標清串行數字（SD-SDI）信號通過同軸電纜5CFB或者1189A能夠傳輸350米，因此，在組建系統時可以不必太注意電纜的性能。而到了高清串行數字（HD-SDI）信號的時代，這一類同軸電纜的傳輸很難達到100m或以上的距離。如果需要傳輸更長的距離，就要選擇衰減更低的高發泡介質同軸電纜。而這類電纜的強度相對較低，在電纜捆扎時需要留意電纜的變形，因為電纜變形會引起誤碼。即便使用這類低衰減的同軸電纜，也只能進行180米以內的高清數字信號傳輸，有時還需要使用中繼設備對劣化的信號進行恢復。因此，在建立HD-SDI系統時，不能僅考慮同軸電纜施工簡便、成本低廉等因素。
    如果采用光傳輸，因為信號損失非常小，在大廈內搭建系統時完全不用考慮因設備布局而對傳輸距離的影響。此外，還有以下下明顯的好處。
    1.不受電磁干擾。
    2.不需要接地環路。
    3.重量輕、線徑小，因此大大減小了線纜鋪設占用的空間。
    4.利用波分復用技術，用一條光纖可進行多信道傳輸；雙向傳輸也很方便（易于系統擴展）
    5.另外，隨日新月異的寬帶技術的發展，光傳輸還可以滿足未來的需要。
    盡管光纖系統有許多優點，但也要權衡其利弊。因為攝像機（信號源）或顯示器（信號接收端）的視頻信號是電信號，必須進行電光轉換，才能以光的形式傳輸。接收端的光信號還需要重新轉換成電信號。本文將對電－光和光－電轉換裝置進行說明。
    （注：SDI信號如果在信號接收端發生誤碼，在畫面上會出現橫拉狀失真或點狀失真。傳輸品質進一步下降，誤碼率增加將導致視頻崩潰。）
    在說明HD-SDI光傳輸裝置之前，首先回顧一下相關標準規格、性能與系統構成方面的基本概念。

    SDI含義
    SDI是串行數字接口（Serial Digital Interface）之略，是指將符合SMPTE（運動圖像和電視工程師協會）標準的基帶數字視頻信號通過一條電纜進行傳輸的技術。
    基帶數字視頻信號在裝置或設備中通常作為并行信號處理。如果直接傳輸，亮度信號10比特、顏色信號10比特、時鐘信號1比特、再加上1比特的同步信號共計22比特，也就是說需要22個并行傳輸通道。這樣不僅難以操作，在并行信號的場合，還會引起信號數據與時鐘間的相位差問題，而無法進行長距離的傳輸。
    SDI可以通過一條電纜進行傳輸將全部亮度信號、顏色信號、同步信號與時鐘信息，所以能夠進行長距離傳輸。但另一方面，要求很高的傳輸速率。

    基帶數字視頻信號
    SDI信號的大前提是無壓縮的基帶數字視頻信號。與由基帶數字視頻信號壓縮后形成的MPEG信號不同，SDI信號不存在因壓縮造成的畫質下降或遲延（至少200msec）。這些都是電視臺選用SDI的原因。

    關于HD-SDI規格
    HD-SDI是根據SMPTE 292M，在1.485Gb/s或1.485/1.001Gb/s的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等。
    ① 數據格式
    圖1表示HD模擬視頻信號與數字視頻信號數據之間的關系。

圖1 模擬HD波形與數字視頻信號數據的關系

圖2 頻率參差的序列數據的排列

    一個視頻信號線的數據由線同步信號-視頻定時基準碼EAV（End of Active Video）與SAV（Start of Active Video）、線號、CRC、數字線消隱與數字活動線組成。各數據與視頻信號相同都是由10比特構成。
    另外，數字線消隱期間的輔助數據或數字音頻信號也可以進行波分復用。
    HD-SDI信號最終將亮度信號數據與顏色數據交錯后輸出。所以CRC校驗對亮度信號與顏色信號分別進行的。
    ② 信道編碼方式
    信道編碼指的是數字數據信號在傳輸的時候，決定1和0在傳輸中如何組合的方式。HD-SDI的信道編碼方式采用的是擾頻NRZI（Non Return to Zero Inverted）。
    HD-SDI通過一根電纜同時傳輸視頻信號數據與時鐘信息，基本上是在信號接收端通過數據（1和0）的變化讀取時鐘情報。換言之就是提取時鐘信號進行再生。此時如果數據沒有變化，信號接收端就無法讀取時鐘信號進行再生。信道編碼中一般使用的是NRZ（Non Return to Zero）編碼。這是按照具有邏輯1的直流水平進行定義，邏輯0按照相比較低的某一直流電平進行定義。NRZI編碼為邏輯0時信號電平不變，邏輯1時信號進行反轉（1到0或者0到1）。NRZI相對于NRZ而言，單位時間的變化點多，因此改善了信號接收端的時鐘再生。

圖3 NRZ數據與轉化為NRZI的情況。（以2種波形顯示）

    為了改善時鐘再生而對SDI進行加擾。所以稱之為擾頻NRZI。
    加擾是指通過按照一定的規則把數據打亂，以減少直流成分即“0”或“1”的連續波形或使時鐘再生困難的直流波形。   
    ③ 同軸電纜接口的信號規格
    嚴格來講，此規格是為了測定由并行信號轉換為串行信號輸出而制定的。
    但實際上它也適用于諸如光傳輸裝置的光纖接口的場合。
    測定條件規定用1米的同軸電纜連接75Ω電阻負載的兩端來進行。大致如下。
    信號源反射損耗：15dB以上（5MHz～1.485GHz，或者1.485/1.001GHz）
    信號振幅：800mVp-p±10%
    直流偏移：0.0±0.5V（信號振幅的中央）
    上升下降時間：270psec以下時相互間的差不能超過100psec
    波形上升下降的過沖：不能超過振幅值的10%
    水平線包含大量直流成分的信號的漂移：不能超過50mV
    串行接口信號接收端的反射損耗：15dB以上（5MHz～1.485GHz或1.485/1.001GHz）
    信號接收機方面，規定為在時鐘頻率的1/2頻點時，可有效接收損耗在20dB以下的傳輸信號。但若信號接收機的設計為可接收大于或小于20dB損耗的傳輸信號，也是可以接受的。
    當信號接收機連接到在規定信號振幅的最低電平工作的線路驅動器時，要求在以下水平時也必須正確驗出二進位數據。
    DC ±2