概述HD-SDI

　　安防行業(yè)一直存在著對高清視頻源的不斷追求。目前在安防行業(yè)中高清前端分為：傳統(tǒng)的模擬攝像機高清(960H方案)，網(wǎng)絡高清(網(wǎng)絡攝像機)，數(shù)字高清(HD-SDI方案)。

　　在數(shù)字視頻中，為了便于數(shù)字信號的遠距離傳輸，將并行數(shù)據(jù)轉換成串行數(shù)據(jù)，經(jīng)電纜驅動器通過電纜傳輸給接收端。SDI就是這種串行數(shù)據(jù)接口的簡稱。高清標準HD-SDI對應速率是1.485Gb/s。在安防行業(yè)中使用的HD-SDI攝像機的主流分辨率為720P(1280x720) /1080P(1920x1080)。

　　從結構上看數(shù)字攝像機其信號結構最簡單，雖然數(shù)字攝像機不用編碼，但仍需要進行SDI調制及加擾等處理，所以也需要SDI調制芯片，再加上目前規(guī)模較小，所以數(shù)字攝像機目前價格較高。

　　畫質好

　　由于是無壓縮傳輸數(shù)字信號，視頻不失真，圖像完整性高，清晰度高，色彩還原度好。由于能提供更多的細節(jié)，所以可以作為智能分析的高清視頻源，為提高智能分析的準確度提供了保障。

　　無延時，不丟幀

　　準確地說是延時少，相對于網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，HD-SDI可控制在40ms以內。而網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)一般在標稱延時控制在500ms以內，而實際在經(jīng)過各種不同的網(wǎng)絡環(huán)境及處理瓶頸，往往延時會更大一些，且也會出現(xiàn)丟幀及馬賽克現(xiàn)象。而HD-SDI不存在丟幀、馬賽克現(xiàn)象，延時小在實際應用中可實現(xiàn)更方便快速準確的畫面操控。

　　項目實施可平滑過渡

　　網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)在項目實施及后期維護中需要投入更多的技術培訓，另外前端攝像機需要與工作平臺做對接開發(fā)，消耗大量人力。HD-SDI接口與傳統(tǒng)攝像機無異可直接開工，平滑過渡。

　　接口性能好(如圖1所示)。 HD-SDI面臨的問題

　　首先是傳輸距離短：HD-SDI傳輸?shù)氖歉哳l的調制信號，高頻信號對線材屏蔽要求很高，所以使用同軸電纜傳輸理論上可以到100米，但是前提是線材質量要好，接頭焊接良好。如使用不好的線材或舊系統(tǒng)延用下來的線材，因為接頭氧化及線材老化問題實際傳輸距離也不能達到100米，有的只能到30-50米左右。也有部分廠家針對HD-SDI傳輸在做技術改進，爭取達到200～300米，但是這樣也會存在兼容性;相關配套設備不全(規(guī)模小)，全套解決方案少，大型系統(tǒng)構建時成本高：高清只有在包含了前端、傳輸、瀏覽、顯示、平臺、存儲等整體解決方案時才有意義，然而目前配套的設備規(guī)模小，全套HD-SDI成本昂貴 ，且各廠商的產(chǎn)品因未趨于成熟而質量良莠不齊;無壓縮面臨的存儲問題：HD-SDI標準在模數(shù)轉換后的數(shù)據(jù)量為1.48Gbps，正常存儲將帶來驚人的存儲容量及存儲成本，因此在后端存儲還是需要進行壓縮編碼。目前嵌入式 HD-SDI DVR 由于芯片編碼能力的限制(目前只能做到單芯片單路1080P編碼能力)，所以現(xiàn)在的HD-SDI DVR設備和HD-SDI 編碼設備一般都在4路以下，而且價格比模擬類的產(chǎn)品要貴不少;擴展性不好：要完全實現(xiàn)HD-SDI高清、無延時的現(xiàn)場效果，前端到后端的連接必須是物理連接，就是說線纜(同軸線/光纖)必須連接到當?shù)亍６W(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的連接是屬于邏輯連接，只需要考慮前端接入，后端顯示控制可利用網(wǎng)絡在任何區(qū)域實現(xiàn)，不需連接專線。

　　HD-SDI在安防行業(yè)的應用及趨勢

　　現(xiàn)在安防行業(yè)對HD-SDI的應用也有許多爭論。這里關于HD-SDI的應用首先提出三個問題

　　大規(guī)模HD-SDI組網(wǎng)可行性[nextpage]

　　1.資金投入:在整個投入過程中，需考慮舊設備利用(如圖2所示)，綠色代表其可用率。

　　針對區(qū)域比較小的系統(tǒng)，其舊設備完全可以利用的實際上是光纖，及大部分顯示設備，而同軸線要看具體情況如損耗程度及距離。而叫分散的系統(tǒng)同軸線的利用率更低。所以在利舊方面其減少的成本對比上HD-SDI系統(tǒng)的總成本來說是很小的部分。

　　2.原系統(tǒng)延續(xù)性：用戶針對原有的系統(tǒng)，都很難做到全盤否定，大多數(shù)情況是系統(tǒng)逐步升級，在可行的情況下盡可能發(fā)揮舊投資的功效。

　　那么在新建系統(tǒng)時，就必須考慮修舊系統(tǒng)的兼容及整合。所以一般情況是使用新技術新產(chǎn)品提升了新能的同時要兼容舊系統(tǒng)。

　　其實作為廠家也會考慮原系統(tǒng)、原技術的延續(xù)性，作為廠家在經(jīng)歷產(chǎn)品開發(fā)、推廣、銷售后，在達到規(guī)模銷售后也一定會考慮其原系統(tǒng)銷售利潤的延續(xù)性。

　　3.實際能達到的效果：新增的HD-SDI系統(tǒng)對用戶是一筆不小的投入，那么投入后能到達什么效果呢?是否對業(yè)務有幫助?

　　所以在提供高清視頻源的同時，相應的智能功能需要廠家配套開發(fā)，針對客戶定制功能，如人臉識別、車牌抓拍、特征甄別、行為識別、流量統(tǒng)計、自動跟蹤等等。實用應用功能的配套也會進一步加快HD-SDI的應用。目前這類定制功能的應用大多數(shù)還在宣傳層面上，實際的應用仍需要硬件方面功能芯片化、接口的統(tǒng)一，軟件方面各軟件商的功能開發(fā)支持。

　　4.安全性考慮：某些特殊行業(yè)網(wǎng)絡安全性要求嚴格，如公安內部系統(tǒng)存在IP不能外露的要求，這對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)融入公安網(wǎng)造成很大的障礙。HD-SDI 系統(tǒng)的封閉性給予了類似安全性行業(yè)一個新的選擇。

　　5.操作、維護方便程度：操作、維護方便程度也是客戶考慮問題之一。IP系統(tǒng)與HD-SDI系統(tǒng)各有優(yōu)勢。IP系統(tǒng)在控制靈活性、擴展性方面有明顯優(yōu)勢。而HD-SDI系統(tǒng)實時操控有明顯優(yōu)勢，但實時操控也僅在本地操控有明顯優(yōu)勢 。 根據(jù)以上5點客戶關心的問題得出的結論：目前大規(guī)模HD-SDI組網(wǎng)可行性很小.

　　應用的行業(yè)及實現(xiàn)

　　1. 應用場所：

　　根據(jù)HD-SDI系統(tǒng)的特性，其應用群體總結為：現(xiàn)場監(jiān)控及快速操控比回放的場所。如平安城市、銀行、醫(yī)院、學校、賭場、機場、監(jiān)獄、公路、智能樓宇等領域都有部分場所可以適用HD-SDI監(jiān)控系統(tǒng)。所以可以選擇重點區(qū)域選用HD-SDI攝像機。

　　2. 應用原則：合理利用能使性能及成本達到最佳。

　　3. 應用方案：

　　HD-SDI的混合應用方案——模擬/HD-SDI系統(tǒng)混合：

　　·重點區(qū)域HD-SDI采集，實時顯示;

　　·重點區(qū)域HD DVR錄像;

　　·其它區(qū)域傳統(tǒng)模擬系統(tǒng);

　　·模擬轉換為SDI后統(tǒng)一接入高清矩陣上墻顯示;

　　·短距離使用同軸線傳輸;

　　·遠距離使用光纖傳輸。

　　HD-SDI的混合應用方案——IP/HD-SDI系統(tǒng)混合：[nextpage]

　　·基于HD-SDI 信號采集、傳輸、分配、實時顯示，基于IP 調用、存儲、分析;

　　·重點區(qū)域HD-SDI采集，本地實時顯示;

　　·重點區(qū)域HD DVR錄像/或編碼后端存儲;

　　·其它區(qū)域IP監(jiān)控系統(tǒng);

　　·后端平臺集中上墻顯示;

　　·短距離使用同軸線傳輸;

　　·遠距離使用光纖傳輸，可使用復用技術單芯光纖可傳8路HD-SDI高清視頻。

　　4. 目前行業(yè)應用的一些建議：針對監(jiān)控中心集中，層級較少，距離較短(如銀行、學校、賭場等) 。

　　·短期內重點區(qū)域更換或新建后期在配套成本下降后，可增加使用數(shù)量;

　　·本地實時監(jiān)視、控制(HD-SDI);

　　·編碼存儲;

　　·如需遠程：IP方式;

　　·針對分散系統(tǒng)，距離遠(如平安城市、道路等);

　　·短期內重點區(qū)域更換或新后期在配套成本下降后，以及傳輸成本下降后可增加使用數(shù)量;

　　·本地實時監(jiān)視、控制(HD-SDI);

　　·如派出所多點需要高清監(jiān)控可采用本地多點HD-SDI高清顯示控制，取一路用光纖上傳到區(qū)分局。以減少對主干光纖的壓力，且可以降低傳輸成本;

　　·編碼存儲;

　　·上級監(jiān)控：IP方式。

　　HD-SDI能否取代IP?

　　1.標準方面 ：廣電標準適用于廣播電視行業(yè)：廣播電視行業(yè)特點信號發(fā)出后客戶觀看但無需存儲;另外信號源數(shù)量有限主要就是電視臺。

　　監(jiān)控行業(yè)應用特點：視頻信號除了實時顯示且必須存儲;另外信號源數(shù)量無限且位置分布分散。一臺HD-SDI攝像機就相當于一瓶到電視節(jié)目。

　　電視行業(yè)因成熟標準而發(fā)展快速，但高清沿用此標準的監(jiān)控行業(yè)因行業(yè)特色不同要做到如同電視行業(yè)的高速發(fā)展及普及有很大困難。

　　2.存儲方面：無壓縮存儲的存儲目前情況基本不可能，1.485G的碼流是我們目前IP高清4～8M的200倍，存儲成本不能承受，所以編碼壓縮存儲成為必然，而編碼壓縮后，后續(xù)系統(tǒng)已經(jīng)與向IP無異。

　　另外監(jiān)控行業(yè)存儲資料一般會比現(xiàn)場瀏覽重要，IP高清存儲已經(jīng)逐步邁向成熟，且能滿足用戶需求。

　　3.清晰度方面： 目前HD-SDI 200萬，以后要再提升清晰度是否還會出現(xiàn)接口、傳輸線的變化? 如有變化，還會出現(xiàn)新一輪兼容需要。

　　4.擴展方面

　　連接擴展方面始終不如IP方便。

　　所以從以上觀點我們可以得出：IP /HD-SDI 并不是相互競爭關系，更多的是互補關系。

　　結語

　　HD-SDI與IP監(jiān)控將成互補，IP 擴展方便，應用靈活(多碼流)，控制多樣化，存儲方便靈活。而HD-SDI因高畫質、無延時未來是令人興奮和期待。當然，HD-CCTV從提出到現(xiàn)在也才經(jīng)歷不長的時間，不管從陣營成員引入，市場推廣，還有技術難點攻克方面，還在起步階段。但是，隨著技術難點的一個個被攻克，越來越多的公司，廠商加入，硬件和方案的成本會隨之越來越低，會受到安防行業(yè)越來越多的矚目。