掉帧是线缆问题，还是接口在作怪？SDI接口靠谱吗？
在专业讨论中常被提到的一点是接口定义对系统架构影响很大。SDI接口是一种“数字分量串行接口”，而HD-SDI接口是广播级高清数字输入和输出端口，其中HD代表高清信号。由于SDI接口不能直接传输压缩数字信号，因此必须先解压缩由数字录像机，硬盘驱动器和其他设备记录的压缩信号，然后才能通过SDI接口系统。这一步骤会带来额外的处理负担。如果重复进行压缩和解压缩，则图像质量会明显下降，并且会增加系统延迟。因此，各种格式的数字视频录像机和非线性编辑系统都规定了其用于直接传输未压缩数字信号的接口。值得注意的是，业内通常建议在关键链路尽量避免二次压缩。
简单来说，串行传输强调的是比特按顺序穿过一条路径。串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。由于串行数字信号的数据率很高，在传送前必须经过处理。用扰码的不归零倒置（NRZI）编码方式代替早期的分组编码，NRZI码是极性无关码。即在传输过程中，信号“1”和“0”的极性（高、低电平）可以颠倒，数据恢复后仍能还原成原始数据。在接收端，SDI信号中恢复的串行时钟，从NRZI码解码出串行数据流。因此，时钟恢复与误码率控制是设计要点。
可以把SDI看作是在既有标准上做的实用扩展，从而满足广播级需求。SDI（串行数字接口）是在ITU-R BT.656以及**PTE（美国电影与电视工程师学会）提出的串行链路标准基础上，经过扩展的数字视频接口。该接口标准规定了数据格式、数据率、信号特征、接口方式等，它将所有数字视频信号（亮度、色差、同步、音频、辅助数据等）都串行化，并通过一根同轴电缆传输。业内资料显示，正是这种规范化使不同厂商设备能够互联互通。
在选择传输介质时，工程师往往会权衡成本与性能。SDI信号的传输介质主要通过同轴电缆，接口采用BNC接头。同轴电缆的特性阻抗为75Ω。SDI信号对于电缆的要求比较高，电缆的损耗会直接影响传输距离。通常情况下，SD-SDI在普通电缆的传输距离在100米左右，而HD-SDI的传输距离会更短。如果采用高品质的同轴电缆，传输距离会有所增加。实际应用中，常见的做法是根据距离和带宽选择不同等级的线缆。
不同速率对应不同应用场景，这一点在系统设计时非常重要。SDI接口按速率可分为：标准清晰度SD-SDI（270Mbps）、高清HD-SDI（1.485Gbps）、3G-SDI（2.97Gbps）、6G-SDI（5.94Gbps）以及12G-SDI（11.88Gbps）。不同速率的SDI接口所支持的分辨率和帧率不同。例如，HD-SDI支持720p和1080i格式，而3G-SDI则可以支持1080p全高清格式。随着分辨率提升，带宽需求呈指数增长，这也推动了高标准SDI的发展。
音频与视频的同步传输是SDI的一大优势，也是工程上常引用的卖点。在SDI信号中，可以嵌入数字音频信号。**PTE 272M和**PTE 299M标准规定了如何在串行数字接口中嵌入AES/EBU兼容的数字音频信号。音频信号被嵌入到视频信号色度分量的辅助数据空间中，在行消隐期间传输。通常，HD-SDI可以支持嵌入16通道的数字音频，这为音视频同步传输提供了极大的便利。行业实践表明，这种嵌入方式显著简化了布线与设备间的时间对齐。
在一些大型系统中，传输距离直接影响架构成本。SDI的一个重要特点是其长距离传输能力。使用高质量的75欧姆同轴电缆，SD-SDI信号可以可靠地传输超过300米，HD-SDI可以传输约100米，而3G-SDI则在70米左右。如果需要更长的传输距离，可以使用SDI中继器或光纤转换器。这种长距离传输能力是HDMI等消费级接口所不具备的，使其成为大型场馆和广播系统的理想选择。因此在体育馆或演播室等场景，SDI仍是首选。
可靠性和兼容性是专业领域广泛采用的核心原因之一。SDI接口广泛应用于专业的视频领域，包括广播电视台、影视制作、安防监控以及医疗影像等。在广播电视领域，从摄像机、切换台、矩阵到录像机和监视器，几乎所有设备都采用SDI接口进行连接，形成一个完整的数字视频制作和播出系统。它的可靠性、稳定性和抗干扰能力使其成为专业应用的首选。不少工程师把SDI视为行业互联的“通用语言”。
在调试环节，眼图常被列为必测项，因为它能直观反映链路健康状况。眼图是评估SDI信号质量的重要工具。通过示波器观察SDI信号的眼图，可以直观地判断信号的抖动、噪声和码间干扰等性能指标。一个清晰、张开度大的“眼睛”表示信号质量良好，传输链路稳定可靠。在系统调试和故障排查中，测量眼图是必不可少的步骤。举例来说，眼图闭合往往提示需更换电缆或增加中继。
机械可靠性在现场应用中往往被低估，但却极其关键。与HDMI接口相比，SDI接口更为坚固耐用。它采用的BNC连接器带有锁定机制，可以防止线缆意外脱落，保证了连接的可靠性，这在现场直播和重要活动录制等关键应用中至关重要。而HDMI接口主要为消费电子设计，其连接器没有锁定功能，在专业应用中容易因拉扯而导致信号中断。因此在长期运行的工程项目中，SDI的物理接口优势明显。