缺點逐步被克服HD-CCTV將迎全面爆發(fā)的時刻

文/樸章赫

近幾年， HD-SDI數(shù)字高清對IP網(wǎng)絡(luò)高清的高清地位產(chǎn)生了一定影響，這是因為IP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)地推動了HD-SDI技術(shù)在監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用。正因為兩者間的相互對比，才凸顯出HD-SDI在行業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢。本文主要從技術(shù)與應(yīng)用角度探討HD-SDI數(shù)字高清攝像機的發(fā)展。

無損、實時、高清的優(yōu)勢體現(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，以至于我們可以簡單地把它理解為模擬系統(tǒng)跑數(shù)字信號。作為HDcctv的重要組成，HD-SDI攝像機采用非壓縮數(shù)字編碼方式將光電傳感器獲取的視頻信號通過同軸電纜無損傳輸至后端顯示、控制、記錄設(shè)備，可保證了事實監(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）來記錄視頻圖像。系統(tǒng)簡圖如圖1所示：

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

無損、不削弱視頻質(zhì)量的數(shù)字傳輸

對于SD-CCTV而言，所傳輸?shù)哪M視頻信號的質(zhì)量是因外部噪音以及DVR數(shù)字轉(zhuǎn)化過程而削弱；高清IPC采用的是先壓縮后傳輸?shù)姆桨?，同樣會降低圖像質(zhì)量。但是HD-SDI攝像機采用非壓縮編碼，獲得數(shù)字視頻信號，并將數(shù)字視頻信號傳遞給DVR，而不帶有任何的壓縮、轉(zhuǎn)換過程。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。

高清實時監(jiān)控（全幀率、無延遲、無壓縮）

因為HD-SDI按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的方式來傳輸視頻信號，而不帶有任何壓縮，所以你可以獲得最佳的視頻圖像，而無任何質(zhì)量削減。此外，因為沒有延遲，你可以通過控制中心來實時控制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2：200萬像素高清IPC與HD-SDI數(shù)字高清攝像機的效果對比

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

在整個高清監(jiān)控系統(tǒng)中，高清視頻的實時性非常重要。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。這會造成整個系統(tǒng)的延遲，并且會降低系統(tǒng)的整體性能，比如PTZ控制會控視不同步。

HD-SDI數(shù)字高清與其它高清方案的對比

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（包括運營維護(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） 已計劃（可實現(xiàn)） 很難

HD-SDI組網(wǎng)有著不弱的競爭力

就單一產(chǎn)品的優(yōu)勢而言，HD-SDI數(shù)字高清產(chǎn)品的確是驚艷無比，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)是大勢所趨。相比IP大型聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，HD-SDI的組網(wǎng)方式同樣有著不弱的競爭力，主要表現(xiàn)在其可靠性和簡單。

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)問題”，可以在不帶有網(wǎng)絡(luò)錯誤干擾的情況下，傳輸并記錄視頻信號，因為HD-CCTV是通過同軸電纜來傳輸視頻信號的。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)在其攝像機的低溫工作可提高攝像機可靠性：在戶內(nèi)或戶外安裝的監(jiān)控攝像機的發(fā)熱問題如果嚴(yán)重，會大大降低攝像機的可靠性，從而影響監(jiān)控系統(tǒng)整體可靠性。所以，當(dāng)攝像機暴露在高溫中的時候，需要將攝像機的發(fā)熱削弱降低到最小。HD-SDI攝像機的技術(shù)特點使得機器本身的發(fā)熱最小化，因為它不需要H.264壓縮芯片等發(fā)熱部件，這可以幫助保護(hù)攝像機的可靠性。

簡單性

數(shù)字高清的簡單主要也是表現(xiàn)在兩個方面：簡單升級與輕松實現(xiàn)集成監(jiān)控。

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

圖4：模擬系統(tǒng)平滑升級高清系統(tǒng)圖

同時使用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€監(jiān)控系統(tǒng)中使用相同的通道，比如說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，便能更加輕松地實現(xiàn)這一點（如圖5）。

圖5：模擬與HD-SDI高清的集成監(jiān)控

HD-SDI的現(xiàn)實問題

雖然HD-SDI數(shù)字高清視頻監(jiān)控的優(yōu)勢明顯，不可否認(rèn)，HD-SDI在市場發(fā)展方面仍然存在幾個問題：

一、用戶、市場對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)域市場的廠商）、不積極（歐美系，也包括個別中國大廠，總想利用較高的市場地位推廣無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、有利于壟斷的IPC方案）推廣、發(fā)展此項技術(shù)和產(chǎn)品。客觀上在一定程度上使得此項技術(shù)的推廣速度延遲。但好的技術(shù)和方案是最終會被市場認(rèn)可的，我們有充分的理由相信這一時刻很快會到來。

第二、技術(shù)上，SDI方案在安放系統(tǒng)的應(yīng)用還有一些小問題要得到完善和解決。例如在許多模擬轉(zhuǎn)高清的改造項目中，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的存儲設(shè)備困擾廠家和用戶。但這些都只是時間問題，君不見，曾幾何時，16路D1 DVR的出現(xiàn)是那么的艱難，后來又技術(shù)發(fā)展成熟后就變得相對簡單，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)品的成本相對較高；對新產(chǎn)品、新技術(shù)來講，因為出世不久，銷售量小，成本較高。但一段時期過后，超過導(dǎo)入期，它的價位會下降很多；我們甚至逾期在不遠(yuǎn)的1、2年內(nèi)，HDcctv系統(tǒng)造價將接近傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)。

HD-SDI技術(shù)發(fā)展趨勢

HD-SDI所遇到的問題便是眾多數(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未來幾年的發(fā)展趨勢所在。

成本問題一直是困擾數(shù)字高清發(fā)展的重要問題之一，昂貴的價格讓眾多用戶望而卻步，更有甚者會轉(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)品的成本將會有所降低，雖然不能完全達(dá)到 與目前模擬攝像機同級水平，但卻有著不斷靠近的跡象。

性能加強也是HD-SDI廠商需要努力的方向。對于HD-SDI而言，圖像的清晰度是優(yōu)勢所在，但對于大容量的SDI信號來說，對圖像的處理性能就有更高的要求，如在關(guān)分辨率、照度、寬動態(tài)、色彩還原指標(biāo)上就需要下功夫。不過目前的現(xiàn)狀是各項圖像處理的指標(biāo)也在接近廣播級標(biāo)準(zhǔn)。其中分辨率很快就會出現(xiàn)4K標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，這點上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，IPC攝像機所具有的智能化功能優(yōu)勢都會在HD-SDI攝像機上有所體現(xiàn)，甚至在某些應(yīng)用領(lǐng)域例如人臉識別（圖像識別）更會有優(yōu)勢。

隨著解決方案中配套產(chǎn)品的（矩陣、光端機、分配器、字符發(fā)生器、視頻上下變換器等）完善，HDcctv將會融合模擬系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各方優(yōu)勢，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)之間長期共存的關(guān)系。

HD-CCTV全面爆發(fā)的時刻正在接近

對于需要采用定制化的高質(zhì)量HDTV級視頻監(jiān)控系統(tǒng)的用戶來說，他們對于HD-CCTV（HD-SDI）的需求是很正常的。對于此類用戶來說，目前采用HD-CCTV方案在價格方面的壓力已經(jīng)不大；對于其他絕大多數(shù)用戶來說，在不久的將來，就會在性能和價格上面達(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)計會在2012年至2015年進(jìn)入全面增長階段。大多數(shù)需要高分辨率視頻監(jiān)控的場所，比如說重要的場所、銀行部門等等，都會在這段時間內(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)，從過去的SD-CCTV系統(tǒng)改造為HD-CCTV系統(tǒng)，相對IPC的解決方案，采用HD-CCTV的解決方案，對于集成商和用戶來講都相對簡單方便；用戶有關(guān)SD-CCTV系統(tǒng)方面建設(shè)、使用、維護(hù)的經(jīng)驗都完全可以被繼承、利用。

在韓國，由于用戶對于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)實施完成的規(guī)模以上項目超過100個。在中國，WEBGATE（網(wǎng)門）與合作伙伴正在實施跟蹤很多項目。

相對于已經(jīng)起步早幾年的IPC高清解決方案，HDcctv目前在中國尚屬起步階段。在需要高質(zhì)量視頻的地方進(jìn)行安裝HD-CCTV系統(tǒng)，比如說高速公路（軌道）監(jiān)控系統(tǒng)、平安城市、銀行等等，都在測試、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)的時刻正在接近！