深入介紹SDI接口標(biāo)準(zhǔn)。這是一個(gè)與LVDS應(yīng)用領(lǐng)域截然不同，但在專業(yè)視頻傳輸中至關(guān)重要的標(biāo)準(zhǔn)。

一、SDI 是什么？

全稱： 串行數(shù)字接口 (Serial Digital Interface)

本質(zhì)： 一種專用于傳輸未壓縮的數(shù)字視頻、音頻和相關(guān)數(shù)據(jù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行鏈路標(biāo)準(zhǔn)。

核心特點(diǎn)： 實(shí)時(shí)、高質(zhì)量、無(wú)延遲。它是廣播電視、專業(yè)影視制作、現(xiàn)場(chǎng)直播等領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)桿。

標(biāo)準(zhǔn)組織： 由電影與電視工程師協(xié)會(huì)（SMPTE） 制定和維護(hù)的一系列標(biāo)準(zhǔn)。

二、核心工作原理與特性

不壓縮傳輸：

與HDMI、DP等消費(fèi)級(jí)接口可能傳輸壓縮數(shù)據(jù)不同，SDI直接傳輸原始的像素?cái)?shù)據(jù)（通常是YCbCr 4:2:2）。這保證了最高的圖像質(zhì)量和無(wú)處理延遲，對(duì)于需要實(shí)時(shí)切換和處理的廣播級(jí)應(yīng)用至關(guān)重要。

基于同軸電纜：

SDI設(shè)計(jì)之初就圍繞75Ω同軸電纜（BNC接口）構(gòu)建。同軸電纜屏蔽性好，抗干擾能力強(qiáng)，非常適合長(zhǎng)距離傳輸高質(zhì)量信號(hào)。

自同步與時(shí)鐘恢復(fù)：

SDI信號(hào)將視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、定時(shí)信息（行同步、場(chǎng)同步）和輔助數(shù)據(jù)全部復(fù)用到一個(gè)串行數(shù)據(jù)流中。

接收端設(shè)備需要從串行數(shù)據(jù)流本身恢復(fù)出時(shí)鐘信號(hào)，從而正確解析出數(shù)據(jù)。這意味著不需要單獨(dú)的時(shí)鐘線。

** scrambling（擾碼）與NRZI編碼**：

為了保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性和直流平衡（便于通過(guò)電纜耦合），SDI會(huì)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行擾碼（使用一個(gè)多項(xiàng)式發(fā)生器），然后再進(jìn)行NRZI（不歸零倒置）編碼。

這可以確保信號(hào)有足夠的跳變沿，供接收端的時(shí)鐘恢復(fù)電路鎖定，同時(shí)減少信號(hào)中的低頻分量。

三、物理接口與電纜

接口： 幾乎全部使用BNC連接器。這是一種卡口式連接器，連接牢固可靠，不易脫落。

電纜： 75Ω同軸電纜。電纜質(zhì)量直接影響傳輸距離：

SD-SDI： 可使用普通視頻線，傳輸數(shù)百米。

HD/3G/6G/12G-SDI： 必須使用高質(zhì)量、低損耗的同軸電纜（如Belden 1694A）。傳輸距離隨速率增加而縮短：

HD-SDI： 約100米

3G-SDI： 約100米

12G-SDI： 約70-100米（對(duì)電纜要求極高）

五、輔助數(shù)據(jù)空間 (Ancillary Data / ANC Packet)

SDI信號(hào)流中不僅有視頻數(shù)據(jù)，還定義了豐富的輔助數(shù)據(jù)空間，用于傳輸：

嵌入式音頻： 最多可嵌入16通道（甚至更多）的非壓縮數(shù)字音頻，與視頻同步傳輸，無(wú)需獨(dú)立的音頻線。

時(shí)間碼： VITC/LTC等時(shí)間碼信息。

字幕和圖文信息。

元數(shù)據(jù)（Metadata）。
這種“一切盡在一根線”的設(shè)計(jì)極大地簡(jiǎn)化了專業(yè)廣播系統(tǒng)的布線復(fù)雜度。

四、主要應(yīng)用領(lǐng)域

SDI是專業(yè)視頻領(lǐng)域的絕對(duì)主力，常見(jiàn)于：

廣播電視演播室： 攝像機(jī)、切換臺(tái)、錄像機(jī)、字幕機(jī)、監(jiān)視器之間的連接。

現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播車（OB Van）。

后期制作機(jī)房： 非編系統(tǒng)、調(diào)色系統(tǒng)、硬盤(pán)錄機(jī)。

數(shù)字影院（D-Cinema）： 雖然DCP使用文件傳輸，但部分內(nèi)部鏈接仍可能使用SDI。

醫(yī)療成像、監(jiān)控（高端應(yīng)用）等需要高質(zhì)量、穩(wěn)定視頻流的領(lǐng)域。

SDI接口是專業(yè)視頻領(lǐng)域可靠性、實(shí)時(shí)性和高質(zhì)量的代名詞。其基于同軸電纜的設(shè)計(jì)雖然傳統(tǒng)，但提供了無(wú)與倫比的穩(wěn)定性和長(zhǎng)距離傳輸能力，其“視頻+音頻+數(shù)據(jù)”一體化的設(shè)計(jì)理念極大地簡(jiǎn)化了專業(yè)系統(tǒng)集成。