HD-SDI

隨著社會經濟的快速進步與發展，人民生活水平不斷提高，視頻監控系統也越來越廣泛的應用在我們的生產生活中，但是傳統監控攝像機的清晰度低、觀察範圍不夠大、觀察範圍內目標不夠清楚，在拍攝記錄和壓縮傳輸等方面都存在一些問題，給治安監控、調查取證等工作帶來一定的困難。

另外，當前“平安城市”項目進展如火如荼，它對監控系統的要求已經不再僅僅是“看到”，而是要“看清”，實時的看。標清系統或者更早的模擬系統所能提供的畫面清晰度，已經成為系統升級的瓶頸，特別是智能交通的電子警察，違章車輛跟蹤和車牌識別，更是要求前端實時圖像高清化，否則智能分析將無從下手。

HD-SDI高清攝像機，是基於SMPTE（電影與電視工程師協會）串列鏈路標準，通過75歐姆同軸電纜來傳輸未壓縮的數字視頻的一種高清實時攝像機。

SDI介面簡單可分為SD-SDI(270Mbps，SMPTE259M),HD-SDI(1.485Gbps,SMPTE292M)，3G-SDI(2.97Gbps,SMPTE424M)。

基於SDI介面的高清視頻系統具有以下優點，如高清圖像無延遲實時傳輸，高清圖像無損失不失真。所提供的未壓縮高清圖像是智能監控所需的最佳圖像來源。另外，SDI介面即使外延也不會帶來網路外延問題，中心繫統與前端系統是完全隔離的，不可能經過SDI介面產生網路入侵，安全性較網路系統要高。此外，由於視頻是實時傳送，不會出現網路系統中的視頻中斷或者延遲，避免帶來錯誤的信息。

基於以上的市場需求，HD-SDI高清攝像機應運而生。

縱觀我們當前監控市場，除了高清化之外，聯網與集成、智能表現同樣也是市場發展的主流，對於HDSDI監控設備來說，高清化的順應程度自不必說，但如果涉及到聯網與智能化，不得不承認這是難題。談及聯網，保證網路傳輸順暢的主要方式是對數據進行壓縮，而“壓不得”的HDSDI技術無疑被龐大的傳輸數據將自身束縛在信息孤島上，與此同時，遠程監控與網路集成能力的低下也影響HDSDI智能化功能的擴展和應用。除此之外，HDSDI技術的先天不足還體現在：

1、前端防雷不好解決

SDI來自廣電領域，一直以來，由於SDI產品在傳輸、存儲方面的獨特之處給系統防雷帶來了重大困惑。原因其一是SDI產品的傳輸特性使得其傳輸頻率要求高，SDI以高清圖像採集、無延時傳輸及無失真等卓越性能著稱，這就對傳輸線纜及防雷器提出了更高要求。SDI傳輸速率最高能達到1.485G，甚至高達3G，而傳統模擬視頻信號最大10M，普通模擬視頻防雷器則很難滿足SDI這一硬性要求，就更無須提及防雷性能，這一難題也深深困擾了眾多的防雷廠家。其次，SDI產品對傳輸通道要求更寬。SDI不僅僅傳輸未經壓縮的視頻信號，而且還可以通過載波技術傳輸音頻、控制以及電源等信號，其設計原理完全區別原有模擬視頻信號防雷器及IP網路防雷器。SDI產品防雷的關鍵在於內部防雷的合理化設計，而實際上，很多安防企業的SDI產品在內部防雷方面(比如PCB防雷、導電防雷的合理防雷電路設計方案和合理布局對外介面)並沒有很好的解決方案。

2、線纜的等級

HD-SDI高清視頻信號最好能在專門的SDI線纜上傳輸以保證視頻信號的最好效果，但專門的SDI線纜包括接頭都很貴，在實際項目中，如果全部採用專用的SDI線纜將增大建設成本，而經過實際測試，選用高級別的同軸電纜和BNC頭也能基本保證視頻效果。況且，只要SDI使用逐漸廣泛，相關輔材的價格一定會大幅下降。

3、存儲的解決

如上所述，高清非壓縮視頻信號數據量非常大，用這樣的數據量直接去存儲的代價是相當大的，所以從實際考慮，視頻的存儲還是需要進行壓縮的，具體來說，可以採用SDI-DVR解決也可以用SDI編碼器配合NVR解決。可根據項目實際靈活選擇。即使如此，HD-SDI系統相比HD-IP系統的優勢也是明顯的：在保持存儲容量質量一致的前提下，HD-SDI系統在實時操控方面全面勝出，同時，HD-SDI系統由於操控完全無延遲，所以可以做到所見即所存，不會丟失重要的視頻。

1、整套HD-SDI解決方案，基於IP存儲，多級聯網採用HD-SDI信號；

2、使用HD-SDI信號採集、傳輸分配、顯示，基於IP調用、存儲、多級聯網、分析的方案；

3、模擬、HD-SDI、IP多格式混合解決方案。

常見的系統解決方案主要是1和2，在新建的平安城市、應急指揮系統中HD-SDI系統多用於服務重點區域的監控。HD-SDI與H.264壓縮存儲經IP網路傳輸的系統結構是一種性價比很高的數字高清解決方案，既控制了系統成本，也兼顧了HD-SDI數字高清視頻實時、無損的圖像特性。

在安防領域，高清產品的應用正如火如荼的進行。以ONVIF、PSIA為聯盟的網路高清和以HD-cctv為聯盟的數字高清正在逐漸佔據未來的高清產品市場，而HD-SDI攝像機產品也走上了安防市場的起跑線。高清產品在通過安防市場多年的積澱，從最開始的模擬監控到後來的網路監控，在網路監控的基礎上衍生出網路高清監控，而HD-SDI數字高清監控則是整個安防市場的未來發展。HD-SDI產品處理的數字信號經過同軸線纜傳輸，產品的視頻介面為BNC口，使用的傳輸線材就是工程中經常見到的國標“75-5”視頻線，由於大多數用戶的習慣，很多工程商包括甲方習慣將HD-SDI數字高清叫成“模擬高清”，實際上這種叫法是錯誤的。基於HD-SDI攝像機產品的自身特點，將其產品優勢匯總如下：

由於設備採用BNC介面連接，也就是說我們在將已有的傳統模擬框架系統轉為高清監控系統的過程中，無需重新布線，只需更換前端和後端部分，這將為工程節省巨大的時間成本和人力成本。

由於HD-SDI攝像機產品工程施工採用的系統框架和模擬監控系統框架相同，採用75-5同軸線纜即可實現系統布線，施工人員和系統操作人員無需培訓，更容易上手。

HD-SDI攝像機不像IP監控是將視頻信號經過壓縮和打包后通過網路傳輸的，它是以未經壓縮的數字信號在同軸電纜上高速傳輸，原始圖像不會失真。

HD-SDI攝像機監控不受傳輸網路影響，不會有IP網路監控產生的圖像延遲問題，在有實時監控和高清要求的場合。

HD-SDI攝像機設備視頻輸出圖像的解析度為1920×1080，單位面積攝像機布點密度大幅下降。在監控場所提供更多細節上的處理，如看清人臉，看清車牌。

根據城市道路高清視頻監控的實際需要，在選擇攝像機時可參考以下智安天下工程師的建議：

1、採用CCD感測器。當前，在CMOS技術還未十分成熟的情況下，比較CCD與CMOS兩種感光晶元，CCD感測器在靈敏度、解析度、雜訊控制、高質量圖像輸出、動態影像表現方面都要優於CMOS。尤其在城市道路晚上光照條件較差的情況下，CCD攝像機的成像效果要好於CMOS攝像機，所以建議採用CCD作為高清攝像機的感光晶元。

2、為滿足全天候治安監控的需要，攝像機應具備低照度功能，以便在黃昏和夜間照度較低的環境下也能獲得較為清晰的視頻圖像。

3、高清視頻監控需要達到720P/1080P解析度，逐行掃描，最高幀率應達到25幀/秒，以保證監控視頻的流暢度。

4、高清圖像傳輸介面採用符合廣電標準的HD-SDI介面，支持無壓縮視頻圖像高速傳輸，高清數字攝像機與高清編碼陣列之間通過HD-SDI光端機，經光纖傳輸無壓縮的視頻圖像，以保證圖像的高清晰度、低延遲、傳輸無衰減和無干擾，也避免了室外監控視頻圖像受雷擊的影響。

5、高清數字攝像機應具備高的信噪比，較高的動態範圍，從而保證不同環境下的圖像信號質量。

6、具有自動快門、自動增益、自動白平衡等圖像預處理功能。

7、支持自動光圈鏡頭，可配合多種變倍範圍電動鏡頭來實現不同監控距離和範圍的要求。

8、支持485通訊協議，可對攝像機進行遠程在線升級，滿足特殊應用環境下更改參數的要求。