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来代替早期的分组编码，其标准为SMPTE-259M和EBU-Tech-3267，标准包括了含数字音频在内的数字复合和数字分量信号。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。从概念上也可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。SDI接口能通过270Mb/s的串行数字分量信号。因为串行数字信号接口不单独传送时钟信号，接收端需从数字信号流中提取时钟信号，所以要采用以“1”和“0”来表示有无电平变换的NRZI码。接收NRZI码流时，只要检出电平变换，就可恢复数据。在数据流的接收端，由SDI解码器从NRZI码流恢复原数据流。
4倍速串行数字接口QSDI在DVCAM录像机编辑系统中，通过该接口以4倍速从磁带上载到磁盘、从磁盘下载到磁带或在盘与盘之间进行数据拷贝。
压缩串行数字接口CSDI用于DVCPRO和Digital-S数字录像机、非线性编辑系统中，由带基到盘基或盘基之间可以4倍速传输数据。
SDI接口与以上三种接口都兼容，但它们之间互不兼容。在270Mb/s的SDI系统中，可进行高速传输。这三种接口是为建立数字音视频网络而设计的，它们使用同步网络技术，而不是计算机网络里面常见的握手协议，所以不会因为路径的不同出现延时。
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。