文/樸章赫

近幾年， HD-SDI數(shù)字高清對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)高清的高清地位產(chǎn)生了一定影響，這是因?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)高清在高清監(jiān)控系統(tǒng)中暴露的一些不足，相應(yīng)地推動(dòng)了HD-SDI技術(shù)在監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用。正因?yàn)閮烧唛g的相互對(duì)比，才凸顯出HD-SDI在行業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。本文主要從技術(shù)與應(yīng)用角度探討HD-SDI數(shù)字高清攝像機(jī)的發(fā)展。

無(wú)損、實(shí)時(shí)、高清的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)

HDcctv（HD-SDI）系統(tǒng)與傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)架非常相似，以至于我們可以簡(jiǎn)單地把它理解為模擬系統(tǒng)跑數(shù)字信號(hào)。作為HDcctv的重要組成，HD-SDI攝像機(jī)采用非壓縮數(shù)字編碼方式將光電傳感器獲取的視頻信號(hào)通過(guò)同軸電纜無(wú)損傳輸至后端顯示、控制、記錄設(shè)備，可保證了事實(shí)監(jiān)看圖像的最高質(zhì)量。然后，記錄設(shè)備可以根據(jù)用戶需求，選擇不同的碼率（決定錄像質(zhì)量）來(lái)記錄視頻圖像。系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1所示：

圖1：HD-SDI數(shù)字高清系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

無(wú)損、不削弱視頻質(zhì)量的數(shù)字傳輸

對(duì)于SD-CCTV而言，所傳輸?shù)哪M視頻信號(hào)的質(zhì)量是因外部噪音以及DVR數(shù)字轉(zhuǎn)化過(guò)程而削弱；高清IPC采用的是先壓縮后傳輸?shù)姆桨?，同樣?huì)降低圖像質(zhì)量。但是HD-SDI攝像機(jī)采用非壓縮編碼，獲得數(shù)字視頻信號(hào)，并將數(shù)字視頻信號(hào)傳遞給DVR，而不帶有任何的壓縮、轉(zhuǎn)換過(guò)程。所以，在傳輸和DVR處理期間不帶有圖像減損，并且用戶可以得到清晰的視頻監(jiān)控圖像。

高清實(shí)時(shí)監(jiān)控（全幀率、無(wú)延遲、無(wú)壓縮）

因?yàn)镠D-SDI按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的方式來(lái)傳輸視頻信號(hào)，而不帶有任何壓縮，所以你可以獲得最佳的視頻圖像，而無(wú)任何質(zhì)量削減。此外，因?yàn)闆]有延遲，你可以通過(guò)控制中心來(lái)實(shí)時(shí)控制PTZ。這意味著HDSDI已經(jīng)克服了圖像削減和IP解決方案延遲等限制。

圖2：200萬(wàn)像素高清IPC與HD-SDI數(shù)字高清攝像機(jī)的效果對(duì)比

圖3：IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

在整個(gè)高清監(jiān)控系統(tǒng)中，高清視頻的實(shí)時(shí)性非常重要。如圖3顯示出高清IPC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組件。IP攝像機(jī)包括由視頻壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸而造成的延遲，且NVR包括由網(wǎng)絡(luò)和視頻解碼、復(fù)原造成的延遲。這會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的延遲，并且會(huì)降低系統(tǒng)的整體性能，比如PTZ控制會(huì)控視不同步。

HD-SDI數(shù)字高清與其它高清方案的對(duì)比

傳輸方式HD-CCTV(HD-SDI) Mega IPC IP網(wǎng)絡(luò)路徑 DVR或編碼器 NVR或路由器防IP LAN故障記錄 是 通常不是與現(xiàn)有同軸電纜兼容 是 需要適配器本地直播，不帶有IP LAN故障 是 否近零延遲 是 否統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn) 是 否保證100%的即插即用 是 否100%數(shù)字化 是/未壓縮 是/已壓縮傳播720或1080視頻 是/未壓縮 已壓縮傳播全幀率HDTV 是/未壓縮 已壓縮每一視頻通道的壽命周期成本（包括運(yùn)營(yíng)維護(hù)） 適中（與傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)一樣） 偏高傳播2MP以上的視頻（例如4K） 已計(jì)劃（可實(shí)現(xiàn)） 很難

HD-SDI組網(wǎng)有著不弱的競(jìng)爭(zhēng)力

就單一產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)而言，HD-SDI數(shù)字高清產(chǎn)品的確是驚艷無(wú)比，但安防業(yè)內(nèi)更多的是討論高清組網(wǎng)方案的優(yōu)劣化。畢竟，高清監(jiān)控安防監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化組網(wǎng)與大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)是大勢(shì)所趨。相比IP大型聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，HD-SDI的組網(wǎng)方式同樣有著不弱的競(jìng)爭(zhēng)力，主要表現(xiàn)在其可靠性和簡(jiǎn)單。

可靠性

HD-SDI組網(wǎng)的可靠性體現(xiàn)在系統(tǒng)不存在類似IPC方案的“網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題”，可以在不帶有網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤干擾的情況下，傳輸并記錄視頻信號(hào)，因?yàn)镠D-CCTV是通過(guò)同軸電纜來(lái)傳輸視頻信號(hào)的。傳輸信道的可靠性是保護(hù)安防系統(tǒng)可靠性的最核心因素之一。

HD-SDI的可靠性還表現(xiàn)在其攝像機(jī)的低溫工作可提高攝像機(jī)可靠性：在戶內(nèi)或戶外安裝的監(jiān)控?cái)z像機(jī)的發(fā)熱問(wèn)題如果嚴(yán)重，會(huì)大大降低攝像機(jī)的可靠性，從而影響監(jiān)控系統(tǒng)整體可靠性。所以，當(dāng)攝像機(jī)暴露在高溫中的時(shí)候，需要將攝像機(jī)的發(fā)熱削弱降低到最小。HD-SDI攝像機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)使得機(jī)器本身的發(fā)熱最小化，因?yàn)樗恍枰狧.264壓縮芯片等發(fā)熱部件，這可以幫助保護(hù)攝像機(jī)的可靠性。

簡(jiǎn)單性

數(shù)字高清的簡(jiǎn)單主要也是表現(xiàn)在兩個(gè)方面：簡(jiǎn)單升級(jí)與輕松實(shí)現(xiàn)集成監(jiān)控。

HD-SDI可使模擬系統(tǒng)平滑升級(jí)為高清系統(tǒng)（如圖4）：

圖4：模擬系統(tǒng)平滑升級(jí)高清系統(tǒng)圖

同時(shí)使用HD-SDI和HD-SDI DVR的系統(tǒng)可以進(jìn)行輕松集成，并安裝到傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)中?？梢栽谕粋€(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中使用相同的通道，比如說(shuō)SD和其他像HD之類的通道。在使用HD-SDI混合型DVR或者是SD轉(zhuǎn)HD的轉(zhuǎn)化器后，便能更加輕松地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)（如圖5）。

圖5：模擬與HD-SDI高清的集成監(jiān)控

HD-SDI的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題

雖然HD-SDI數(shù)字高清視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)明顯，不可否認(rèn)，HD-SDI在市場(chǎng)發(fā)展方面仍然存在幾個(gè)問(wèn)題：

一、用戶、市場(chǎng)對(duì)HD-SDI的認(rèn)知度不夠，很多人不了解、不知道；一些大廠出自不同原因，不愿意（主要是日系掌握廣電領(lǐng)域市場(chǎng)的廠商）、不積極（歐美系，也包括個(gè)別中國(guó)大廠，總想利用較高的市場(chǎng)地位推廣無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、有利于壟斷的IPC方案）推廣、發(fā)展此項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品?？陀^上在一定程度上使得此項(xiàng)技術(shù)的推廣速度延遲。但好的技術(shù)和方案是最終會(huì)被市場(chǎng)認(rèn)可的，我們有充分的理由相信這一時(shí)刻很快會(huì)到來(lái)。

第二、技術(shù)上，SDI方案在安放系統(tǒng)的應(yīng)用還有一些小問(wèn)題要得到完善和解決。例如在許多模擬轉(zhuǎn)高清的改造項(xiàng)目中，用傳統(tǒng)同軸電纜傳輸?shù)膫鬏斁嚯x便受到限制；DVR的數(shù)據(jù)量較大，使得8路以上DVR的存儲(chǔ)設(shè)備困擾廠家和用戶。但這些都只是時(shí)間問(wèn)題，君不見，曾幾何時(shí)，16路D1 DVR的出現(xiàn)是那么的艱難，后來(lái)又技術(shù)發(fā)展成熟后就變得相對(duì)簡(jiǎn)單，而發(fā)展至今,D1 DVR已經(jīng)非常普及甚至接近淘汰！同樣，關(guān)于傳輸距離，行業(yè)正在期待HDcctv新標(biāo)準(zhǔn)的誕生，使得傳輸距離接近模擬系統(tǒng)。

第三、目前產(chǎn)品的成本相對(duì)較高；對(duì)新產(chǎn)品、新技術(shù)來(lái)講，因?yàn)槌鍪啦痪?，銷售量小，成本較高。但一段時(shí)期過(guò)后，超過(guò)導(dǎo)入期，它的價(jià)位會(huì)下降很多；我們甚至逾期在不遠(yuǎn)的1、2年內(nèi)，HDcctv系統(tǒng)造價(jià)將接近傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)。

HD-SDI技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

HD-SDI所遇到的問(wèn)題便是眾多數(shù)字高清產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)需要努力去解決的方向，也是HD-SDI未來(lái)幾年的發(fā)展趨勢(shì)所在。

成本問(wèn)題一直是困擾數(shù)字高清發(fā)展的重要問(wèn)題之一，昂貴的價(jià)格讓眾多用戶望而卻步，更有甚者會(huì)轉(zhuǎn)向IP網(wǎng)絡(luò)高清。但隨著HD-SDI應(yīng)用的普及與技術(shù)逐步走向成熟，HD-SDI單一成本乃至系統(tǒng)配套產(chǎn)品的成本將會(huì)有所降低，雖然不能完全達(dá)到 與目前模擬攝像機(jī)同級(jí)水平，但卻有著不斷靠近的跡象。

性能加強(qiáng)也是HD-SDI廠商需要努力的方向。對(duì)于HD-SDI而言，圖像的清晰度是優(yōu)勢(shì)所在，但對(duì)于大容量的SDI信號(hào)來(lái)說(shuō)，對(duì)圖像的處理性能就有更高的要求，如在關(guān)分辨率、照度、寬動(dòng)態(tài)、色彩還原指標(biāo)上就需要下功夫。不過(guò)目前的現(xiàn)狀是各項(xiàng)圖像處理的指標(biāo)也在接近廣播級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其中分辨率很快就會(huì)出現(xiàn)4K標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，這點(diǎn)上IPC很難跟進(jìn)。

高清與智能是相匹配，前端提供的清晰度高與細(xì)節(jié)更豐富，會(huì)讓智能化得到更好的應(yīng)用。當(dāng)然，前端的各種畫質(zhì)指標(biāo)可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，最主要的問(wèn)題是考慮HD-SDI智能化水平的提高。觀HD-SDI目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)，IPC攝像機(jī)所具有的智能化功能優(yōu)勢(shì)都會(huì)在HD-SDI攝像機(jī)上有所體現(xiàn)，甚至在某些應(yīng)用領(lǐng)域例如人臉識(shí)別（圖像識(shí)別）更會(huì)有優(yōu)勢(shì)。

隨著解決方案中配套產(chǎn)品的（矩陣、光端機(jī)、分配器、字符發(fā)生器、視頻上下變換器等）完善，HDcctv將會(huì)融合模擬系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各方優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生滿足客戶高標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控系統(tǒng)需求的完美解決方案。

值得注意的是，HDcctv與HD IPC之間不是2選1的生死關(guān)系，而是相互促進(jìn)，相互輔助的“朋友”關(guān)系，好比高清標(biāo)清、模擬數(shù)字系統(tǒng)之間長(zhǎng)期共存的關(guān)系。

HD-CCTV全面爆發(fā)的時(shí)刻正在接近

對(duì)于需要采用定制化的高質(zhì)量HDTV級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的用戶來(lái)說(shuō)，他們對(duì)于HD-CCTV（HD-SDI）的需求是很正常的。對(duì)于此類用戶來(lái)說(shuō)，目前采用HD-CCTV方案在價(jià)格方面的壓力已經(jīng)不大；對(duì)于其他絕大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)，在不久的將來(lái)，就會(huì)在性能和價(jià)格上面達(dá)到客戶所需要的水平。

HD-CCTV系統(tǒng)于2009年開始被引入CCTV領(lǐng)域，并且在2011年全面展開。預(yù)計(jì)會(huì)在2012年至2015年進(jìn)入全面增長(zhǎng)階段。大多數(shù)需要高分辨率視頻監(jiān)控的場(chǎng)所，比如說(shuō)重要的場(chǎng)所、銀行部門等等，都會(huì)在這段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)變標(biāo)清視頻監(jiān)控系統(tǒng)為高清系統(tǒng)；HD-CCTV即為用戶最佳的解決方案。最重要的原因是，不論小規(guī)?；虼笠?guī)模系統(tǒng)，從過(guò)去的SD-CCTV系統(tǒng)改造為HD-CCTV系統(tǒng)，相對(duì)IPC的解決方案，采用HD-CCTV的解決方案，對(duì)于集成商和用戶來(lái)講都相對(duì)簡(jiǎn)單方便；用戶有關(guān)SD-CCTV系統(tǒng)方面建設(shè)、使用、維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)都完全可以被繼承、利用。

在韓國(guó)，由于用戶對(duì)于HDcctv系統(tǒng)的認(rèn)知度較高，如著名HDcctv廠商WEBGATE（網(wǎng)門）的HD-SDI業(yè)務(wù)開展的很成功，已經(jīng)實(shí)施完成的規(guī)模以上項(xiàng)目超過(guò)100個(gè)。在中國(guó)，WEBGATE（網(wǎng)門）與合作伙伴正在實(shí)施跟蹤很多項(xiàng)目。

相對(duì)于已經(jīng)起步早幾年的IPC高清解決方案，HDcctv目前在中國(guó)尚屬起步階段。在需要高質(zhì)量視頻的地方進(jìn)行安裝HD-CCTV系統(tǒng)，比如說(shuō)高速公路（軌道）監(jiān)控系統(tǒng)、平安城市、銀行等等，都在測(cè)試、探討之中。它的普及和發(fā)展速度取決于系統(tǒng)解決方案的進(jìn)一步完善和造價(jià)的進(jìn)一步下降；而這一進(jìn)程已經(jīng)隨著廠家的努力在加快，HD-CCTV全面爆發(fā)的時(shí)刻正在接近！