画质优势促进HD-SDI技术在安防市场的高清应用

 　　串行数字接口(SDI)是ITU-R BT.656以及移动图像和美国电视工程师协会(SMPTE)共同提出的串行链路标准，可在演播环境中通过75欧姆同轴电缆来传输未经压缩的数字视频，该标准的第一版是在1997年颁布的SMPTE 259M，即标准清晰度(SD)SDI，传输SD-SDI所需的数据速率是270 Mbps。随着1080P/30帧和720P/60帧等高清晰(HD)视频标准的出现，对接口进行了调整以处理更高的1.485 Gbps数据速率，通常被称为HD-SDI接口，由1998年的SMPTE 292M标准来定义。后来，SMPTE又制定了名为SMPTE 424M的新标准，在同样的75欧姆同轴电缆上，SDI数据速率加倍，达到了2.97 Gbps。新标准也称为3Gbps(3G)-SDI，支持1080P/60帧和4K数字影院等分辨率更高的图像质量。目前，3G-SDI实现的最高传输速率的数字影像产品为7K-SDI超高清摄像机。由于安防行业应用通常需要对监控视频进行长期压缩存储，还要考虑信号的传输距离等因素，目前在安防应用上通常采用SD-SDI和HD-SDI这两个标准的产品。

　　采用HD-SDI带来的最根本的好处，是可从目前大量使用的模拟视频监控方案，实现对数字高清方案的平滑升级，对安防工程商而言学习和维护的成本很低。另外视频录像画质回放清晰，高标清多路系统可灵活搭配；不管是预览还是回放，画质都同样可达到稳定的高清晰度。由于采用即插即用的同轴数字信号传输技术，系统具有良好的兼容性，施工也简单，一般家庭都可自己安装。在延迟性能方面，虽然HD-SDI数字信号经过并串转换，数据的传输产生一定的延迟，但其延迟时间也普遍要比IP摄像机本身的延迟时间小得多，其良好的实时响应，正是SDI监控系统体现出来的优越性。

　　在SDI技术2011年底进入安防行业后，IP网络高清摄影机与HD-SDI摄影机在安防业界就存在一个”既生瑜何生亮”的市场应用情结，对于双方在实务应用上的优缺点屡屡被媒体及厂商放大来讨论，但其实从工程务实的角度来看IP与HD-SDI及模拟高线都是为了提高监控影像画质的辨识率与清晰度而出现的产品，目的相同，应用也一致，当是可以混合共存的。首先我们在高清与高解析前端看；不管IP或是SDI高清，其诉求都是看得清看得广，也都诉求实时及顺畅，在安防应用中没有必要舍弃任一个可提供高清影像的机会。有竞争并不是坏事，甚至可以说，良性的竞争是推进一个产业持续快速发展的动力所在。两种技术共存，且可互为补充，每个领域均有相应的厂家在发展，产品才会越来越丰富。安防高清已是众望所归、不容置疑的趋势 <http://detail.zol.com.cn/Image_record_index/subcate570_414_list_1.html>所在，但仅有IP高清单独闯荡于高清路上，如何能兼顾于不同行业的各种不同的要求，难免会力不从心。HD-SDI的加入可与IP高清共同推广安防高清应用，以其自身不同的特点服务于不同的行业及客户，才能够加速高清时代的尽早到来。

　　尽管两年来HD-SDI还处于市场启动的初期，但产品已如雨后春笋般的出现，从前端的高清监控摄像机 到中端的传输设备 ，再到后端的存储显示设备，一系列高清SDI产品浮出了水面。好多厂家已经推出了完整体系的HD-SDI产品，包括各种型号的高清HD-SDI摄像机、HD-SDI编码器（卡）、HD-SDI视频服务器、HD-SDI光端机 、HD-SDI矩阵、HD-SDI转换器 、SDI-DVR硬盘 录像机等产品。

　　经过市场的大力宣传，为安防工程商、用户提供更为直观的参考案例之后，开始对HD-SDI产品已经有了初步的认识，部分用户已亲身感受过该产品所带来的高清监控效果。然而对大多数的工程商、用户来说，由于了解程度还不够深入，只知道其有着无延时、无压缩、不失真等特点，而对于实际操作的具体问题，例如怎样安装、如何进行维护等问题知之甚少。因此，很多HD-SDI厂商将重点放在渠道培训、推广和完成HD-SDI实际应用的案例，让市场上工程商、用户可以更为直观的感受到HD-SDI在实际应用中的魅力。从目前我国高清安防市场应用看来，IP网络高清还是主角，HD-SDI能否会成为新的应用亮点，相信不久将会有答案。

　　随着技术的进步，HD-SDI发展中的瓶颈问题逐步被改善。比如，长距离传输问题，HD-SDI最长传输距离由100米左右提升到了160米，有的厂家甚至提升到200米。另外，新技术的使用，使HD-SDI通过缆线材质传输时的抗干扰能力，得到很大的提高。而HDCCTV标准的出现，可以解决数字编码影像信号格式与不同品牌HD-SDI设备间接口的兼容性问题，有力推动了HD-SDI在安防工程中的普及使用。 此外，对于HD-SDI系统的高造价，随着相关技术的升级，国内外多家芯片厂家正陆续推出HD-SDI的一些新器件，比如，多路SDI信号的前端器件，该器件的面世，将极大地减小PCB的面积、减小多路设备的体积，降低功耗，将有效降低设备的成本。

　　工程测试表明，由于采用了专业的高清编码芯片，在清晰度方面，SDI-DVR解压缩后依然可达到800-1000线的较高水平，在色彩的还原性上，也表现优良，不同的DVR硬件方案的采用，以及内部的设计工艺等细节，会使不同的SDI-DVR效能产生好坏差异。但可以肯定的是，对比同样参数设置的1080P@25fps或720P@25fps的IP摄像机所输出的图像质量，SDI-DVR压缩解码后的效果还是要比其好上不少。对于视频监控系统而言，最重要的还是实时监控的画质和后端存储的图像分辨率。以IP网络监控为例，虽然满足高清监控需求，但是从后端存储看，在调用的视频图像画质都打了对折；这是受网络环境和存储空间影响。若要是模拟高清，图像画质自然没有数字高清来的真切。HD-SDI则在图像画质上有着突出表现，无论是色彩还原度、图像对比度还是图像实时无压缩画质传输，都会给人带来的是真正高清图像。以监控系统画质来说，数字化的SDI有着与生俱来的优势。在平安城市工程实战中，公安系统应用视频监控，对图像色彩还原度有极高要求。图像色彩还原不真实将严重影响到刑侦破案。比如：需要搜捕的车辆颜色为鲜红色，结果监控图像呈现为橘黄色，那么以此为线索来破案，将对刑侦过程起到严重的误导。视频监控中影响图像色彩还原度的关键因素是摄像机的自动白平衡和彩色低照度功能，即使在夜晚及任何光照条件下，摄像机均可自动、准确地还原现场画面的真实色彩。

　　目前HD-SDI安防应用主要是在平安城市工程和智能交通系统，比如广东某安防企业在广东、贵州的平安城市项目中均有使用SDI高清系统。由于受到带宽和存储成本的影响，项目以采用720P高清监控为主，占80%，其余20%是1080P的系统。在工程上测试得知，8路720P SDI DVR 存储30天室外图像约需硬盘12T；该企业销售额构成有70%来自于平安城市建设，渠道分销占30%。从市场中我们可以清楚地了解到，由于成本较高的原因，HD-SDI监控系统当前只能主打中高端路线，在民用安防市场中还不占据优势。

　　以近年台湾安防市场的经验来看，银行及金融系统将成为HD-SDI发展的潜力族群；银行对于用户资料的保密级别要求很高，许多银行业主担心采用IP高清监控环境，会容易导致黑客 入侵，而不利于银行信息与财务资料的运筹，相对来说，HD-SDI这种提供高清影像的封闭系统，对银行而言，是另一种新选择。智能交通、道路监控则是另一块值得开发的市场，当摄影机需要捕捉车牌，甚至是车种、车子的颜色或行人的脸部辨识功能，HD-SDI原汁原味又没有延迟的影像特性，可满足绝大部分交通管理客户实时监控的需求。

　　经过近两年的热炒，安防市场上出现了“SDI风声大，市场小，普及难”的观点，很多企业对SDI的定位只是作为IP网络高清产品线中的配角，导致该状况的关键因素，主要从产品芯片资源上看，SDI系统并不具备竞争优势。众所周知，高清SDI标准最初是由广电行业制定的，因此国际上如NS、GENNUM等著名公司推出针对广电行业的SDI芯片种类繁多，但大多以1080P系统为主，类似IPC系统的早期，价格普遍比较高，而系统芯片的集成度也偏低，这对于安防行业来说并不太适合。广电行业与安防行业不同，安防产品通常出货量大，成本控制严格，环境与功耗的要求也高，要想在安防行业普及推广SDI高清应用，就应针对安防行业开发出低成本及适销对路的解决方案。也就是说，面对当前安防市场的高清化浪潮，SDI高清系统当前急需进行产品结构调整，依照多快好省的原则，采用新型的摄像机及DVR 芯片架构及方案，加快开发高性价比的SDI-720P安防高清系统，及早实现其市场售价与IPC-720P网络高清系统大体相当,也就是降到千元以内，只有这样，HD-SDI产品才能在安防市场上普及应用并有所作为。

　　SDI高清最早应用于广电领域，随着技术的不断成熟与行业间的不断融合，慢慢地这种技术流入到安防领域，系统相对成熟，因此在安防市场应用和普及上能够得到更好地发展，加之配套的前端摄像设备，相信在不久的将来，一定能够在安防高清监控市场中占据相当的位置。安防行业正处于画质革命的时代，高清摄像机逐步取代模拟设备当是必然趋势。

【香港天苑图像（ACAMAR)有限公司 冼建东】

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