前面已經系統介紹了視頻接口的模擬類接口，下面開始介紹數字類接口。我們先從最早的數字視頻接口SDI接口開始介紹。
SDI接口，也就是"數字分量串行接口"。SDI接口是數字分量串行接口(SerialDigital Interface)的首字母縮寫。
目前常用的SDI接口按速率分可以分成三大類，分別是是：
· 標準清晰度SD-SDI，速率是270Mb/s
· 高清標清HD-SDI，速率是1.485Gb/s
· 3G-SDI，速率是2.97Gb/s。
對於上述不同接口類別的具體指標，可以參考下面的表格：
下面我們先從SDI的發展歷史來看看SDI的由來。1982年，原國際無線電諮詢委員會（CCIR）以歐洲廣播聯盟（EBU）與美國電影電視電視工程師協會（SMPTE）的機關提案為基礎，發布了CCIR 601號建議書，以13.5 MHz的取樣頻率，8位量化與4：2：2色度亞取樣統一了525/60i (480i)和 625/50i(576i)兩種電視掃描系統的數位化參數。1986年，CCIR以EBU Tech.3246與SMPTE125標準為基礎，發布了CCIR 656建議書，提出了一種可以傳輸CCIR601規格信號的並行接口，使用11對雙絞線與25針D型連接器，部分早期數字設備曾使用這種接口，但因傳輸距離較短，連接較複雜等原因，不適合大規模使用。(參考前文「視頻基本原理 - BT601和BT656」)。其實，CCIR 656還包含了EBU於1983年提出的EBUTech.3247串行數字接口標準，採用8/9分組編碼，比特率為243Mb/s，但只支持8比特量化，而且不容易設計出穩定，廉價的接口晶片。
1983年，CCIR成為國際電信聯盟無線電通信部（ITU-R）。1994年，ITU-R發布了BT.656-2建議書，吸納了EBUTech.3267與SMPTE 259M中定義的新型串行數字接口，該接口採用10比特傳輸與非歸零反向（NRZI）編碼。在傳送ITU-R BT.601（A部分）4：2：2級別信號時，其時鐘速率為270 Mb/s，這就是如今大名鼎鼎的SDI。而75歐姆同軸電纜與75歐姆BNC連接器（IEC 60169-8）的使用，使電視臺內部原有的大量已敷設電纜在數位化系統中得以再利用。後來，SDI逐漸成為數字設備的標準配置，在此基礎上終於實現了演播室、主控、播控系統的數位化。我國也參照上述標準制訂了相應的國家標準BG/T17953。為了滿足高質量節目製作對ITU-R BT.601（A部分）4：4：4級別圖像與色鍵等的需求，EBU Tech.3268，SMPTE RP145與ITU-R BT.799分別提出了雙連結的概念，即同時通過兩個SDI通道傳輸R』G』B』/4：4：4圖像與另外一路寬帶信號。我國廣電總局參考ITU-R BT.799-3制訂的相應行業標準為GY/T159-2000。此外，SMPTE 344M還定義了一種時鐘頻率為540Mb/s的串行數字接口。
1990年，ITU-RBT.709建議書發布，（關於BT709並行數字接口的內容， 可以參考前文「視頻基本原理 - BT709和BT1120」），高清晰度電視技術加速發展，採用串行數字接口傳輸高清信號已在行業內達成共識，為此，SMPTE在292M標準中定義了時鐘頻率達1.5 Gb/s級別的串行數字接口，相應國際標準為ITU-R BT.1120。而GY/T157-2000則是我國根據ITU建議書制訂的行業標準，這便是大家所熟知的HD-SDI。除時鐘頻率提升到270 Mb/s的5.5倍即1.485 Gb/s外，HD-SDI與SDI也存在著一些差別，例如HD-SDI將亮度與色差信號分別放置在兩個流中，並將它們復用並加擾後進行傳輸，而且編碼後的行號與校驗碼附在有效視頻結束（EAV）後。因沿用了75歐姆電纜與連接器，加之有了SDI的成功經驗，因此HD-SDI很快就取代了之前應用的並行接口。與SDI類似，為了滿足演播室與1080P50Hz/59.94Hz格式內容的傳輸,SMPTE在372M標準中對雙連結HD-SDI進行了標準化。高速接口晶片技術的進步使3Gb/s級別的串行接口成為可能。
2005年，ITU-R在BT.1120-6建議書中給出了2.97 Gb/s串行接口的規範，物理介質仍然沿用了75歐姆同軸電纜和IEC 60169-8標準連接器。此外，SMPTE 424M也給出了類似的3Gb/s級別接口的定義。3 Gb/s串行接口的出現解決了之前需要雙連結HD-SDI的場合，如4：4：4/12bit或1080p50/59.94格式的節目製作等。已有廠家推出3 Gb/s的串行接口晶片產品。 在一些需要遠距離傳輸的場合，如連接兩個距離較遠的演播室，銅纜就顯得有些力不從心了，此時，光纜自然就成為銅纜的替代者。ITU-RBT.1367、SMPTE 297M與我國的GY/T164-2000等都是利用光纜傳送串行數位訊號的標準，以ITU-R BT.1367為例，在傳輸高清信號時，只允許使用單模光纖與相應的光連接器，光->電、電->光轉換則由相應的光接收器與光發射器完成。 新興的數字電影具有較高清晰度圖像更高的解析度、更豐富的色彩（例如SMPTE428-1K PGYQR 4096×2160 4：4：4/X』Y』Z』/12-bit@24P），在數字電影設備（如數字投影機與伺服器）之間需要傳輸的數據量更大，因此，SMPTEN26技術委員會正在制訂435M系列標準—一種時鐘頻率為10.692Gb/s的串行數據接口，其物理介質為符合IEC 60793-2標準的光纜與符合IEC61754-20標準的光連接器。這種10Gb/s級別的接口可將多至8個HD-SDI數據流復用在一起，也可以將現有的1.5Gb/s與3Gb/s數據結構映射至10Gb/s接口上。特別是針對最新的4K級別的視頻信號發展， 10G SDI的發展也是大勢所趨。
所以，可以說，SDI接口最初是給數位電視演播室和電視臺演播設備設計並推廣使用的。在非線性編輯後期製作，廣播電臺等領域，HD-SDI應用較為廣泛。如下圖所示是典型的演播室SDI設備：
通常，因為SDI接口是非加密的數字視頻接口，所以SDI和HD-SDI僅應用於專業視頻設備中。各種各樣的許可協議限制了未加密的數字接口，禁止其在消費類設備,例如Blu-Ray 和個人視頻錄像機中使用。一些專業的視頻和高清視頻可能用到的DSLR攝像機和所有未壓縮視頻可能用到的消費類攝像機均採用支持加密（HDCP）的HDMI接口。
SDI的物理層允許兩種傳輸介質，第一種是特性阻抗為75或50歐姆的BNC接頭（IEC60169-8）與75或50歐姆同軸電纜，以及特性阻抗為100歐姆的平衡雙絞線與XLR型電纜接頭（IEC 60268-12）；另外一種是規格參數符合ITU-R BT.1367或SMPTE 297M標準的光纖。
一般應用中，各種SDI 標準均使用75 歐姆阻抗同軸電纜和BNC 連接器進行傳輸，這和模擬視頻場合中使用的傳輸媒介一致，可以降低現場布線的複雜度和系統成本。
BNC是連接頭的標準，通常使用的視頻線如SYV75-5，具體內容如下：
· SYV： 實心聚乙烯絕緣，pvc護套，國標代號是射頻電纜，又叫「視頻電纜」；
· 75：特性阻抗為75歐姆
· 5或3指外皮以內的塑料芯直徑是5或3，75-5的絕緣層外徑（屏蔽層內徑）是4.8mm
75-3的傳輸距離，相當於75-5的0.4倍左右估算，即400米75-3電纜大約相當於1000米75-5電纜的傳輸衰減和頻率失真。
還有SYWV和SYV，區別在於填充材質和線芯材質不一樣。SYV是視頻傳輸線，用聚乙烯絕緣；SYWV是射頻傳輸線，物理髮泡絕緣，用於有線電視。
BNC插頭又叫Q9頭，視頻監控用的BNC頭特性阻抗為75歐姆，分焊式和免焊式兩種。免焊的分為螺絲扭緊、冷壓式、擠壓式等，具體的相關介紹還可以參考「視頻基本原理 -視頻接口之- VGA接口」一文中對BNC接口的介紹。
SDI接口中，源端信號峰峰值幅度為800mV±10%。由於信號衰減，接收端收到的信號幅度小於該峰峰值，因此傳輸距離受限，一般來說，SD-SDI傳輸距離小於300m，HD-SDI 傳輸距離小於100m，3G-SDI 傳輸距離則更短。
信號的上升/下降時間非常嚴格：
· SD-SDI：400ps~1.5ns
· HD-SDI：100ps~270ps
· 3G-SDI：<135ps
以HD-SDI 為例，部分信號指標要求如下：
· 發送器（TX）——
1. 幅度（Amplitude）：800mV
2. 過衝（Overshoot）：<振幅的10%
3. 上升時間（Risetime）：<270ps
4. 時鐘抖動：1UI @10 Hz HPF
5. 調整抖動：0.2UI @100 Hz HPF
· 接收器（RX）——
1. 輸入抖動容限：1UI: 抖動頻率>10Hz；0.2UI: 抖動頻率>100 KHz
2. 輸入及輸出回送損耗：-15 dB: 5 MHz 至1.485GHz
下圖則是SMPTE424M 規格標準對3G SDI接口的部分信號指標要求:
SDI 信號為未壓縮的串行數字複合信號。串行接口是把數據字的各個比特以及相應的數據通過單一通道順序傳送的接口。由於串行數位訊號的數據率很高，在傳送前必須經過處理，現在一般採用擾碼的不歸零倒置（NRZI）來代替早期的分組編碼。數據編碼成NRZI 格式，並採用線性反饋移位寄存器對數據進行擾碼處理，以減少較長的』0』或』1』字符情況的發生。其標準為SMPTE-259M和EBU-Tech-3267，標準包括了含數字音頻在內的數字複合和數字分量信號。在傳送前，對原始數據流進行擾頻，並變換為NRZI碼確保在接收端可靠地恢復原始數據。這樣在概念上可以將數字串行接口理解為一種基帶信號調製。SDI接口能通過270Mb/s的串行數字分量信號，對於16：9格式圖像，應能傳送360Mb/s的信號。NRZI碼是極性敏感碼。用"1"和"0"表示電平的高和低，如果出現長時間的連續"1"或連續"0"，會影響接收端從數位訊號中提取時鐘。因為串行數位訊號接口不單獨傳送時鐘信號，接收端需從數位訊號流中提取時鐘信號，所以要採用以"1"和"0"來表示有無電平變換的NRZI碼。接收NRZI碼流時，只要檢出電平變換，就可恢復數據，即使全是"1"信號，導致的信號頻率也只是原來時鐘頻率的一半，再經過加擾，連續"1"的機會減少，也就使高頻分量進一步減少了。在數據流的接收端，由SDI解瑪器從NRZI碼流恢復原數據流。
SDI 信號採用自同步和自時鐘機制，通過檢測特定的同步字來處理幀數據。以HD-SDI數據格式為例進行說明，線格式組成如下。
SAV 為有效視頻起始序列，EAV為有效視頻結束序列，SAV 和EAV 內包含了同步信息。LN (Line Number) 為線計數字，CRC 為校驗字，這兩組字為在高清串行傳輸中增強數據可靠傳輸的檢查字。視頻數據按照4:2:2YCbCr 格式進行編碼，最終的有效視頻（Active Video）為按照亮度Y 和色差C 的兩路10 位數據流進行組合的數據流，具有20位數據寬度。
關於視頻接口的基礎知識，可以參考前文
「視頻基本原理 -視頻接口綜述」，
「視頻基本原理 -視頻接口之- CVBS接口」，
「視頻基本原理 -視頻接口之- S-Video 接口」，
「視頻基本原理 -視頻接口之- 模擬分量接口」，
「視頻基本原理 -視頻接口之- VGA接口」，
「視頻基本原理 -視頻接口之- SCART接口」。
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