从迷雾中突围 SDI摄像机欲与IPC试比高

　　　　深圳市明日实业有限公司

　　几十年的发展，中国视频监控已经全面进入高清时期，而这一发展阶段，IPC与SDI孰优孰劣的争论不绝于耳，本文主要分析作为挑战者的SDI摄像机如何突出重围与IPC争夺市场。
 

　　应运而生的挑战者

　　2010年，行业高清元年。厚积才能薄发，随着监控应用的普及和发展，用户对高清图像已经有了非常迫切和现实的需求，而安防行业在向高清监控转型的过程中，沿袭现有模拟监控系统的系统建设无疑是工程商和用户最乐于接受的方式。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。可以说，HD-SDI摄像机的出现是因为IPC有着诸多这样或那样的“先天不足”应运而生也不为过，IPC类监控产品在市场中表现不俗，但由于网络传输延迟、编解码损耗较大、占用网络带宽较大等问题一直被众多工程商诟病。为满足全高清、无延时、视频无损耗的高清应用需求，基本解决以上问题的SDI技术受到推崇，这也是与HD-SDI自身就是由广播级技术与视频安防完美融合的先天基因而决定的。具体来说，IPC高清监控方案的不足体现在：首先，一直以来，网络监控产品的兼容性和标准化受到业内和用户的质疑，这让工程商在选择某款IPC时，还需考虑是否兼容现有系统前端的摄像机、后端管理平台等，为用户造成不小的困扰；其次，即便是目前最主流的H.264和MPEG-4，其带宽和码流是否能满足画面不延时、无丢帧的需求，仍然值得商榷；再次，多年以来DVR已成为最主要的存储方式，想让用户完全放弃原有的设备，采用对他们而言比较先进但复杂的网络存储技术，显然没有想象中那么简单；最后，系统安装和施工复杂，如何对这传统集成商和工程商进行培训和教育，同时以高效可靠的方案和产品说服客户采用网络监控系统的方式是比较重要的。

　　 迷雾笼罩 SDI应用不尽人意

　　HD-SDI摄像机从出现起就备受瞩目，因为其优势很明显，比如，视频的真实与连贯、系统升级较为灵活等，但现实很骨感，HD-SDI摄像机市场占有率和项目使用量远不及预期，从市场方面分析，首先，HD-SDI摄像机市场配套产品的不完善。HD-SDI摄像机最初由国外引入，来源于广电与视频会议行业，本土的安防厂家对HD-SDI技术非常陌生，相关产品尚处于预研阶段。随着核心技术的掌握，虽然推出了一系列基于HD-SDI技术的产品，但由于看不到市场的起色，大部分厂商处于观望阶段，其配套产品，包括DVR、光端机、编码器、显示设备等可选余地小。其次，HD-SDI摄像机以高品质的高端产品形象出现，摄像机本身以及配套产品的价格远高于预期。高清监控项目的建设，基于HD-SDI摄像机方案的成本通常超出项目的预算，因此采用HD-SDI摄像机解决方案的项目甚少。在前景不明朗的前提下，厂家更不愿意牺牲产品的毛利，造成HD-SDI摄像机低性价比的印象。

　　从技术方面分析，不可否认的事实是，纵观我们当前监控市场，除了高清化之外，联网与集成、智能表现同样也是市场发展的主流，对于HD SDI摄像机来说，高清化的顺应程度自不必说，但如果涉及到联网与智能化，不得不承认这是难题。谈及联网，保证网络传输顺畅的主要方式是对数据进行压缩，而“压不得”的HD SDI技术无疑被庞大的传输数据将自身束缚在信息孤岛上，与此同时，远程监控与网络集成能力的低下也影响HD SDI智能化功能的扩展和应用。除此之外，HD SDI技术的先天不足还体现在：

　　前端防雷不好解决

　　SDI来自广电领域，一直以来，由于SDI产品在传输、存储方面的独特之处给系统防雷带来了重大困惑。原因其一是SDI产品的传输特性使得其传输频率要求高，SDI以无高清图像采集、无延时传输及无失真等卓越性能著称，这就对传输线缆及防雷器提出了更高要求。SDI传输速率最高能达到1.485G，甚至高达3G，而传统模拟视频信号最大10M，普通模拟视频防雷器则很难满足SDI这一硬性要求，就更无须提及防雷性能，这一难题也深深困扰了众多的防雷厂家。其次，SDI产品对传输通道要求更宽。SDI不仅仅传输未经压缩的视频信号，而且还可以通过载波技术传输音频、控制以及电源等信号，其设计原理完全区别原有模拟视频信号防雷器及IP网络防雷器。SDI产品防雷的关键在于内部防雷的合理化设计，而实际上，目前很多安防企业的SDI产品在内部防雷方面（比如PCB防雷、导电防雷的合理防雷电路设计方案和合理布局对外接口）并没有很好的解决方案。

　　线缆的等级

　　HD-SDI高清视频信号最好能在专门的SDI线缆上传输以保证视频信号的最好效果，但专门的SDI线缆包括接头都很贵，在实际项目中，如果全部采用专用的SDI线缆将增大建设成本，而经过实际测试，选用高级别的同轴电缆和BNC头也能基本保证视频效果。况且，只要SDI使用逐渐广泛，相关辅材的价格一定会大幅下降。

　　存储的解决

　　如上所述，高清非压缩视频信号数据量非常大，用这样的数据量直接去存储的代价是相当大的，所以从实际考虑，视频的存储还是需要进行压缩的，具体来说，可以采用SDI-DVR解决也可以用SDI编码器配合NVR解决。可根据项目实际灵活选择。即使如此，HD-SDI系统相比HD-IP系统的优势也是明显的：在保持存储容量质量一致的前提下，HD-SDI系统在实时操控方面全面胜出，同时，HD-SDI系统由于操控完全无延迟，所以可以做到所见即所存，不会丢失重要的视频。

　　雾里看花 SDI的突围之路

　　攘外必先安内！自古以来的道理，同样，遇到困难应逆难而上才是正途，针对以上不足，我们可以寻求解决方法。

　　如何化解决压缩困难

　　Hybrid DVR概念影响与SDI-DVR出现时，这个问题就不再困扰想要使用HD-SDI摄像机的工程商，因为相对于网络高清监控，HD-SDI的储存要求是对等的，而且更有优势的是HD-SDI可以保证路像的清晰及实时性，但网络高清则必需为带宽及影像码流量而担心是否会有失帧的情况。而从容量上来看，HD-SDI与网络摄像机相同影像所占用的存储空间几乎相同。

　　 解决无法远程控制

　　很多厂商担心HD-SDI无法控制及传送声音信号，关于这个部份原本预计在2011下半年解决，而实际上早就在2011上半年时就被一些技术先进的厂商所克服，同时还达成PTZ与声音双向传输的能力，这对从传统监控向网络监控转型力不从心的厂商吃了颗定心丸，在透过同轴传输信号的载波(Carries Wave)技术下，已可以在信号无用的部份嵌入这种类似过去16/32 bit单一同轴传输的方式来传输控制及声音信号。这步为HD-SDI矩阵出现打开技术之路，传统矩阵系统在高清的夹缝下有了起死回生的契机。

　　平台如何集中管控

　　HD-SDI摄像机目前缺乏系统性的管理平台工具，在整合、集中管控上遇到很大的问题。而韩国在高速公路的项目中实现这一需求。该项目，前端部分采取同轴缆线搭配光端机的传送方式，将所有路侧信号送回交通控制中心，再经过HD-RX转换后以板卡或四路八路为一组的方式，将信号转为BT.1120格式直接进入具有连网和网管功能DVR或由板卡组成的HD-SDI Video Server，用管理平台软件使将所有的DVR进行联网管理收编，这样不仅达成平台管理的要求更在分群分组上更便捷、快速的进行高速公路画面调拨工作，而平台软件也能够依控制协议标准化的条件达成对HD-SDI摄像机的PTZ控制。

　　前端也有“大脑”

　　从各种分析和实际产品测试中可以看到在HD-SDI的IVS或是VCA影像智能功能，由于是透过的芯片是分压缩也非CPU运算处理方式，因此HD-SDI摄像机前端除了大区域的隐私遮没(Mask)位移动态侦测(Motion Detection)跟OSD等功能外，不能做一些如画线统计等中高端智能的运用，目前截稿为止已有元件厂商发布世界第一个高清1080P@30fps的带有智能分析能力的高清芯片。

　　总而言之，HD-SDI是社会进步的产物，新事物从技术研发到市场认知到市场培育到规模化应用需要一个过程，我们相信，HD-SDI摄像机遍地应用的日期不会很远。

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