淺析HD-SDI攝像機的應(yīng)用以及發(fā)展障礙

對高清監(jiān)控產(chǎn)品的需求，從使用者來源劃分主要來自于兩類，一類是現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)需要升級到高清視頻監(jiān)控，另一類是新建高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

已有視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，模擬視頻監(jiān)控占絕大多數(shù)，由于其發(fā)展較早，使用時間較長，監(jiān)控性能已經(jīng)下降，無法起到監(jiān)控應(yīng)有的作用，有一定實力或?qū)Ω咔迤惹行枨蟮挠脩魰虼硕x擇更新?lián)Q代到高清視頻監(jiān)控。從方便的角度來講，只替換設(shè)備是最方便的，而HD-SDI攝像機和配套的HD-DVR正適合，只需要替換攝像機和DVR即可方便地完成視頻升級，成本上要比換成網(wǎng)絡(luò)攝像機和NVR并鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)要低，同時獲得低延時的無損視頻，當(dāng)然除非用戶的網(wǎng)絡(luò)覆蓋非常密集，否則布線和交換機的成本也會因點位數(shù)量更多而不得不考慮。

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的需求隨著近幾年的發(fā)展，用戶的需求也越來越多，從設(shè)備使用配置到組網(wǎng)的角度來講，網(wǎng)絡(luò)攝像機要更勝一籌，即使不用嵌入式NVR硬件，也可以用現(xiàn)有電腦或服務(wù)器來完成視頻的預(yù)覽監(jiān)控和錄像。但是從系統(tǒng)設(shè)計到項目實施都會遇到因高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的高碼率帶來網(wǎng)絡(luò)帶寬過大而不得不使用更高端的交換機，以及網(wǎng)絡(luò)繁忙，解碼電腦性能不足導(dǎo)致預(yù)覽不流暢和延時問題。根據(jù)市場反饋，這些問題給用戶帶來的煩惱不占少數(shù)，此時HD-SDI攝像機的優(yōu)勢便體現(xiàn)出來，獨立的視頻信號傳輸、0.1秒以下的超低延時，高清晰無損畫面都會讓客戶享受到廣電專業(yè)級設(shè)備的特有體驗。

針對上述兩種客戶的描述并從整體市場情況來看，HD-SDI攝像的主要需求者以高端用戶和對畫質(zhì)延時要求高的極端用戶為主。監(jiān)控覆蓋和整體系統(tǒng)可能很小也可能極為復(fù)雜。

整體應(yīng)用上從前端到后端詳細(xì)來講，HD-SDI攝像機安裝時同模擬攝像機一樣，需要在前端安裝調(diào)好鏡頭的同時調(diào)節(jié)菜單配置好參數(shù)，插好鋪設(shè)的同軸電纜BNC接頭。

鋪設(shè)的同軸電纜距離一般以100米以內(nèi)為好，如果需要遠(yuǎn)距離傳輸，從廣電行業(yè)就開始使用光纜來傳輸，HD-SDI光端機早已成熟，所以通過一對光端機配合光纜可以解決;同時光端機還支持傳輸音頻信號RS-485控制信號，一舉解決了音頻和遠(yuǎn)程控制的需求。

音視頻信號通過物理線路傳輸?shù)胶蠖?，用戶既需要本地實時預(yù)覽，又需要在本地進(jìn)行錄像存儲、錄像回放，配套的設(shè)備將會使用到高清DVR做編碼存儲，同時環(huán)通輸出給高清監(jiān)視器等顯示設(shè)備;針對大型監(jiān)控組網(wǎng)可能需要傳輸給更遠(yuǎn)的地方做分級監(jiān)控，可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸高清DVR編碼的碼流，再用解碼器在異地解碼輸出顯示;電視墻顯示為了切換便利，傳統(tǒng)的模擬矩陣廠家現(xiàn)在也推出了數(shù)字高清矩陣。盡管如此，繁多的設(shè)備讓整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯得尤為復(fù)雜，同時經(jīng)過編碼后，在回放和異地網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控環(huán)節(jié)都與網(wǎng)絡(luò)高清攝像機沒有差異，沒有HD-SDI的優(yōu)勢。針對這種大型應(yīng)用，監(jiān)控行業(yè)的領(lǐng)先者兩年前即開發(fā)出了視頻綜合平臺產(chǎn)品，在大型監(jiān)控項目中提供了HD-SDI監(jiān)控的幾乎全套配套設(shè)施功能。前端視音頻信號直接接到視頻綜合平臺中，內(nèi)部視頻無損交換后，通過高清DVI、HDMI輸出到大屏監(jiān)視器上，內(nèi)部配有的編碼板還可進(jìn)行視音頻編碼后存儲到網(wǎng)絡(luò)中的大型磁盤陣列中，大規(guī)模的錄像存儲在容量上和安全上得以有了雙重保障;綜合平臺配有的碼分板還可以接入每一路視頻的RS-485控制信號，解碼板可以通過網(wǎng)絡(luò)取流來解碼其他DVR、DVS和網(wǎng)絡(luò)攝像機的視頻流并輸出給顯示設(shè)備。

普通應(yīng)用中的異地級聯(lián)雖然可以通過布設(shè)更多的光纜來傳輸，但是綜合平臺內(nèi)置的光線級聯(lián)功能，可以節(jié)省更多的專用光纜線路，通過一級綜合平臺做無損視頻交換后再傳輸給二級三級綜合平臺。總的來看HD-SDI攝像機的應(yīng)用配套已經(jīng)非常齊全，可以滿足用戶的各種需求。

HD-SDI攝像機應(yīng)用的問題在全面配套設(shè)備面前雖然都可解決，但是也給客戶帶來很多煩惱。根據(jù)項目實施中的反饋，應(yīng)用問題包括：

很多商家宣稱HD-SDI攝像機可以直接升級模擬監(jiān)控系統(tǒng)，回避傳輸距離的問題，而實際用戶如果前期布線質(zhì)量較差，使用75-3低質(zhì)量線纜傳輸距離甚至無法達(dá)到80米，即使使用75-5高質(zhì)量線纜一般也只能傳輸150米，如果用戶已有模擬攝像機傳輸距離較遠(yuǎn)，可使用中繼器或光端機來傳
輸，付出的成本將會大幅度提高。

HD-SDI攝像機多數(shù)輸出接口只有HD-SDI信號輸出，安裝調(diào)試時，鏡頭的調(diào)節(jié)是視頻畫面質(zhì)量很重要的一部分，與傳統(tǒng)模擬和網(wǎng)絡(luò)攝像機方便觀看本地畫面不同，調(diào)試人員必須要配備帶有HD-SDI數(shù)字輸入接口的顯示器來調(diào)鏡頭，只有部分廠家的產(chǎn)品會提供模擬視頻輸出接口以便于安裝調(diào)試。

大規(guī)模組網(wǎng)當(dāng)中，網(wǎng)管系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的維護(hù)也有很重要的作用，而HD-SDI監(jiān)控系統(tǒng)的專用設(shè)備不具備網(wǎng)絡(luò)功能，也使得網(wǎng)管不能監(jiān)控到每個設(shè)備的運行狀況。用戶也無法根據(jù)當(dāng)前需求調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)。

考慮到成本的因素，除少數(shù)投資較大的平安城市項目建設(shè)大型HD-SDI監(jiān)控系統(tǒng)外，HD-SDI系統(tǒng)在整個大型系統(tǒng)中主要還是獨立的系統(tǒng)構(gòu)成，作為整個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的一個較大節(jié)點，通過一條同軸電纜來傳輸視音頻信號、控制信號甚至電源將可能會使其應(yīng)用更廣泛。

核心技術(shù)上HD-SDI攝像機的傳感器與傳統(tǒng)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機無差異，主要技術(shù)在傳感器輸出的視頻信號做轉(zhuǎn)換后如何轉(zhuǎn)換處理。已有的方案較多，可使用FPGA和ASIC等，主要體現(xiàn)在對圖像的處理上，另外對輸入輸出的視頻信號做SDI編碼轉(zhuǎn)換的芯片成本目前相對較高，也使得攝像機、高清DVR
接收端、監(jiān)視器、光端機的成本難以下降，未來HD-SDI技術(shù)的完善和應(yīng)用的增加會使得芯片成本下降，配套產(chǎn)品成本降低，用戶才會更愿接受。