安防市场上HD-SDI摄像机制造商、HD-DVR及周边产品的制造商不断增加，对于整个市场高清化有了更大力度的催化。但应用市场却仍然有太多的用户与工程商并不是很了解SDI监控产品的内容，更不用说SDI监控产品的种种应用。希望借由本文阐述SDI的产品该如何正确及有效的应用在监控系统中，给同行做一参考。

　　SDI高清产品的应用特性

　　从影像高清产品应用的角度来看，在SDI的前中后端所有不同产品中，可归纳出一些SDI特定的应用特性，如影像无压缩损失及影像实时无延时是SDI的最大应用特性。再由这些应用特性引申到各种不同行业别的SDI高清应用架构中，藉此来了解除了IP百万高清之外，在高清监控的要求下及原有模拟监控升级化下，SDI高清的应用存在发展的机会有多少?以下笔者将就这些应用特性逐一探讨说明。

　　系统可转换性

　　系统转换是SDI应用探讨上最在意的部分，也是一般监控系统想要采用SDI高清架构最先考虑的部分。因SDI摄像机上市后，很多用户看到SDI的影像无压缩及无延时效果，对于是否采用IP网络监控都开始松动，期望在无缝监控及安全性要求较高的需求中加入SDI应用。但在传统模拟或IP架构下，如何转换拟为SDI?SDI又如何存在IP架构中?系统信号转换问题让用户及工程商裹足不前。

　　可喜的是，在厂商各种转换器界面(Convertor)及SDI服务器(SDI Server)的不断研发之下，各种不同的支持界面(如HDMI、CVBS、DVI、Ypbpr、SDI、UTP等)产出。SDI信号已可转换畅行于模拟架构或IP结构应用之上。同时由于缆线的可适用性，让不管是HD-SDI 还是3G-SDI都可以无阻碍的替换原有同轴模拟摄像机甚至是原有SD标清网络摄像机，系统更可以在网络界面转换下，进入平台整合。原模拟及IP系统布线仍可采用之下，系统组成和设备管理操作方式不变，只需更换必要的硬件设备，无需任何使用训练就能平滑实现从网路标清及模拟监控升级到实时高清监控。

　　传输可长距离化

　　第二个SDI高清监控得以发展及应用的特性在于信号传输的长距离实现。SDI初现时，不管是厂商、用户还是工程商，无一不对SDI的应用距离报以悲观与怀疑的态度。不管是SDI本身还是HDMI/DVI/YC等都不会达到监控系统期望的应用传输距离，让SDI差点就销声匿迹。直到SDI芯片带宽技术改良及光纤传输界面(Fiber Link)出现，安防监控应用不再受限于传输距离，才让SDI设备厂商燃起一线希望。客观上基于IP高清监控和SDI高清监控各有优势，至少从目前SDI发展上来看是令人激奋的，尤其在SDI监控本身信号传输技术需要解决的长距离传输问题克服后。虽然配套的传输设备还不多，工程商与用户面临的产品选型上较少，成本又较高，但SDI传输应用方式的普及度及认知度已大大提升，虽还不及IP网络高清监控。

　　克服储存同质化

　　再来谈SDI储存非异质性的应用特性。如同传输距离条件一样，SDI高清监控在影像储存上一开始也面临着质疑与讥讽，被误认为一定存在档案数据量过大、储存空间需求大、使用成本高等因素，让一度想采用SDI监控系统的用户及工程商又紧刹车，接着大部分安防厂商也质疑这个问题，并抱着观望态度去看待SDI的储存设备发展。所幸除了SDI的芯片厂商将SDI发射与接收芯片成功的在抽离出BT.1120@25/50fps(30/60fps)高清信号后，顺利的搭载在使用了TI、海思、GM等压缩CODEC SoC芯片的DVR上;同时更有厂商发展了SDI芯片板卡使得SDI储存从单体Stand-alone走入PC Base架构，具体实现SDI高清DVR储存，让影像储存相对于IP网络储存上有了对等的同质量同容量化的境界。这第三个应用特性让SDI高清监控从前端到后端的架构终于有了一个完整的应用形式。

　　影音控制可平台化管理

　　此应用特性也是SDI初现时令人担心与质疑的部分。很多用户或是IP网络监控业者都提出SDI监控系统无平台管理机制，并不适合于大规模的监控系统应用。因SDI既然不是网络摄像机不是IP架构也就无所谓软件整合集成，更不会有管理平台机制。这确实是SDI监控设备在控制管理上的一大缺点，但在SDI系统可转换特性下，通过SDI服务器(SDI Server)转成TCP/IP信号后，再由NVR或平台软件来进行整合管理已成为可能。此外通过SDI储存的DVR网络界面再进入管理平台更是一理所当然的路径，同时也是一个影音+PTZ控制的完整兼容整合。至此若还对SDI提出无平台管理的论调，恐怕是出于单一高清网络监控业者的坚持。这样的坚持也没有错，毕竟SDI这部新车才刚出厂，就如同IP网络监控六年前诞生时一样，需要磨合需要试车调校使之更趋完备。

　　矩阵应用的再生

　　半年前，很多用户及工程商都对厂商在矩阵(Matrix Switcher)能不能处理SDI信号感到信心不足。甚至纯粹的认为在多路SDI影像的矩阵交叉电路(Cross-Point)及多影像同步信号(Sync Signal)上，SDI并非CVBS复合影像信号，而不具有垂直同步控制可进行影像切换及影像分配工作，对于部分厂商要推出SDI控制矩阵主机显得意兴阑珊，只是持观望态度。但在深圳安博会上， SDI等效电路(SDI Equalizer Circuit)及SDI信号分配器(SDI Distributor)的技术突破及芯片厂商的助力下，SDI控制矩阵已推出正式版本。本刊测试后发现，虽然部分矩阵产品在控制键盘与显示功能上尚未完备，容量上也尚未见到大于96x16的矩阵规模，但SDI全面替代传统矩阵应的时代应该也不远了。[nextpage]

　　图像处理与智能实时结应用

　　另一关键的SDI应用特性是SDI监控产品的数字非压缩无延时的效果，虽专家说还是有40-50ms的延时，但那并非肉眼视觉能看出的误差。而可为影像监控提供更多细节，保持影像的完整性和无失真原始性，这一点是目前其它模拟或IP网络监控系统所无法比拟的，同时图像处理上SDI的宽动态与讯号噪声比的优异范围在实时影像的搭配下，其画质相对IP网络监控要更为顺畅细腻，此应用特性是依赖DSP或ISP的芯片加上传感器的效能达成的。还有一个非常重要的是智能侦测及分析上的应用，因为影像的无失真无延时性，使其在智能判断及分析上大大提高了智能分析算法的精度，也在智能视频分析IVS下为证据提供了最好的保障。这都是SDI在应用特性上的优势。

　　宽广视界及应用成本精简特性

　　最后一个SDI的应用特性虽只存在SDI产品前端的摄影机上，却也举足轻重，那就是IP网络监控辨识率虽已达到超高清的1600万或2000万画素，但实际网络监控应用上摄像机还是都以高清HD-720P@25/50fps及全高清Full HD-1080P@25/50fps为产品辨识率主轴。这主要因为IP网络摄像机在这种HDTV格式下可以呈现最大视角及最顺畅的高清解晰度，同时也顾及在HDTV高清的宽广视界格式下，摄影机在同一需求安装上更可以1组高清抵上2~3组标清摄像机效果。同理由于SDI画面比是严格定义在720/1080P之下的16:9的规范，因此摄像机的视角都是以HDTV格式为标准，也就是说1组SDI摄影机画面角度本就可以抵上标清画面的2~3组的视界大小需求。相对而言，在系统建置成本上也就可以比2~3组标清的建置费用更精简，这也是SDI的优势之一。

　　以上所列七项特性皆为SDI产品在现今影像监控上的优势，在不同需求的行业应用上，掌握这七点可在SDI数字高清系统规划上较为顺利。当然在这些优势背后一样有SDI的弱点及问题存在。如SDI后端产品在摄像机的数字带宽格式上，不同品牌间及后端横向的门禁报警等子系统整合应用上会有影像兼容问题;另外线缆材质也是影响SDI产品应用顺利与否的条件;再来是经过压缩后录像信号与平台整合HD-DVR后的影像呈现，是否仍能如原来前端的信号一样清晰顺畅,都是应用SDI产品时必须考虑的。但相信这一切的应用阻碍会很快被技术发展所克服。

　　SDI高清产品的行业应用

　　阐述SDI的应用特性后，以下我们将聚焦大范围道路交通及小区域金融银行两个重要行业，举例说明SDI高清产品在行业安全中如何建构系统应用。

　　交通行业应用

　　交通行业上是率先采用SDI数字高清产品的行业之一。以道路监控为例，其特点是日夜全天候使用、目标物速度变化差异明显、监控目标物细节多、长距离传输及大数量密布式建构等。正好适合SDI数字高清的产品应用。

　　路侧摄像机前端

　　过去道路交通监控在路口的摄像机布建可能至少需要4~8组才能够满足路口监控影像的覆盖率，而采用SDI摄像机后，实际工程验证仅需原来50%的数量即可满足原有涵盖需求。此外在道路卡口部分，原本监控至少需要3组来监控车牌、车型及驾驶者影像，改采SDI高清摄像机后则如同采用IP百万像素摄像机一样，仅1组SDI高清摄像机即可完整监控车牌、车型及驾驶者，甚至可将卡口收费过程清晰纳入画面。更可贵SDI所提供的是实时无压缩影像，对于交通事件能提供无遗漏的过程记录，这可能是IP网络监控系统所无法做到的。[nextpage]

　　中段道路传输

　　过去高速公路以光端机为主要传输架构，而对现已有的IP网络监控而言，网络界面、网关交换机和光端机等是道路传输的主要构成。但不管今天所面临的是IP网络架构还是传统模拟光纤传输架构，在SDI的信号转换及SDI的光端机及SDI的影像服务器下，我们可在前端原IP架构下换上SDI摄像机加SDI转TCP/IP 的SDI Server来换装原IP标清的SDI高清，转为网络监控，再进到IP光端机进行远距传输。也可以直接汰换IP光端机为SDI转Fiber发射与接收光端机，将SDI摄像机信号直接送到后端，解回实时的SDI信号再进入DVR或是矩阵系统及大屏幕上。这里所提的道路交通监控都采用光纤电缆传输方式，才是一个合理正确的SDI替换应用。

　　后端管理监控中心

　　过去网络监控或传统的矩阵系统上，监控信号都是一个一个的回传到监控中心，都可以采用堆栈架构来组成系统。即不管是模拟还是IP网络监控信号，都先在道路或高速公路的部分区段予以DVR或卫星矩阵(Satellite Matrix)集中收集后，再选择部分回传还是全部回传架构。因此信号终端就可能是以DVR/NVR再加上网络交换机及网关来完成一个信号的回传。若为模拟则信号是由光端机出来后直接进入矩阵做影像与控制分配处理。这些架构采用已久，若应用SDI产品于后端，面临原系统为IP架构时，只要将通过IP光端机传回的影像原原本本的接在既有的网络路由上，完全不需要做任何的线路及结构改变，若要还原SDI信号则须加上有SDI信号还原的SDI服务器。如此将还原的SDI信号接上大屏或监视器就可完成一个较为完整的系统。但通过网络传输的SDI信号是否会有网络延时及解晰度是否会降低仍存在疑虑，同时对于传回HD-DVR再由监控平台以TCP/IP再收集的信号呈现是否能与原SDI无压缩无损耗相比也有所疑虑。但直接以SDI光端机传回的信号来做后端影像信号呈现处理及储存是较为有利的，也算是在道路监控上SDI系统上合理又较经济的应用。

　　金融行业应用

　　金融是比较清楚SDI数字高清产品规范用途的应用行业。以银行为例，银行营业厅场所具有日夜全天候使用、目标物集中特定地点、目标物细节多、区域内短距传输架构及无缝建构等特性，部分特定地点同样适合SDI数字高清产品的应用，以下从前中后端的架构来探讨如何在金融银行应用SDI数字高清监控。

　　银行内外摄像机前端

　　传统银行的摄像机布建上，必须在柜台区、金库、营业厅、出入口和ATM柜员机建立一个无缝连接的监控系统，柜台因为必须达到钞票进出及收付过程不遗漏，所以每个柜员头上至少都有一组的摄像机，特定区域的钞券进出最多的柜台则要2~4组摄像机来进行影像监控，再加上营业厅内等候区与出入口及银行外的区域，还不包括ATM柜员机，就有平均约30组的摄像机在银行内外进行不断的影像监控录像。

　　但若采用SDI摄像机，实际工程验证，原来柜台上的摄像机数量大概可减少33%，营业厅则可减少50%的摄像机数量。不但可以满足原有涵盖需求，同时人员脸部及穿着等细节、柜台柜员的内部动作、钞券在柜面上的来去、数钞动作的细节、钞票面额等细微部分都可在SDI的高清实时下得以100%掌握。另外过去经常发生在银行外部的意外事件中人员的脸部、身型和银行外车辆的车牌、车型及驾驶人影像，在改采SDI高清摄像机后都可达到傲视IP百万画素摄像机的效果。因为银行区域性环境中，前端并无绝对的必要采用IP网络摄像机，采用SDI摄像机反而可以达到真正高清无损失的影像质量。

　　中段行内传输

　　银行因属封闭环境及封闭传输架构，既可采用IP网络监控,也可采用同轴电缆传输的架构。过去金融银行大部分行内影像传输仍是以同轴缆架构为多，因此非常有利于SDI高清产品的应用，在缆线质量条件下更换为SDI，在成本上及工程施作上也可省去不少工作及费用，对整体系统改善而言，SDI的应用比IP网络监控要来得经济。至于在银行的联网要求规范下，我们可以在HD-DVR端架构下，以TCP/IP 接驳上网进行远距联网监控。

　　后端银行监控

　　银行过去网络监控上主机都是以DVR为主，搭配储存的磁盘阵列，监控信号也都是一个一个的回传到DVR上，其中DVR担负着银行安全的核心工作。有了SDI的HD-DVR后，监控架构都还是以既有的方式来组成，完全不需要做任何的线路及结构改变，若要还原SDI信号，则加上SDI信号分配器，将SDI高清信号接上监看大屏或LCD监视器就可成为完整系统。但通过网络传输的SDI HD-DVR信号是否会有网络延时及解晰度降低，也仍存在疑虑;同时对于HD-DVR再传回网络远程的监控平台，其信号呈现也无法保证是否可以保持无压缩无损耗的图像，这与网络条件及质量有相当关系。对于银行而言，能获得现场端无延迟无损耗的录像，应该才是采用SDI数字高清系统最有力的动力。

　　结语

　　以上是针对SDI各种应用特性的说明及行业应用的举例说明，SDI数字高清的产品从整个监控应用上看已渐趋成熟稳定，虽仍有负面的看法，但基于客观立场，我们乐于见到安防系统的多样化发展，让用户及工程商有多样化的高清应用选择，也让设备厂商有更多研究发展的契机。