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高清HD-SDI之路将何去何从?
2012-9-3 15:50:00
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核心摘要:要问在近两年安防市场中什么最为吸引大家眼球,那么无疑是“高清”。我们可以随处可见以高清监控为卖点的产品正在市场上大行其道,以至于没有哪家厂商的宣传语上没有”高清“两字。尤其是从去年年中的台湾国际安防展到去年年底深圳安博会各厂商的宣传及主推来看,网络高清摄像机已经成为目前客户首选,模拟摄像机已经逐渐开始淡出主流市场。另外在大型联网项目中,网络系统在远程管理及后期扩展方面有着模拟系统无可取代的优势,那么传统模拟摄像机是否真的已经走进死胡同,被高清网络摄像机逼到了墙角而无路可走了吗?

   随着HDCCTV联盟大力宣传的HD-SDI摄像机突然发力,HD-SDI逐渐开始走入公众视线,各大国内外厂商加大对HD-SDI的研发、宣传及推广力度,让市场上得工程商、用户对该产品逐步有所了解。特别是在去年的深圳安博会上,HD-SDI摄像机更是呈现一片欣欣向荣的景象,着实在高清网络摄像机发展的如火如荼的今天也令大家看到了另外的一条解决之路,更是提高了不少HD-SDI厂家的信心。那么这种信心又是从何而来,HD-SDI又凭借什么能与网络高清分庭抗礼呢?作为视频监控实现高清的另一种选择,HD-SDI的出现将会阻碍或者是超越现在网络高清的发展势头吗?还是只是一种时髦的兴起、厂商的噱头,过不久就会退潮呢?这是一个大家感兴趣同时也是值得讨论的话题,下面我将结合三星HD-SDI摄像机及其网络高清摄像机谈谈自己的一些浅见,供大家参考:

   首先我们先来了解下什么是HD-SDI呢?HD-SDI即高清SDI,是对广播电视技术领域的数字演播室串行数字接口(SDI,Serial Digital Interface)的扩展,该接口采用同轴电缆,以BNC接口作为线缆标准,有效距离为100米,是高清信号中等距离传输的较佳选择。HD-SDI的提出则起源于演播室视频的数字化传输需求,它采用的是无损的非压缩视频传输技术,对提高监控图像的质量是极有帮助的,在公认的图像质量最优的广播电视演播室用高清摄像机即采用了HD-SDI传输。北京奥运期间,所有场馆的高清电视转播也采用的就是HD-SDI高清视频传输方式。

采用HD-SDI的摄像机,信号无需进行编解码处理即可直接传输至显示端或存储设备,避免了IP网络摄像机传输所带来的延时问题以及编解码过程中造成的画面损坏和丢失情况,从而获取完整的高清图像及无肉眼可感知的延时传输。HD-SDI摄像机在安装方式与CCTV完全相同,减少了代理、经销、工程商的学习成本。

   从中我们可以了解到HD-SDI摄像机的无压缩、无延时恰恰是网络高清摄像机的两大致命缺陷。在图像分辨率方面,HD-SDI摄像机和IP高清摄像机都可以到达相同的水平,如720P、1080P,但是前端视频经过模数转换后IP监控选择的是对其进行压缩,压缩最明显的好处是能大量压缩带宽,使视频在IP网络上传输成为可能,同时使视频的存储容量不至于海量,但是代价也很明显,因为目前压缩算法的问题,势必会带来图像质量的下降及资源的损耗。而HD-SDI选择走非压缩的路子,顾名思义,视频在模数转换后不再压缩,非压缩带来的好处是视频质量得到最大限度的保真,同时几乎没有延迟,因此能使图像的完整性得到保障,图像对比也更加真实,信息量更为丰富。 

   HD-SDI相对网络高清的另外一大优势在于其画面及操控的实时性得到了更好的保证,网络高清的延时主要产生与其在模数转换后的压缩及解压的过程,另外受制于网络技术的发展,网络本身也是存在一定的延迟性,基于IP的视频需要打包才能在路由基础设施上传送视频流,所以需要占用更多的网络带宽。百万像素的产品其延时大部分在500ms以上,而对于一个需要进行PTZ实时操作应用的快球产品来说,这样的按时必然会错失很多及时处理现场问题的机会,也会让实地操作的使用者产生较大的不快,而且现在的IP快球产品大部分采用的是H.264或MPEG4的编码压缩格式,这类的压缩格式的在运动场景的模式下,码流会比一般场景要大很多,而快球PTZ的操作,就注定了它就是以场景不断变化的应用为主,所以必定会对设备处理本身及网络带宽应用带来不小的压力,如果遇到一些网络环境复杂情况,多个IP快球由于PTZ应用而产生较大码流就可能很难保证所有数据包都能到达接收端,这将很容易造成图像帧的丢失,反映在后端就是丢帧,马赛克等故障现象,这样也会对IP快球的图像的稳定性和实时操控性造成较大的影响。因此在对图像实时性要求较高的场所HD-SDI产品有着更为明显的竞争优势,能给用户带来高清图像的同时也能达到过去模拟系统的流畅操作。

   HD-SDI相对网络监控系统的第三大优势是对于工程商和用户而言的,因网络监控的系统架构与模拟监控的系统架构差异较大,网络监控系统涉及到较多的计算机及网络专业知识,对于绝大多数从模拟监控时代走过来的工程商集成商的技术人员来说有些难于掌握,对于使用人员来说也会有更高的能力要求,而这些都将为IP监控系统的涉及施工调试和应用带来不小的麻烦。而HD-SDI摄像机由于其安装设定及操作与传统的模拟摄像机无异,系统组成和设备管理模式都基本未变,如果客户需将HD-SDI摄像机加入其原有模拟监控系统中,只需将前端原模拟摄像机及后端普通DVR更换为HD-SDI摄像机及HD-SDI DVR,甚至可以继续沿用原模拟监控系统中的布线(当然会有距离限制,且对线缆要求较高),就可以快速的实现“标清”到“高清”的平滑升级,在体验“高画质”、“低延迟”的同时,也没有改变用户的使用习惯,可为省时、省力的实现高清。

   有人做过市场调查,在问到“您认为哪些因素是智能高清应用与普及的阻力?”时,答案中比重最高的一个就是“高价“。这项调查显示,有80%以上的受访者表示价格依然是让他们放弃高清监控的主因。然而我们认为,在一套监控系统中全部使用高清摄像机是完全不必要的,因为不仅增加了成本也因为“高清”的特点不可避免的带来了传输及存储问题。事实上用户只需要将高清摄像机部署在重要及关键区域,其他一般监控等级区域仍然可沿用原有摄像机监控机。因此我们有理由相信合理的结合及利用高清仍然是我们在进行方案设计时所需首要考虑的问题,HD-SDI也必定能在其中找到一份属于自己的天地。

   通过上面的介绍我们了解到HD-SDI的特点恰恰是目前网络监控系统的软肋,那么既然工程商、用户对HD-SDI有了一定的了解和认可,同时也有着种种目前IP无法取代的优势,为什么其实际案例那么少?甚至使不少用户望而兴叹呢?

   首先我们来看看HD-SDI的短板,HD-SDI信号传输距离为100米,而且这只是其理论数据,实际上国产普通Φ3电缆传输最多30米,进口的日本佳耐美(CANERA)和美国百通(BELDEN)Φ4以及国产优质Φ5电缆可以传输100米,中远距离传输的话就要采用HD-SDI中继器,更远就要采用HD-SDI光端机了(价格昂贵)。因此目前HD-SDI摄像机的应用仍然限制在小规模的推广及应用上,如银行、加油站、博物馆这种对画面及实时性要求较高但传输距离较短的场所。从经济的层面考虑,目前HD—SDI摄像机的价格定位相对传统摄像机都高。所以,目前的HD-SDI摄像机瞄准的还是中高端领域,设备的局限性及造价也削弱了HD-SDI的应用。而反观IP监控系统,采用以太网的标准进行组网,只需要根据路数、带宽及网络规模选择合适的交换机就可以。并且远程光纤传输时也可以使用非常便宜的光端机,方便实用。

   HD-SDI目前在监控上也只能使用同轴电缆和光纤接光端机进行传输,只有电视台才会用到数字微波发射来传输,而这样就要建一个很高的发射塔,这在监控系统里面是不可能普及应用的。而IP网络高清监控系统既可以用双绞线,也可以用光纤,而且这个光纤传输应用的也是在通信领域里面非常成熟的光网络技术。IP网络高清监控系统传输方式的丰富性还体现在无线传输上,随着3G技术的成熟及普及也在无线监控上得到了一定的应用。而且组网方便灵活,可根据不同的建筑区的分布、不同地形及不同的规模设计出最优化的网络架构。

   另外由于目前国内的HD-SDI市场应用尚未形成规模,尤其是能提供一套完整的解决方案厂商更少,对于工程商、用户来说,采购不同厂商的HD-SDI产品进行组合应用,势必会带来产品在使用过程中出现的兼容性等问题。因为HD-SDI在前端传输时是不经过压缩的,不压缩的好处是带来高保真及低延迟的图像,HD-SDI标准在模数转换后的数据量为1.485Gbps,由此可见如果采用正常存储的话存储容量将十分惊人也会产生巨大的之处,因此HD-SDI在后端存储的时候还是要压缩编码的。但是如此之大的码流压力集中转至后端主机,解码回放的时候主机压力也很大,无形之中造成了大功耗也影响了主机的稳定性,另外在高路数的情况下,还要保持高画质高稳定性就要困难的多。

   同时HD-SDI显示多数采用HD-SDI转HDMI的转换器进行显示,也容易出现信号格式兼容问题。而HD-SDI在后端的开放性和软件集中管理方面也与网络监控系统存在一定的距离,在大型项目联网上,网络监控系统可以根据用户需求,独立开发应用功能,视频的分发、浏览和存储都很方便,这些都是在监控系统设计中所不得不面对和思考的问题。

   综上所述,HD-SDI的优缺点都很明显,对于安防市场来讲也是一种新的选择。而对于网络高清监控系统来讲,随着我国政府对网络升级改造的计划和不断提升上,也进一步将IP监控系统向更大的市场应用进行扩展。随着各大厂商的改进和SVC、AAS等技术的应用,网络的延时也得到了很大改进,随着网络高清摄像机在大型监控项目中的应用也证实了其稳定性得到很好的解决。目前来看,HD-SDI的应用主要还是集中在对画面实时性和稳定性要求都很高的特定场合,而这种场合领域相对于整个安防市场来说还是相对较少的。当然,HD-SDI从提出到现在也才经历不长的时间,不管从厂商加入、市场推广还是技术难点攻克方面都尚在起步阶段,市场推广的力度也远远不及IP的高清监

 

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