SDI接口标准介绍
来源:深圳市凯茉锐电子科技有限公司2025-09-17
深入介绍SDI接口标准。这是一个与LVDS应用领域截然不同,但在专业视频传输中至关重要的标准。
一、SDI 是什么?
全称: 串行数字接口 (Serial Digital Interface)
本质: 一种专用于传输未压缩的数字视频、音频和相关数据的点对点串行链路标准。
核心特点: 实时、高质量、无延迟。它是广播电视、专业影视制作、现场直播等领域的行业标杆。
标准组织: 由电影与电视工程师协会(SMPTE) 制定和维护的一系列标准。
二、核心工作原理与特性
不压缩传输:
与HDMI、DP等消费级接口可能传输压缩数据不同,SDI直接传输原始的像素数据(通常是YCbCr 4:2:2)。这保证了最高的图像质量和无处理延迟,对于需要实时切换和处理的广播级应用至关重要。
基于同轴电缆:
SDI设计之初就围绕75Ω同轴电缆(BNC接口)构建。同轴电缆屏蔽性好,抗干扰能力强,非常适合长距离传输高质量信号。
自同步与时钟恢复:
SDI信号将视频数据、音频数据、定时信息(行同步、场同步)和辅助数据全部复用到一个串行数据流中。
接收端设备需要从串行数据流本身恢复出时钟信号,从而正确解析出数据。这意味着不需要单独的时钟线。
** scrambling(扰码)与NRZI编码**:
为了保证传输的稳定性和直流平衡(便于通过电缆耦合),SDI会对原始数据进行扰码(使用一个多项式发生器),然后再进行NRZI(不归零倒置)编码。
这可以确保信号有足够的跳变沿,供接收端的时钟恢复电路锁定,同时减少信号中的低频分量。
三、物理接口与电缆
接口: 几乎全部使用BNC连接器。这是一种卡口式连接器,连接牢固可靠,不易脱落。
电缆: 75Ω同轴电缆。电缆质量直接影响传输距离:
SD-SDI: 可使用普通视频线,传输数百米。
HD/3G/6G/12G-SDI: 必须使用高质量、低损耗的同轴电缆(如Belden 1694A)。传输距离随速率增加而缩短:
HD-SDI: 约100米
3G-SDI: 约100米
12G-SDI: 约70-100米(对电缆要求极高)
五、辅助数据空间 (Ancillary Data / ANC Packet)
SDI信号流中不仅有视频数据,还定义了丰富的辅助数据空间,用于传输:
嵌入式音频: 最多可嵌入16通道(甚至更多)的非压缩数字音频,与视频同步传输,无需独立的音频线。
时间码: VITC/LTC等时间码信息。
字幕和图文信息。
元数据(Metadata)。
这种“一切尽在一根线”的设计极大地简化了专业广播系统的布线复杂度。
四、主要应用领域
SDI是专业视频领域的绝对主力,常见于:
广播电视演播室: 摄像机、切换台、录像机、字幕机、监视器之间的连接。
现场转播车(OB Van)。
后期制作机房: 非编系统、调色系统、硬盘录机。
数字影院(D-Cinema): 虽然DCP使用文件传输,但部分内部链接仍可能使用SDI。
医疗成像、监控(高端应用)等需要高质量、稳定视频流的领域。
SDI接口是专业视频领域可靠性、实时性和高质量的代名词。其基于同轴电缆的设计虽然传统,但提供了无与伦比的稳定性和长距离传输能力,其“视频+音频+数据”一体化的设计理念极大地简化了专业系统集成。
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