详解HD-SDI的优劣势及行业应用优势 - 安防知识网

随着安防行业的迅猛发展，“高清”的普及成为不争的事实。HD-SDI数字高清作为高清技术的佼佼者，凭借着其独特的优势游刃于安防市场中。本文对比其他高清系列产品，详细介绍HD-SDI的优劣势及在行业的应用优势，以期为行业人士提供参考...

　　概述HD-SDI

　　安防行业一直存在着对高清视频源的不断追求。目前在安防行业中高清前端分为：传统的模拟摄像机高清(960H方案)，网络高清(网络摄像机)，数字高清(HD-SDI方案)。

　　在数字视频中，为了便于数字信号的远距离传输，将并行数据转换成串行数据，经电缆驱动器通过电缆传输给接收端。SDI就是这种串行数据接口的简称。高清标准HD-SDI对应速率是1.485Gb/s。在安防行业中使用的HD-SDI摄像机的主流分辨率为720P(1280x720) /1080P(1920x1080)。

　　从结构上看数字摄像机其信号结构最简单，虽然数字摄像机不用编码，但仍需要进行SDI调制及加扰等处理，所以也需要SDI调制芯片，再加上目前规模较小，所以数字摄像机目前价格较高。

　　画质好

　　由于是无压缩传输数字信号，视频不失真，图像完整性高，清晰度高，色彩还原度好。由于能提供更多的细节，所以可以作为智能分析的高清视频源，为提高智能分析的准确度提供了保障。

　　无延时，不丢帧

　　准确地说是延时少，相对于网络监控系统，HD-SDI可控制在40ms以内。而网络监控系统一般在标称延时控制在500ms以内，而实际在经过各种不同的网络环境及处理瓶颈，往往延时会更大一些，且也会出现丢帧及马赛克现象。而HD-SDI不存在丢帧、马赛克现象，延时小在实际应用中可实现更方便快速准确的画面操控。

　　项目实施可平滑过渡

　　网络监控系统在项目实施及后期维护中需要投入更多的技术培训，另外前端摄像机需要与工作平台做对接开发，消耗大量人力。HD-SDI接口与传统摄像机无异可直接开工，平滑过渡。

　　接口性能好(如图1所示)。 HD-SDI面临的问题

　　首先是传输距离短：HD-SDI传输的是高频的调制信号，高频信号对线材屏蔽要求很高，所以使用同轴电缆传输理论上可以到100米，但是前提是线材质量要好，接头焊接良好。如使用不好的线材或旧系统延用下来的线材，因为接头氧化及线材老化问题实际传输距离也不能达到100米，有的只能到30-50米左右。也有部分厂家针对HD-SDI传输在做技术改进，争取达到200～300米，但是这样也会存在兼容性;相关配套设备不全(规模小)，全套解决方案少，大型系统构建时成本高：高清只有在包含了前端、传输、浏览、显示、平台、存储等整体解决方案时才有意义，然而目前配套的设备规模小，全套HD-SDI成本昂贵，且各厂商的产品因未趋于成熟而质量良莠不齐;无压缩面临的存储问题：HD-SDI标准在模数转换后的数据量为1.48Gbps，正常存储将带来惊人的存储容量及存储成本，因此在后端存储还是需要进行压缩编码。目前嵌入式 HD-SDI DVR 由于芯片编码能力的限制(目前只能做到单芯片单路1080P编码能力)，所以现在的HD-SDI DVR设备和HD-SDI 编码设备一般都在4路以下，而且价格比模拟类的产品要贵不少;扩展性不好：要完全实现HD-SDI高清、无延时的现场效果，前端到后端的连接必须是物理连接，就是说线缆(同轴线/光纤)必须连接到当地。而网络监控系统的连接是属于逻辑连接，只需要考虑前端接入，后端显示控制可利用网络在任何区域实现，不需连接专线。

　　HD-SDI在安防行业的应用及趋势

　　现在安防行业对HD-SDI的应用也有许多争论。这里关于HD-SDI的应用首先提出三个问题

　　大规模HD-SDI组网可行性[nextpage]

　　1.资金投入:在整个投入过程中，需考虑旧设备利用(如图2所示)，绿色代表其可用率。

　　针对区域比较小的系统，其旧设备完全可以利用的实际上是光纤，及大部分显示设备，而同轴线要看具体情况如损耗程度及距离。而叫分散的系统同轴线的利用率更低。所以在利旧方面其减少的成本对比上HD-SDI系统的总成本来说是很小的部分。

　　2.原系统延续性：用户针对原有的系统，都很难做到全盘否定，大多数情况是系统逐步升级，在可行的情况下尽可能发挥旧投资的功效。

　　那么在新建系统时，就必须考虑修旧系统的兼容及整合。所以一般情况是使用新技术新产品提升了新能的同时要兼容旧系统。

　　其实作为厂家也会考虑原系统、原技术的延续性，作为厂家在经历产品开发、推广、销售后，在达到规模销售后也一定会考虑其原系统销售利润的延续性。

　　3.实际能达到的效果：新增的HD-SDI系统对用户是一笔不小的投入，那么投入后能到达什么效果呢?是否对业务有帮助?

　　所以在提供高清视频源的同时，相应的智能功能需要厂家配套开发，针对客户定制功能，如人脸识别、车牌抓拍、特征甄别、行为识别、流量统计、自动跟踪等等。实用应用功能的配套也会进一步加快HD-SDI的应用。目前这类定制功能的应用大多数还在宣传层面上，实际的应用仍需要硬件方面功能芯片化、接口的统一，软件方面各软件商的功能开发支持。

　　4.安全性考虑：某些特殊行业网络安全性要求严格，如公安内部系统存在IP不能外露的要求，这对于视频监控系统融入公安网造成很大的障碍。HD-SDI 系统的封闭性给予了类似安全性行业一个新的选择。

　　5.操作、维护方便程度：操作、维护方便程度也是客户考虑问题之一。IP系统与HD-SDI系统各有优势。IP系统在控制灵活性、扩展性方面有明显优势。而HD-SDI系统实时操控有明显优势，但实时操控也仅在本地操控有明显优势。根据以上5点客户关心的问题得出的结论：目前大规模HD-SDI组网可行性很小.

　　应用的行业及实现

　　1. 应用场所：

　　根据HD-SDI系统的特性，其应用群体总结为：现场监控及快速操控比回放的场所。如平安城市、银行、医院、学校、赌场、机场、监狱、公路、智能楼宇等领域都有部分场所可以适用HD-SDI监控系统。所以可以选择重点区域选用HD-SDI摄像机。

　　2. 应用原则：合理利用能使性能及成本达到最佳。

　　3. 应用方案：

　　HD-SDI的混合应用方案——模拟/HD-SDI系统混合：

　　·重点区域HD-SDI采集，实时显示;

　　·重点区域HD DVR录像;

　　·其它区域传统模拟系统;

　　·模拟转换为SDI后统一接入高清矩阵上墙显示;

　　·短距离使用同轴线传输;

　　·远距离使用光纤传输。

　　HD-SDI的混合应用方案——IP/HD-SDI系统混合：[nextpage]

　　·基于HD-SDI 信号采集、传输、分配、实时显示，基于IP 调用、存储、分析;

　　·重点区域HD-SDI采集，本地实时显示;

　　·重点区域HD DVR录像/或编码后端存储;

　　·其它区域IP监控系统;

　　·后端平台集中上墙显示;

　　·短距离使用同轴线传输;

　　·远距离使用光纤传输，可使用复用技术单芯光纤可传8路HD-SDI高清视频。

　　4. 目前行业应用的一些建议：针对监控中心集中，层级较少，距离较短(如银行、学校、赌场等) 。

　　·短期内重点区域更换或新建后期在配套成本下降后，可增加使用数量;

　　·本地实时监视、控制(HD-SDI);

　　·编码存储;

　　·如需远程：IP方式;

　　·针对分散系统，距离远(如平安城市、道路等);

　　·短期内重点区域更换或新后期在配套成本下降后，以及传输成本下降后可增加使用数量;

　　·本地实时监视、控制(HD-SDI);

　　·如派出所多点需要高清监控可采用本地多点HD-SDI高清显示控制，取一路用光纤上传到区分局。以减少对主干光纤的压力，且可以降低传输成本;

　　·编码存储;

　　·上级监控：IP方式。

　　HD-SDI能否取代IP?

　　1.标准方面：广电标准适用于广播电视行业：广播电视行业特点信号发出后客户观看但无需存储;另外信号源数量有限主要就是电视台。

　　监控行业应用特点：视频信号除了实时显示且必须存储;另外信号源数量无限且位置分布分散。一台HD-SDI摄像机就相当于一瓶到电视节目。

　　电视行业因成熟标准而发展快速，但高清沿用此标准的监控行业因行业特色不同要做到如同电视行业的高速发展及普及有很大困难。

　　2.存储方面：无压缩存储的存储目前情况基本不可能，1.485G的码流是我们目前IP高清4～8M的200倍，存储成本不能承受，所以编码压缩存储成为必然，而编码压缩后，后续系统已经与向IP无异。

　　另外监控行业存储资料一般会比现场浏览重要，IP高清存储已经逐步迈向成熟，且能满足用户需求。

　　3.清晰度方面：目前HD-SDI 200万，以后要再提升清晰度是否还会出现接口、传输线的变化? 如有变化，还会出现新一轮兼容需要。

　　4.扩展方面

　　连接扩展方面始终不如IP方便。

　　所以从以上观点我们可以得出：IP /HD-SDI 并不是相互竞争关系，更多的是互补关系。

　　结语

　　HD-SDI与IP监控将成互补，IP 扩展方便，应用灵活(多码流)，控制多样化，存储方便灵活。而HD-SDI因高画质、无延时未来是令人兴奋和期待。当然，HD-CCTV从提出到现在也才经历不长的时间，不管从阵营成员引入，市场推广，还有技术难点攻克方面，还在起步阶段。但是，随着技术难点的一个个被攻克，越来越多的公司，厂商加入，硬件和方案的成本会随之越来越低，会受到安防行业越来越多的瞩目。