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[摘 要]数字电视技术打破了许多模拟电视时代成长起来的广电技术工作者的知识体系，本文从常见、常用的数字设备的接口技术HDMI、SDI技术入手，详细地讲解说明了两者的相关知识，以便大家适应从模拟的AV端子，S-Video以及VGA接口，到数字显示的HDMI、SDI接口，从低速到高速的发展过程。区别使用不同接口，達到不同的视听标准，有很强的实用价值和指导意义。
[关键词]接口技术 HDMI SDI
中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0009-01
随着广播电视技术的飞速发展，数字电视时代的到来，作为广播电视人的我们亲身经历并见证了，采、编、播信号制播工作流程中所有设备从模拟到数字、从标清到高清的更新换代。人们在充分地享受着高新的多媒体显示技术和传输技术给他们带来的越来越高质量的视听胜宴之余，有几个人能知道这背后的变革。作为专业人士的我们又有几个深入地了解了电视数字时代产生了哪些新的应用技术。下面我将在匆匆胜任数字电视播出工作之余，学习掌握的与显示技术发展结伴而行的显示接口技术HDMI、SDI接口的相关知识与大家交流学习。
一、SDI数字分量串行接口
SDI接口是数字分量串行接口（serial digital interface）的首字母缩写。 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。
人们常在SDI信号中嵌入数字音频信号，也就是将数字音频信号插入到视频信号的行、场同步脉冲（行、场消隐）期间与数字分量视频信号同时传输。
SDI又分为标清SD-SDI和高清HD-SDI接口标准。目前高清晰度数字电视制作设备之间的主要连接方式是串行数字分量接口HD-SDI。
（1）SD-SDI 符合SMPTE259-C 标准，嵌入音频符合SMPTE272M标准。 码率为270Mbps。
（2）HD-SDI 符合SMPTE-292M标准，嵌入音频符合SMPTE299M标准。 码率为1485Mbps。
我们知道模拟信号（也叫连续信号）经过抽样、量化后变成在时间和幅度上都不连续的信号（也叫离散信号），这样的信号还不是数字信号，需要把离散信号转换成数字符号（如自然二进制码），这种码流是没有经过编码压缩的基带信号，码率较大，占用较大的传输带宽，这种码流的传输接口是SDI接口，也叫串行数字接口，它属于信道码流，所以SDI传输的是采样量化后没有压缩的数字视频信号（也可以把音频嵌入进去）。
在传送前，对原始数据流进行扰频，并变换为NRZI码确保在接收端可靠地恢复原始数据。这样在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。SD-SDI接口能通过270Mb/s的串行数字分量信号，对于16：9格式图像，应能传送360Mb/s的信号。
SDI接口不能直接传送压缩数字信号，数字录像机、硬盘等设备记录的压缩信号重放后，必须经解压并经SDI接口输出才能进入SDI系统。如果反复解压和压缩，必将引起图像质量下降和延时增加，为此各种不同格式的数字录像机和非线性编辑系统，规定了自己的用于直接传输压缩数字信号的接口。其中，ASI和SPI接口较常用。在进行码率调整之前，需要将ASI接口中的同步字节删除，进行串并转换，再进一步处理。SPI接口传输数据率可变，帧与帧之间必须是连续的。
ASI接口卡的主要功能是将MPEG-2的传送流数据用DVB-ASI或SPI接口以恒定码率传送出去。传送流数据可以是编码器、复用器或者别的传送流产生器产生并通过计算机的PCI总线按批传送至该传送卡。传送卡先将数据缓存，然后根据用户所要求的输出码率将数据输出。传送码率可在用户控制界面上预先设定，要求该码率与数据输入速率保持一致。可应用于图像传输系统、数据传输系统、监控系统、电视会议系统、机顶盒前端等。
二、HDMI高清多媒体接口
HDMI的英文全称是“HighDefinition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI连接器共有两种，即19针的A类连接器和29针的B类连接器。B类的外形尺寸稍大，支持双连接配置，可将最大传输速率提高一倍。使用这两类连接器可以分别获得165MHz及330MHz的像素时钟频率。
HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。
HDMI在针脚上和DVI兼容，只是采用了不同的封装。与DVI相比，HDMI可以传输数字音频信号，并增加了对HDCP的支持，同时提供了更好的DDC可选功能。HDMI支持5Gbps的数据传输率，最远可传输20米，足以应付一个1080P的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080P的视频和一个8声道的音频信号需求少于4GB/s，因此HDMI还有余量。 这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持EDID，DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。
应用HDMI的好处是只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无需进行数/模或者模/数转换，且信号无压缩，能取得更高的音频和视频传输质量，它最高可达1080p即1960x1080的分辨率，这是真正意义的高清，而人们日常所说的高清也就能达到720p 即1280×720像素。对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。
三、结束语
SDI接口主要是用于高清晰度数字电视制作设备之间的连接，而HDMI是高清晰度多媒体接口，主要用于有高分辨率要求即1280×720像素以上最高可达1960x1080像素的显示设备上。技术人员只有充分掌握每种接口的技术特点，相关参数，才能合理使用，充分发挥其作用，做到事半功倍
[关键词]接口技术 HDMI SDI
中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0009-01
随着广播电视技术的飞速发展，数字电视时代的到来，作为广播电视人的我们亲身经历并见证了，采、编、播信号制播工作流程中所有设备从模拟到数字、从标清到高清的更新换代。人们在充分地享受着高新的多媒体显示技术和传输技术给他们带来的越来越高质量的视听胜宴之余，有几个人能知道这背后的变革。作为专业人士的我们又有几个深入地了解了电视数字时代产生了哪些新的应用技术。下面我将在匆匆胜任数字电视播出工作之余，学习掌握的与显示技术发展结伴而行的显示接口技术HDMI、SDI接口的相关知识与大家交流学习。
一、SDI数字分量串行接口
SDI接口是数字分量串行接口（serial digital interface）的首字母缩写。 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。
人们常在SDI信号中嵌入数字音频信号，也就是将数字音频信号插入到视频信号的行、场同步脉冲（行、场消隐）期间与数字分量视频信号同时传输。
SDI又分为标清SD-SDI和高清HD-SDI接口标准。目前高清晰度数字电视制作设备之间的主要连接方式是串行数字分量接口HD-SDI。
（1）SD-SDI 符合SMPTE259-C 标准，嵌入音频符合SMPTE272M标准。 码率为270Mbps。
（2）HD-SDI 符合SMPTE-292M标准，嵌入音频符合SMPTE299M标准。 码率为1485Mbps。
我们知道模拟信号（也叫连续信号）经过抽样、量化后变成在时间和幅度上都不连续的信号（也叫离散信号），这样的信号还不是数字信号，需要把离散信号转换成数字符号（如自然二进制码），这种码流是没有经过编码压缩的基带信号，码率较大，占用较大的传输带宽，这种码流的传输接口是SDI接口，也叫串行数字接口，它属于信道码流，所以SDI传输的是采样量化后没有压缩的数字视频信号（也可以把音频嵌入进去）。
在传送前，对原始数据流进行扰频，并变换为NRZI码确保在接收端可靠地恢复原始数据。这样在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。SD-SDI接口能通过270Mb/s的串行数字分量信号，对于16：9格式图像，应能传送360Mb/s的信号。
SDI接口不能直接传送压缩数字信号，数字录像机、硬盘等设备记录的压缩信号重放后，必须经解压并经SDI接口输出才能进入SDI系统。如果反复解压和压缩，必将引起图像质量下降和延时增加，为此各种不同格式的数字录像机和非线性编辑系统，规定了自己的用于直接传输压缩数字信号的接口。其中，ASI和SPI接口较常用。在进行码率调整之前，需要将ASI接口中的同步字节删除，进行串并转换，再进一步处理。SPI接口传输数据率可变，帧与帧之间必须是连续的。
ASI接口卡的主要功能是将MPEG-2的传送流数据用DVB-ASI或SPI接口以恒定码率传送出去。传送流数据可以是编码器、复用器或者别的传送流产生器产生并通过计算机的PCI总线按批传送至该传送卡。传送卡先将数据缓存，然后根据用户所要求的输出码率将数据输出。传送码率可在用户控制界面上预先设定，要求该码率与数据输入速率保持一致。可应用于图像传输系统、数据传输系统、监控系统、电视会议系统、机顶盒前端等。
二、HDMI高清多媒体接口
HDMI的英文全称是“HighDefinition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI连接器共有两种，即19针的A类连接器和29针的B类连接器。B类的外形尺寸稍大，支持双连接配置，可将最大传输速率提高一倍。使用这两类连接器可以分别获得165MHz及330MHz的像素时钟频率。
HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。
HDMI在针脚上和DVI兼容，只是采用了不同的封装。与DVI相比，HDMI可以传输数字音频信号，并增加了对HDCP的支持，同时提供了更好的DDC可选功能。HDMI支持5Gbps的数据传输率，最远可传输20米，足以应付一个1080P的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080P的视频和一个8声道的音频信号需求少于4GB/s，因此HDMI还有余量。 这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持EDID，DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。
应用HDMI的好处是只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无需进行数/模或者模/数转换，且信号无压缩，能取得更高的音频和视频传输质量，它最高可达1080p即1960x1080的分辨率，这是真正意义的高清，而人们日常所说的高清也就能达到720p 即1280×720像素。对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。
三、结束语
SDI接口主要是用于高清晰度数字电视制作设备之间的连接，而HDMI是高清晰度多媒体接口，主要用于有高分辨率要求即1280×720像素以上最高可达1960x1080像素的显示设备上。技术人员只有充分掌握每种接口的技术特点，相关参数，才能合理使用，充分发挥其作用，做到事半功倍