HDcctv在监控应用上存在哪些利基与障碍 - 安防知识网

自2010年安博会以来，HDcctv摄像机(以下皆用专业用语HD-SDI摄像机)正以迅雷不及掩耳之势打入监控系统。与IP/HD百万像素网络摄像机一样，HD-SDI摄像机也存在着关键组件所带来的效能差异化以及出现在数字信号处理上的一些特征表现...

　　自2010年安博会以来，HDcctv摄像机(以下皆用专业用语HD-SDI摄像机)正以迅雷不及掩耳之势打入监控系统。与IP/HD百万像素网络摄像机一样，HD-SDI摄像机也存在着关键组件所带来的效能差异化以及出现在数字信号处理上的一些特征表现，这些项目同样是使用者关注的重点。然而，作为安防行业的新事物，安防工程商更急切渴望了解HD-SDI摄像机应用的效能利基与能不为人知的问题或使用障碍。

　　HDcctv(HD-SDI)Camera上的关键组件值得关注?

　　经测试发现，无论是图像传感器(Image Sensor)还是加上ISP的Sensor Module的大小尺寸，HD-SDI摄像机与IP摄像机大同小异。目前HD-SDI厂商多采用以Sony、Micron(Aptina)、Omnivision及Panasonic的CMOS。此外，在HD芯片选用部分，以传送270Mb/s，1.485Gb/s 到 2.97Gb/s 且是透过75Ω同轴点缆方式的 Gennum厂牌备受HD-SDI摄像机厂商追崇(当然，在UFINE与Nextchip的HD ISP Chip使用者也不在少数)。据相关厂商表示，在HD-SDI组件上，SDI信号成型大致透过下列几种解决方案：

　　· 第一种是将Parallel YUV (模拟颜色编码)通过FPGA编辑转换的接口转换成SDI形式。这种方式出现较早，在韩系企业中应用广泛，然而在ASIC的推出，该方案已搁浅;

　　· 第二种是将Parallel YUV(模拟颜色编码)透过 ASIC 整合转换的接口转换成HD-SDI型式。这种方式较多厂商采用，这主要归功于ASIC的系统稳定度较高;

　　· 第三种则是将LVDS YUV(图像色彩低压分差信号)通过FPGA转换成HD-SDI。该方案成本相对较高，多出现在日系产品中;

　　· 第四种即利用ISP图像处理模块直接输出高解晰BT.1120信号到SDI发射芯片上，这也是当前应用最广泛的方式;

　　· 最后一种方式则是使用宽动态Sensor，再以FPGA包入SDI芯片直接输出HD-SDI信号。不过据部分厂商表示，该方案将会因为宽动态需求的存在而使曝光位置产生Flicker闪频现象。

　　从厂商看，在HD-SDI的关键零件的应用选择上，空间似乎甚小。然而，事实上HDcctv的阵容正在迅速扩张。从HDcctv联盟最新加入的会员来看，在Sensor ISP及Camera Module模块部分除原有的Sony、Micron、Omnivision外，PIXIM、Conexant科胜讯的加入将会更有更多选择与效能的差异化产品;而在HD-SDI Transmitter芯片上，继Stretch、Gennum之后， NextChip、升迈(Grain)、海思(Hisilicon)、UFINE等芯片厂商也先后陆续加入。[nextpage]

　　HDcctv(HD-SDI)在测试中的中要表现如何?

　　同样有趣的发现是，此次测试的HD-SDI摄像机中元件不是采用大厂的一线产品就是新品技术，因此在高清解晰上难分伯仲(图1)。当然，目前可以确定的是progress逐行格式是HD-SDI信号最好的呈现方式。此外，不论是第一阶段的内部测试还是第二阶段的展场实测，都可观察到：不同品牌的摄像机采用同样的组件，而监控效果各异。此类现象除了在图像的色彩表现(图2)上有所凸显外，在日夜低照度，采用相同型号sensor的不同品牌的摄像机即便装上同样的ISP模块，BLC及WDR效能结果也截然不同(图3，图4)。

图1 HDcctv（HD-SDI）摄像机在解晰度上表现情况（1080P/720P）

图2 （左）HDcctv（HD-SDI）摄像机在色彩辨识度上表现情况（EIA-Color Bar）
图3（右） HDcctv（HD-SDI）摄像机在BLC背光补偿上表现情况（BLC on）

图4 HDcctv（HD-SDI）摄像机在WDR宽动态上表现情况

　　HDcctv(HD-SDI)Camera的应用时代来临了吗?

　　此次测试之前，我们曾做过一份调查以确定HDcctv(HD-SDI)摄像机有可能参赛厂商的数量。相关调查数据统计出来后，让人大吃一惊，原以为只有韩国及台湾地区厂商盘踞在HD-SDI的山头，没想欧美大厂早已“虎视眈眈”，加大HD-SDI研发力度，试图夺取HD-SDI的制高点，就连大陆厂商也早有准备，只是并未商品化而已。当然，HDcctv无论是作为IP摄像机系统成长的竞争对手还是走投无路的模拟技术供货商们最后奋力一搏，能否真正成长起来，一切都看HDcctv标准的运作表现，以及模拟系统供货商们是否能团结协作。而从此次大赛可窥见， HDcctv的应用时代正悄然来临。虽然在销售方面，由于产品的前后端搭配可用性低， HDcctv产品及品牌在2010年表现欠佳。但随着此次展中供货商开始展出的一连串HDcctv相关储存及传输产品，加上此次测试的产品实际体验与探索，HDcctv或将成为视频监控市场的另一种王牌。

　　HDcctv(HD-SDI)产品成熟了吗?

　　曾在Secutech 2011展中可发现，众多模拟摄像机厂家已开始涉足HD-SDI 产品，同样从测试中也能发现，HD-SDI摄像机应有的高清细节(HD Detail)，然而此类产品是否已成熟?应用市场规模多大?

　　Intersil(Techwell)发布与Sony合作发展应用960H高清图像处理芯片及Intersil同轴电缆安全链路技术(Security Link Over Coax;SLOC™)，它们可以应用整合到多款2011年网络监控摄像机。透过SLOC技术可以允许在一条同轴缆在线传输模拟信号和数字IP信号，让百万像素网络摄像机也可以在既有的同轴缆线设备传送距离达到500公尺。此类方式也反映出，IP网络摄像机仍然面临模拟环境居多的需求压力，因此陆续发展出与HD-SDI相对应的转换界面或是传输界面，藉此来解决模拟转换IP上的困境，当然，如此局面同样也给HDcctv提供了更广阔的生存发展空间。[nextpage]

　　由于信号未经任何压缩传输，因此也没有延迟及TCP/IP的协议困扰，因而对照IP网络摄像机监控效果，HDcctv(HD-SDI)摄像机上毫不逊色，而从此次大赛测试中也可以看HD-SDI摄像机给高清监控市场带来的火药味。为此我们从测试中也做了一个IP Megapixel 与HD-SDI摄像机在共通点之外的关键应用比较表(如表1)。

表1 HDcctv与IP Megapixel 关键比较

　　HDcctv(HD-SDI)产品的应用探索存在哪些应用障碍?

　　由表1可看出，HDcctv(HD-SDI)摄像机已接近市场完整商品化的阶段，可它在应用上又是完美无缺吗?事实并非如此，在实际前置及测试中，部分HDcctv(HD-SDI)摄像机暴露出不少在使用上以及周边搭配的应用问题。这些问题包括：

　　1、HDcctv(HD-SDI)摄像机的数字编码图像信号格式难以兼容不同厂牌的HD DVR。也许很多厂商会跳出来反对这样的说法，但在实测中，不同厂牌的HD(SDI) DVR与HDcctv(HD-SDI)摄像机透过标准192编织的同轴电缆连接后，会发现部分画面会出现“系统无支持本格式”的字样。即便调整为相同格式后，仍然可观察到SMPTE-292M/372M/424M在不同分辨率时产生不同的信号Bit rate。从1.485 Gbit/s~3.0Gbit/s，尤其是部分HD-SDI摄像机在规格在720P/1.485Gbit/s与720P/1.5Gbit/s两种格式下，与之连接的DVR上出现不同接受或不支持的结果。虽然只是兼容性的缺陷，但不容忽视。

　　2、HD-SDI摄像机在使用HDMI进行传输时，由于HDMI缆线材质各有千秋，部分品牌的HD-SDI摄像机也会表现出不适应：出现一定的干扰或是因为信号传送过长的反射干扰。以HDMI格式传输时，最大信号距离不是10公尺但也不是20 公尺的工程师理论上限，在实际的HDMI Cable线路测试上，15公尺左右就会有信号高频损失的干扰。

　　3、在HDcctv方案中，拥有众多的SDI/HDMI或SDI/DVI的转换器或传输距离延伸设备界面可供选择，但并非所有产品都能与其他厂家的HD-SDI摄像机实现兼容。