1. 并行通信和串行通信

計(jì)算機(jī)與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的通信通常有兩種方式：

（1） 并行通信

（2） 串行通信

并行通信指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。并行方式傳輸數(shù)據(jù)速度快，但占用的通信線多，傳輸數(shù)據(jù)的可靠性隨距離的增加而下降，只適用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。

串行通信是指在單根數(shù)據(jù)線上將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳送。發(fā)送過程中，每發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)，再發(fā)送第二個(gè)，依此類推。接受數(shù)據(jù)時(shí)，每次從單根數(shù)據(jù)線上一位一位地依次接受，再把它們拼成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)。在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信線少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

2. 同步和異步通信方式

串行通信有兩種最基本的通信方式：

（1） 同步串行通信方式

（2） 異步串行通信方式

同步串行通信方式是指在相同的數(shù)據(jù)傳送速率下，發(fā)送端和接受端的通信頻率保持嚴(yán)格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，但發(fā)送器和接受器的成本較高。

異步串行通信是指發(fā)送端和接受端在相同的波特率下不需要嚴(yán)格地同步，允許有相對(duì)的時(shí)間時(shí)延，即收、發(fā)兩端的頻率偏差在10％以內(nèi)，就能保證正確實(shí)現(xiàn)通信。

3. 傳輸流數(shù)據(jù)信號(hào)的接口類型

（1） 同步并行接口(SPI：Synchronous Parallel Interface)

SPI一共有11位有用信號(hào)，每位信號(hào)差分成兩個(gè)信號(hào)用來提高傳輸抗干擾性，在物理鏈接上用DB25傳輸，因此連線多且復(fù)雜，傳輸距離短，容易出現(xiàn)故障。但SPI是并行11位信號(hào)，處理簡(jiǎn)單且擴(kuò)展性強(qiáng)，因此目前一般的MPEG2視頻編碼器的輸出和視頻解碼器的輸入都是標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口信號(hào)。

SPI信號(hào)結(jié)構(gòu)：并行傳輸系統(tǒng)SPI包括：

l 1位時(shí)鐘信號(hào)

l 8位數(shù)據(jù)信號(hào)

l 1位幀同步信號(hào)：幀同步信號(hào)對(duì)應(yīng)TS包的同步字節(jié)047H。

l 1位數(shù)據(jù)有效信號(hào)：數(shù)據(jù)有效信號(hào)用來區(qū)分TS包的長(zhǎng)度為188個(gè)字節(jié)或204個(gè)字節(jié)。當(dāng)TS包長(zhǎng)188字節(jié)時(shí)，數(shù)據(jù)有效信號(hào)一直為高電平，同時(shí)所有信號(hào)都與時(shí)鐘信號(hào)保持同步。

（2） 異步串行接口(ASI：Asynochronic Serial Interface)

ASI是串行傳輸，只需一根同軸電纜線傳輸，連線簡(jiǎn)單，傳輸距離長(zhǎng)。根據(jù)SPI和ASI各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在傳輸信號(hào)時(shí)經(jīng)常要進(jìn)行SPI和ASI接口的互相轉(zhuǎn)換。

ASI傳輸流可以有不同數(shù)據(jù)速率（就是數(shù)據(jù)碼流大小），但傳輸速率恒定，為270Mbps，因此ASI可以發(fā)送和接收不同速率的MPEG2數(shù)據(jù)。ASI傳輸系統(tǒng)為分層結(jié)構(gòu)。最高層、第2層使用MPEG2標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 13818－1（SYSTEM），第0層和第1層是基于1SO/IEC CD 14165-1的FC纖維信道。FC支持多種物理傳輸媒介，如同軸電纜傳輸?shù)取?/p>

首先將包同步的MPEG2傳送包的8bit碼字轉(zhuǎn)換成10bit碼字；接著在并/串轉(zhuǎn)換時(shí)，當(dāng)要求輸入一個(gè)新字，而數(shù)據(jù)源還沒有準(zhǔn)備好時(shí)，應(yīng)插入一個(gè)Ｋ28.5的同步字，以達(dá)到ASI的固定270Mbps傳輸速率。所形成的串行比特流將通過緩沖/驅(qū)動(dòng)電路和耦合網(wǎng)絡(luò)，送到同軸電纜連接器上。當(dāng)通過同軸電纜到達(dá)接收端,在接收接收數(shù)據(jù)時(shí)，首先要經(jīng)過連接器和耦合網(wǎng)絡(luò),耦合到恢復(fù)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的電路上，然后進(jìn)行串/并變換；為了恢復(fù)字節(jié)同步，ASI解碼器必須先搜尋到K28.5同步字，一旦搜索到該同步字，即為隨后接收的數(shù)據(jù)標(biāo)定了邊界，從而建立了解碼器輸出字節(jié)的正確字節(jié)排列；最后進(jìn)行10/8bit 變換，恢復(fù)出包同步的MPEG2 TS碼流數(shù)據(jù)。但是K28.5同步字不是有效數(shù)據(jù)，因此解碼時(shí)必須刪除。

（3） 同步串行接口(SSI：Synchronous Serial Interface)

同步串行通信方式是指在相同的數(shù)據(jù)傳送速率下，發(fā)送端和接受端的通信頻率保持嚴(yán)格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，但發(fā)送器和接受器的成本較高。

4. SDI

SDI是Serial Digital Interface 的縮寫，也就是串行數(shù)字接口。串行接口是把數(shù)據(jù)字的各個(gè)比特以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過單一通道順序傳送的接口。由于串行數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)率很高，在傳送前必須經(jīng)過處理。用擾碼的不歸零倒置（NRZI）來代替早期的分組編碼，其標(biāo)準(zhǔn)為SMPTE-259M和EBU-Tech-3267，標(biāo)準(zhǔn)包括了含數(shù)字音頻在內(nèi)的數(shù)字復(fù)合和數(shù)字分量信號(hào)。

SDI又分為標(biāo)清SD-SDI和高清HD-SDI接口標(biāo)準(zhǔn)。目前高清晰度數(shù)字電視制作設(shè)備之間的主要連接方式是串行數(shù)字分量接口HD-SDI。

（1） SD-SDI 符合SMPTE259-C 標(biāo)準(zhǔn)，嵌入音頻符合SMPTE272M標(biāo)準(zhǔn)。 碼率為270Mbps。

（2） HD-SDI 符合SMPTE-292M標(biāo)準(zhǔn)，嵌入音頻符合SMPTE299M標(biāo)準(zhǔn)。 碼率為1485Mbps。

我們知道模擬信號(hào)（也叫連續(xù)信號(hào)）經(jīng)過抽樣、量化后變成在時(shí)間和幅度上都不連續(xù)的信號(hào)（也叫離散信號(hào)），這樣的信號(hào)還不是數(shù)字信號(hào)，需要把離散信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字符號(hào)（如自然二進(jìn)制碼），這種碼流是沒有經(jīng)過編碼壓縮的基帶信號(hào)，碼率較大，占用較大的傳輸帶寬，這種碼流的傳輸接口是SDI接口，也叫串行數(shù)字接口，它屬于信道碼流，所以SDI傳輸?shù)氖遣蓸恿炕鬀]有壓縮的數(shù)字視頻信號(hào)（也可以把音頻嵌入進(jìn)去）。

在傳送前，對(duì)原始數(shù)據(jù)流進(jìn)行擾頻，并變換為NRZI碼確保在接收端可靠地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。這樣在概念上可以將數(shù)字串行接口理解為一種基帶信號(hào)調(diào)制。SD-SDI接口能通過270Mb/s的串行數(shù)字分量信號(hào)，對(duì)于16：9格式圖像，應(yīng)能傳送360Mb/s的信號(hào)。NRZI碼是極性敏感碼。用“1”和“0”表示電平的高和低，如果出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)“1”或連續(xù)“0”，會(huì)影響接收端從數(shù)字信號(hào)中提取時(shí)鐘。因?yàn)榇袛?shù)字信號(hào)接口不單獨(dú)傳送時(shí)鐘信號(hào)，接收端需從數(shù)字信號(hào)流中提取時(shí)鐘信號(hào)，所以要采用以“1”和“0”來表示有無電平變換的NRZI碼。接收NRZI碼流時(shí)，只要檢出電平變換，就可恢復(fù)數(shù)據(jù)，即使全是“1”信號(hào)，導(dǎo)致的信號(hào)頻率也只是原來時(shí)鐘頻率的一半，再經(jīng)過加擾，連續(xù)“1”的機(jī)會(huì)減少，也就使高頻分量進(jìn)一步減少了。在數(shù)據(jù)流的接收端，由SDI解碼器從NRZI碼流恢復(fù)原數(shù)據(jù)流。

SDI接口不能直接傳送壓縮數(shù)字信號(hào)，數(shù)字錄像機(jī)、硬盤等設(shè)備記錄的壓縮信號(hào)重放后，必須經(jīng)解壓并經(jīng)SDI接口輸出才能進(jìn)入SDI系統(tǒng)。如果反復(fù)解壓和壓縮，必將引起圖像質(zhì)量下降和延時(shí)增加，為此各種不同格式的數(shù)字錄像機(jī)和非線性編輯系統(tǒng)，規(guī)定了自己的用于直接傳輸壓縮數(shù)字信號(hào)的接口。

其中，ASI和SPI接口較常用。在進(jìn)行碼率調(diào)整之前，需要將ASI接口中的同步字節(jié)刪除，進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，再進(jìn)一步處理。SPI接口傳輸數(shù)據(jù)率可變，幀與幀之間必須是連續(xù)的。

ASI接口卡的主要功能是將MPEG-2的傳送流數(shù)據(jù)用DVB-ASI或SPI接口以恒定碼率傳送出去。傳送流數(shù)據(jù)可以是編碼器、復(fù)用器或者別的傳送流產(chǎn)生器產(chǎn)生并通過計(jì)算機(jī)的PCI總線按批傳送至該傳送卡。傳送卡先將數(shù)據(jù)緩存，然后根據(jù)用戶所要求的輸出碼率將數(shù)據(jù)輸出。傳送碼率可在用戶控制界面上預(yù)先設(shè)定，要求該碼率與數(shù)據(jù)輸入速率保持一致。可應(yīng)用于圖像傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電視會(huì)議系統(tǒng)、機(jī)頂盒前端等。

HDTV-SDI與SDTV-SDI信號(hào)采用不同線纜傳送距離比較。

線材		SD-SDI (270Mbps)	HD-SDI (1.485Gbps)
同軸電纜線	L-2.5CFB	195	55
	L-5CFB	370	100
	L-6CHD	540	150
	L-7CHD	620	170
	L-8CHD	710	200
光纖(single mode)		2,000米或以上
注: 以上數(shù)據(jù)僅供參考。實(shí)際傳送距離約為以上數(shù)值的70%。

5. HDMI、DVI、SDI區(qū)別

HDMI（High Definition Multimedia），中文解釋就是高清晰度多媒體接口，支持HDCP，主要用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品上。

HDMI是首個(gè)支持在單線纜上傳輸，不經(jīng)過壓縮的全數(shù)字高清晰度、多聲道音頻和智能格式與控制命令數(shù)據(jù)的數(shù)字接口。HDMI接口由Silicon Image美國(guó)晶像公司倡導(dǎo)，聯(lián)合索尼、日立、松下、飛利浦、湯姆遜、東芝等八家著名的消費(fèi)類電子制造商聯(lián)合成立的工作組共同開發(fā)的。HDMI最早的接口規(guī)范HDMI1.0于2002年12月公布，目前的最高版本是于今年6月發(fā)布的HDMI1.3規(guī)范。作為HDMI接口可以提供高達(dá)5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號(hào)及高分辨率視頻信號(hào)，同時(shí)無需在信號(hào)傳送前進(jìn)行數(shù)/模或者模/數(shù)轉(zhuǎn)換，可以保證最高質(zhì)量的影音信號(hào)傳送。與DVI相比，HDMI可以看成是DVI接口的強(qiáng)化與延伸，HDMI在傳輸數(shù)字視頻信號(hào)的同時(shí)還可以傳輸數(shù)字音頻信號(hào)（即音頻/視頻采用同一電纜），并增加了對(duì)HDCP的支持，同時(shí)提供了更好的DDC可選功能。

HDCP是High-bandwidth Digital Content Protection的縮寫，高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)（HDCP）是針對(duì)高畫質(zhì)影片所設(shè)計(jì)的加密技術(shù)，用以防止影片數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)的數(shù)字視訊輸出（DVI或HDMI）和顯示器之間遭到復(fù)制。HDCP技術(shù)是由好萊塢與半導(dǎo)體界巨人Intel合作發(fā)開，它可以實(shí)際運(yùn)用在顯卡、DVD播放機(jī)等傳輸端，以及顯示器、電視機(jī)、投影機(jī)的接收端之間。是高清電影、電視節(jié)目的重要反盜版技術(shù)，不支持HDCP協(xié)議的顯示器無法正常播放有版權(quán)的高清節(jié)目。

HDMI在針腳上和DVI兼容，只是采用了不同的封裝，HDMI接口在輸出端可完全兼容DVI接口，DVI接口的線纜長(zhǎng)度不能超過8米，否則信號(hào)質(zhì)量會(huì)下降并直接影響畫質(zhì)，而HDMI接口的線纜最遠(yuǎn)可傳輸15米，并且HDMI支持5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率，因此足以應(yīng)付一個(gè)1080p的視頻和一個(gè)8聲道的音頻信號(hào)（一個(gè)1080p的視頻和一個(gè)8聲道的音頻信號(hào)需求少于4GB/s）。HDMI接口可以用一個(gè)電纜分別連接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持EDID，DDC2B，因此具有HDMI的設(shè)備具有“即插即用”的特點(diǎn)，信號(hào)源和顯示設(shè)備之間會(huì)自動(dòng)進(jìn)行“協(xié)商”，自動(dòng)選擇最合適的視頻/音頻格式。簡(jiǎn)單的說了說HMDI的定義與DVI的區(qū)別后再就某些朋友對(duì)于HMDI一些認(rèn)知上的錯(cuò)誤糾正一下。可能有些朋友會(huì)認(rèn)為HDMI是最新的數(shù)字接口，因此傳輸?shù)漠嬞|(zhì)會(huì)比DVI要好，其實(shí)這個(gè)看法是錯(cuò)誤的，在有效傳輸距離內(nèi)，HDMI與DVI都是可以無損的傳輸數(shù)字視頻信號(hào)的，因此就傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號(hào)的質(zhì)量而言是沒有差別的，因此我們?cè)谫徺I顯示器或是顯卡的時(shí)候，并不一定非得要有HDMI接口，單單就普通的臺(tái)式電腦和液晶顯示器連接的話，我認(rèn)為用DVI線連接是最簡(jiǎn)單省心的，除非你的顯示器或顯卡還有連接PS3、液晶電視這樣的設(shè)備的需要。 以上我簡(jiǎn)單的說了說HDMI接口的定義及于DVI的區(qū)別，有不合適的地方請(qǐng)大家多多指正，希望能對(duì)新手朋友提供一些幫助。

DVI（Digital Video Interface），數(shù)字視頻接口。隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，尤其是數(shù)字LCD、DLP及PDP等產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的VGA模擬信號(hào)不適應(yīng)發(fā)展的需要，很多應(yīng)用中會(huì)被DVI數(shù)字信號(hào)所取代。在模擬顯示方式中，R.G.B信號(hào)在顯卡中經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，傳輸后進(jìn)入顯示器，經(jīng)處理后驅(qū)動(dòng)R.G.B電子槍，顯示到熒光屏上，整個(gè)過程是模擬的。與DVI數(shù)字顯示方式不同，模擬的R.G.B信號(hào)到達(dá)顯示設(shè)備后（LCD 或DLP，PDP等）經(jīng)過A/D處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，隨后由數(shù)字信號(hào)控制液晶板透射或反射光線或DMD晶片反射光線或由等離子體反光，達(dá)到顯示的效果。在這個(gè)過程中明顯地存在一個(gè)由數(shù)字→模擬→數(shù)字的轉(zhuǎn)換過程，信號(hào)損失較大，并且會(huì)存在諸如拖尾，模糊，重影等問題。而當(dāng)今的設(shè)備中，帶有數(shù)字接口的計(jì)算機(jī)顯卡已經(jīng)相當(dāng)普遍，甚至筆記本電腦也配備了DVI接口，而且大部分顯示圖形處理器上都帶有甚至只帶有數(shù)字信號(hào)接口，顯示設(shè)備中也是越來越多的設(shè)備帶有數(shù)字信號(hào)接口，因此數(shù)字→數(shù)字方式的應(yīng)用已經(jīng)成熟。DVI信號(hào)作為一種新的媒體，其應(yīng)用越來越廣。

DVI接口僅能傳輸視頻數(shù)據(jù)，無法傳輸音效信號(hào)，如果硬件符合相關(guān)規(guī)格，此接口也可傳輸HDCP訊號(hào)。

SDI是專業(yè)的視頻傳輸接口，一般用于廣播級(jí)視頻設(shè)備中。SDI和HDMI這兩個(gè)接口都支持無壓縮數(shù)字視頻傳輸，但HDMI接口要用19根線了傳輸，SDI用普通的75歐姆同軸線就可以。HDMI目前最長(zhǎng)只能傳輸40米，SDI可以傳輸120－400米。

HDMI和SDI應(yīng)用的領(lǐng)域不同，不會(huì)產(chǎn)生沖突，HD－SDI只能做到1080I，現(xiàn)在最新版本的是3G－SDI，可以做到1080P。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的SDI、ASI、HDMI、DVI 接口的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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