区間、端末の互換性の順に、区間ごとに確認してください。すぐにすべての部品を交換したり、モデルを確認せずにレーザー出力をむやみに調整したり、ファームウェアの更新を強行したりしないでください。発生時刻、フォーマット、ケーブル、電源、交換結果を記録しておくと、リンクマージン不足と非対応フォーマットを区別するのに役立ちます。伝送機器の遅延も実際のシステムに応じて検証する必要があり、デジタル伝送だからといって遅延が完全にゼロになるわけではありません。
マルチチャネル伝送の案件では、ポート番号やペアリング設定の誤りを防ぐため、入出力の対応関係もチャネルごとに確認してください。受入検査では、1つのチャネルだけを確認するのではなく、各チャネルのソースに識別可能なテスト映像を使用します。ルーティングや多重化の設定がある機器では、取扱説明に従って構成を記録してください。こうすることで、後で端末を交換した際に、単に光ファイバー全体に問題があるとするのではなく、どのチャネルで異常が発生したかを確認できます。
出典：SMPTE規格一覧;TI LMH0346リタイマー情報;飛暢科技 単一チャネル3G SDI光伝送装置;飛暢科技 単一チャネル12G SDI光伝送装置。図は一般的な仕組みを説明するものであり、製品の実物、実測波形、認証文書ではありません。
関連トピック：SDI同期の理解：ビットクロック、ライン・フレームマーカー、スタジオ同期の違い;SDI光伝送装置の信号処理：イコライゼーション、クロックリカバリ、リタイミングがそれぞれ解決する課題;SDI光伝送装置の試験と受入検査：フォーマット、エラー、光パワー、連続運転;SDI光伝送装置の消費電力と温度上昇の評価方法：電源損失、放熱、運用体制;SDI光伝送装置の設置とトラブルシューティング：短いケーブルでの基準確認、光リンクの立ち上げ調整、区間ごとの障害箇所特定;SDI監視とIP監視の選び方：伝送、録画、遅延、セキュリティの境界;SDIからHDMIへの変換で映像や音声が出ない場合の確認方法：電源、ロック、ディスプレイの互換性
中国語の技術記事から翻訳。原文の初回公開日：2019-10-25。原文の最終改訂日時：2026-10-13T13:19:24+08:00。 中国語の原文を読む
