近年來，隨著科技的不斷發展，人們對高清數字信號的需求也在不斷增加。DVI、HDMI信號已經不能更好的滿足整個高清視頻行業的發展需要，人們都迫切需要一種更好的能滿足未來高清視頻行業發展的接口技術，正是基于這個原因，促使了SDI的發展。

    SDI的出現，讓信息傳輸在清晰度以及傳輸率有了進一步的提高，且幾乎達到零延時，在廣播電視行業以及安防監控領域受到了高度好評。接下來，“影音新生活”的編輯將帶領大家一同深入了解SDI接口。

    SDI的定義及原理

    SDI，即數字分量串行接口，是一種用于廣播級的數字視頻接口，用于傳輸無壓縮的數字視頻數據，常見于各種數字視頻設備。其最初是在SMPTE（電影與電視工程師協會）259M和國際電信聯盟無線電通信部（ITU-R）BT.656標準中規定的不同信號速率條件下傳輸的接口規格，該規格規定了數據格式、信道編碼方式，同軸電纜接口的信號規格，連接器及電纜類型與光纖接口，在當今的廣播和視頻產品領域得到了廣泛的應用。

    SDI是通過用擾碼的不歸零倒置（NRZI）來代替早期的分組編碼，包括了含數字音頻在內的數字復合和數字分量信號。在傳送前，對原始數據流進行擾頻，并變換為NRZI碼確保在接收端可靠地恢復原始數據。這樣在概念上可以將數字串行接口理解為一種基帶信號調制。

    需要注意的是，SDI接口不能直接傳送壓縮數字信號，數字錄像機、硬盤等設備記錄的壓縮信號重放后，必須經解壓并經SDI接口輸出才能進入SDI系統。如果反復解壓和壓縮，必將引起圖像質量下降和延時增加，為此各種不同格式的數字錄像機和非線性編輯系統，規定了自己的用于直接傳輸壓縮數字信號的接口。

    SDI接口的主要類型

    SDI接口按照其傳輸速率，主要分為SD-SDI、HD-SDI和3G-SDI三種類型標準，三種類型帶寬分別為270Mbps、1.485Gbps和2.97Gbps。

    SD-SDI接口

    SD-SDI通常也被稱為標清串行數字接口，是最早的SDI標準，規定了怎樣通過視頻同軸電纜在產品設備之間傳送串行數字視頻數據。主要對針對標清分辨率，每秒25幀或30幀，模數轉化后的視頻帶寬大致為270Mbps左右。由于SD-SDI清晰度和傳輸率的限制，目前已逐漸不被市場采用。

    HD-SDI接口

    HD-SDI高清串行數字接口，是一個廣播級的高清數字輸入與輸出端口。該標準規定了數據格式、信道編碼方式、同軸電纜接口的信號規格、連接器及電纜類型與光纖接口等。HD-SDI接口采用同軸電纜，以BNC接口作為線攬標準，傳輸有效距離為100m。

    Dual LinkHD-SDI接口

    Dual Link HD-SDI接口是SMPTE 372M標準定義了一種雙通道HD-SDI的混合模式接口，即雙通道高清串行數字接口，碼率可達2.97Gb/s，主要用于比高清晰度電視（HDTV, High-Definition Television）碼率更高的場合，例如2K數字電影（DigitalCinema）。

    3G-SDI接口

    3G-SDI分辨率仍為1080P，但是幀率增大到50或者60，模數轉換后的數據量大致為2.97Gbps。采用3G-SDI接口，能夠看清柜員點鈔的動作，在室外能夠看清路邊行人的情況，汽車車牌、人臉信息等，配合智能視頻分析更是達到高清監控+預警的效果。但是3G-SDI幀率高、數據量太大，并不是適合廣泛運用。

    相比較于SD-SDI接口和3G-SDI接口來說，HD-SDI接口不僅有著高分辨率和高傳輸率，同時數據量也遠沒有3G-SDI接口和Dual Link HD-SDI接口大，是目前運用最廣泛的SDI接口。尤其是隨著高清時代的到來， HD-SDI接口開始在是市場產品上流行，其對應的產品有HD-SDI攝像機、HD-SDI光端機、HD-SDI轉HDMI轉換器、HD-SDI硬盤錄像機、HD-SDI矩陣、大屏幕組建的高清HD-SDI監控系統以及拼接屏等。

    SDI接口的優勢

    除卻數字電視和安防監控等專業領域，相信大部分人對SDI接口不了解。即便如此，我們依然不能忽略SDI所具備的的行內優勢。

    首先是SDI接口技術的成熟。HD-SDI是非常成熟的接口技術，支持視頻信號高速率、幾乎零延時的傳輸，而普通的IP攝像機，由于需要對數據封裝、編碼等原因，導致演示較大。

    其次，SDI接口適用于標準線纜。HD-SDI傳輸協議的物理形態是基本網絡卡接口，我們可以在已有的傳統模擬框架系統專為高清監控系統的過程中，無需重新布線，而只需要更換成像部分，這將為工程節省巨大的時間成本和人力成本。

    再者，單路HD-SDI可以使用一根同軸電纜傳輸視頻和音頻信號。即使是立體聲也同樣可以傳輸。而無需像標清時代，必須要使用3根A/V線來連接視頻、音頻左聲道、音頻右聲道。

    最后，SDI支持多路并列傳輸，最高可以支持到六路并列。SDI的傳輸寬帶可達到8.9Gbps的數據傳輸流量。有效架設距離長達100米，延長距離可以加SDI光端機，可達10公里以上。

    當然，SDI接口也存在架設距離太短需要SDI光端機輔助延長的不足，以及SDI設備也暫時不具備的產品鏈的完整性和設備兼容性，這在一定程度上有所約束SDI技術的發展。

    SDI接口的運用及前景

    SDI可應用于圖像傳輸系統、監控系統、數據傳輸系統、電視會議系統等不同行業。目前主要運用于數字電視和高端安防監控。早在2009年，在廣電行業應用已久的HD-SDI技術已經成熟，隨著攝像機行業中高清技術興起，芯片廠商和設備提供商終于按捺不住，將HD-SDI技術推向了安防CCTV（閉路電視）行業，形成了新的HD-CCTV標準，各廠家隨之推出相應HD-SDI數字高清攝像機。SDI技術及產品對安防應用的滲透，使安防監控多了一個選擇的余地，其產品系列已經成為數字技術在安防監控領域的主軸，涵蓋的產品類型較多，包括攝像機、DVR、光端機、矩陣、支持SDI接口的顯示器等產品。

    然而隨著網絡高清監控技術，包括網絡監控設備和網絡傳輸技術的持續長進，現在的網絡監控已經將清晰度提高到可與SDI高清沒有涇渭分明的高度。而對于實時性或延遲性，現在網絡監控的大多數應用其傳輸網絡都采用扁平設計，主干選用專用光纜，所以延遲會做得很小。

    面對高清網絡攝像機這個強大的競爭對手，弱小的HD-SDI高清數字攝像機需要尋找合適的位置，一方面降低成本，無論從結構、硬件軟件到配套設備，都要在產業鏈更成熟且有著合理的價格條件下，才能找到更好的低端產品生存空間；另一方面與高清網絡攝像機做整合，同一臺攝像機可以既支持網絡壓縮編碼傳輸，又可以通過HD-SDI接口傳輸無損視頻信號。這樣，SDI的發展才不至于被市場淘汰。

    結語：SDI接口技術一直在不斷尋求發展和突破，從SD-SDI到HD-SDI，再到3G-SDI，不斷完善和提高。SDI接口具有實時性、高畫質、穩定性、安全性等技術優勢。盡管目前在整個高清接口市場優勢并不明顯，相信隨著SDI在廣播電視和安防監控領域的深入運用，SDI的應用面會越來越廣，所占市場也會越來越大。