缺點逐步被克服HD-CCTV將迎全面爆發的時刻

文/樸章赫

近幾年， HD-SDI數字高清對IP網絡高清的高清地位產生了一定影響，這是因為IP網絡高清在高清監控系統中暴露的一些不足，相應地推動了HD-SDI技術在監控行業的應用。正因為兩者間的相互對比，才凸顯出HD-SDI在行業應用中的優勢。本文主要從技術與應用角度探討HD-SDI數字高清攝像機的發展。

無損、實時、高清的優勢體現

HDcctv（HD-SDI）系統與傳統模擬監控系統的系統構架非常相似，以至于我們可以簡單地把它理解為模擬系統跑數字信號。作為HDcctv的重要組成，HD-SDI攝像機采用非壓縮數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、記錄設備，可保證了事實監看圖像的最高質量。然后，記錄設備可以根據用戶需求，選擇不同的碼率（決定錄像質量）來記錄視頻圖像。系統簡圖如圖1所示：

圖1：HD-SDI數字高清系統結構

無損、不削弱視頻質量的數字傳輸

對于SD-CCTV而言，所傳輸的模擬視頻信號的質量是因外部噪音以及DVR數字轉化過程而削弱；高清IPC采用的是先壓縮后傳輸的方案，同樣會降低圖像質量。但是HD-SDI攝像機采用非壓縮編碼，獲得數字視頻信號，并將數字視頻信號傳遞給DVR，而不帶有任何的壓縮、轉換過程。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控圖像。

高清實時監控（全幀率、無延遲、無壓縮）

因為HD-SDI按照數字數據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數字高清攝像機的效果對比

圖3：IP網絡監控系統的構成

在整個高清監控系統中，高清視頻的實時性非常重要。如圖3顯示出高清IPC網絡系統的組件。IP攝像機包括由視頻壓縮和網絡傳輸而造成的延遲，且NVR包括由網絡和視頻解碼、復原造成的延遲。這會造成整個系統的延遲，并且會降低系統的整體性能，比如PTZ控制會控視不同步。

HD-SDI數字高清與其它高清方案的對比

傳輸方式HD-CCTV(HD-SDI) Mega IPC IP網絡路徑 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 否統一接口標準 是 否保證100%的即插即用 是 否100%數字化 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） 適中（與傳統模擬系統一樣） 偏高傳播2MP以上的視頻（例如4K） 已計劃（可實現） 很難

HD-SDI組網有著不弱的競爭力

就單一產品的優勢而言，HD-SDI數字高清產品的確是驚艷無比，但安防業內更多的是討論高清組網方案的優劣化。畢竟，高清監控安防監控的網絡化組網與大規模聯網是大勢所趨。相比IP大型聯網優勢，HD-SDI的組網方式同樣有著不弱的競爭力，主要表現在其可靠性和簡單。

可靠性

HD-SDI組網的可靠性體現在系統不存在類似IPC方案的“網絡問題”，可以在不帶有網絡錯誤干擾的情況下，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安防系統可靠性的最核心因素之一。

HD-SDI的可靠性還表現在其攝像機的低溫工作可提高攝像機可靠性：在戶內或戶外安裝的監控攝像機的發熱問題如果嚴重，會大大降低攝像機的可靠性，從而影響監控系統整體可靠性。所以，當攝像機暴露在高溫中的時候，需要將攝像機的發熱削弱降低到最小。HD-SDI攝像機的技術特點使得機器本身的發熱最小化，因為它不需要H.264壓縮芯片等發熱部件，這可以幫助保護攝像機的可靠性。

簡單性

數字高清的簡單主要也是表現在兩個方面：簡單升級與輕松實現集成監控。

HD-SDI可使模擬系統平滑升級為高清系統（如圖4）：

圖4：模擬系統平滑升級高清系統圖

同時使用HD-SDI和HD-SDI DVR的系統可以進行輕松集成，并安裝到傳統的模擬系統中?？梢栽谕粋€監控系統中使用相同的通道，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HD的轉化器后，便能更加輕松地實現這一點（如圖5）。

圖5：模擬與HD-SDI高清的集成監控

HD-SDI的現實問題

雖然HD-SDI數字高清視頻監控的優勢明顯，不可否認，HD-SDI在市場發展方面仍然存在幾個問題：

一、用戶、市場對HD-SDI的認知度不夠，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一標準、有利于壟斷的IPC方案）推廣、發展此項技術和產品。客觀上在一定程度上使得此項技術的推廣速度延遲。但好的技術和方案是最終會被市場認可的，我們有充分的理由相信這一時刻很快會到來。

第二、技術上，SDI方案在安放系統的應用還有一些小問題要得到完善和解決。例如在許多模擬轉高清的改造項目中，用傳統同軸電纜傳輸的傳輸距離便受到限制；DVR的數據量較大，使得8路以上DVR的存儲設備困擾廠家和用戶。但這些都只是時間問題，君不見，曾幾何時，16路D1 DVR的出現是那么的艱難，后來又技術發展成熟后就變得相對簡單，而發展至今,D1 DVR已經非常普及甚至接近淘汰！同樣，關于傳輸距離，行業正在期待HDcctv新標準的誕生，使得傳輸距離接近模擬系統。

第三、目前產品的成本相對較高；對新產品、新技術來講，因為出世不久，銷售量小，成本較高。但一段時期過后，超過導入期，它的價位會下降很多；我們甚至逾期在不遠的1、2年內，HDcctv系統造價將接近傳統模擬系統。

HD-SDI技術發展趨勢

HD-SDI所遇到的問題便是眾多數字高清產品生產企業需要努力去解決的方向，也是HD-SDI未來幾年的發展趨勢所在。

成本問題一直是困擾數字高清發展的重要問題之一，昂貴的價格讓眾多用戶望而卻步，更有甚者會轉向IP網絡高清。但隨著HD-SDI應用的普及與技術逐步走向成熟，HD-SDI單一成本乃至系統配套產品的成本將會有所降低，雖然不能完全達到 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，如在關分辨率、照度、寬動態、色彩還原指標上就需要下功夫。不過目前的現狀是各項圖像處理的指標也在接近廣播級標準。其中分辨率很快就會出現4K標準產品，這點上IPC很難跟進。

高清與智能是相匹配，前端提供的清晰度高與細節更豐富，會讓智能化得到更好的應用。當然，前端的各種畫質指標可以達到標準，最主要的問題是考慮HD-SDI智能化水平的提高。觀HD-SDI目前的發展態勢，IPC攝像機所具有的智能化功能優勢都會在HD-SDI攝像機上有所體現，甚至在某些應用領域例如人臉識別（圖像識別）更會有優勢。

隨著解決方案中配套產品的（矩陣、光端機、分配器、字符發生器、視頻上下變換器等）完善，HDcctv將會融合模擬系統和網絡系統的各方優勢，產生滿足客戶高標準監控系統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的生死關系，而是相互促進，相互輔助的“朋友”關系，好比高清標清、模擬數字系統之間長期共存的關系。

HD-CCTV全面爆發的時刻正在接近

對于需要采用定制化的高質量HDTV級視頻監控系統的用戶來說，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不大；對于其他絕大多數用戶來說，在不久的將來，就會在性能和價格上面達到客戶所需要的水平。

HD-CCTV系統于2009年開始被引入CCTV領域，并且在2011年全面展開。預計會在2012年至2015年進入全面增長階段。大多數需要高分辨率視頻監控的場所，比如說重要的場所、銀行部門等等，都會在這段時間內轉變標清視頻監控系統為高清系統；HD-CCTV即為用戶最佳的解決方案。最重要的原因是，不論小規模或大規模系統，從過去的SD-CCTV系統改造為HD-CCTV系統，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SD-CCTV系統方面建設、使用、維護的經驗都完全可以被繼承、利用。

在韓國，由于用戶對于HDcctv系統的認知度較高，如著名HDcctv廠商WEBGATE（網門）的HD-SDI業務開展的很成功，已經實施完成的規模以上項目超過100個。在中國，WEBGATE（網門）與合作伙伴正在實施跟蹤很多項目。

相對于已經起步早幾年的IPC高清解決方案，HDcctv目前在中國尚屬起步階段。在需要高質量視頻的地方進行安裝HD-CCTV系統，比如說高速公路（軌道）監控系統、平安城市、銀行等等，都在測試、探討之中。它的普及和發展速度取決于系統解決方案的進一步完善和造價的進一步下降；而這一進程已經隨著廠家的努力在加快，HD-CCTV全面爆發的時刻正在接近！