缺点逐步被克服HD-CCTV将迎全面爆发的时刻

文/朴章赫

近几年， HD-SDI数字高清对IP网络高清的高清地位产生了一定影响，这是因为IP网络高清在高清监控系统中暴露的一些不足，相应地推动了HD-SDI技术在监控行业的应用。正因为两者间的相互对比，才凸显出HD-SDI在行业应用中的优势。本文主要从技术与应用角度探讨HD-SDI数字高清摄像机的发展。

无损、实时、高清的优势体现

HDcctv（HD-SDI）系统与传统模拟监控系统的系统构架非常相似，以至于我们可以简单地把它理解为模拟系统跑数字信号。作为HDcctv的重要组成，HD-SDI摄像机采用非压缩数字编码方式将光电传感器获取的视频信号通过同轴电缆无损传输至后端显示、控制、记录设备，可保证了事实监看图像的最高质量。然后，记录设备可以根据用户需求，选择不同的码率（决定录像质量）来记录视频图像。系统简图如图1所示：

图1：HD-SDI数字高清系统结构

无损、不削弱视频质量的数字传输

对于SD-CCTV而言，所传输的模拟视频信号的质量是因外部噪音以及DVR数字转化过程而削弱；高清IPC采用的是先压缩后传输的方案，同样会降低图像质量。但是HD-SDI摄像机采用非压缩编码，获得数字视频信号，并将数字视频信号传递给DVR，而不带有任何的压缩、转换过程。所以，在传输和DVR处理期间不带有图像减损，并且用户可以得到清晰的视频监控图像。

高清实时监控（全帧率、无延迟、无压缩）

因为HD-SDI按照数字数据的方式来传输视频信号，而不带有任何压缩，所以你可以获得最佳的视频图像，而无任何质量削减。此外，因为没有延迟，你可以通过控制中心来实时控制PTZ。这意味着HDSDI已经克服了图像削减和IP解决方案延迟等限制。

图2：200万像素高清IPC与HD-SDI数字高清摄像机的效果对比

图3：IP网络监控系统的构成

在整个高清监控系统中，高清视频的实时性非常重要。如图3显示出高清IPC网络系统的组件。IP摄像机包括由视频压缩和网络传输而造成的延迟，且NVR包括由网络和视频解码、复原造成的延迟。这会造成整个系统的延迟，并且会降低系统的整体性能，比如PTZ控制会控视不同步。

HD-SDI数字高清与其它高清方案的对比

传输方式HD-CCTV(HD-SDI) Mega IPC IP网络路径 DVR或编码器 NVR或路由器防IP LAN故障记录 是 通常不是与现有同轴电缆兼容 是 需要适配器本地直播，不带有IP LAN故障 是 否近零延迟 是 否统一接口标准 是 否保证100%的即插即用 是 否100%数字化 是/未压缩 是/已压缩传播720或1080视频 是/未压缩 已压缩传播全帧率HDTV 是/未压缩 已压缩每一视频通道的寿命周期成本（包括运营维护） 适中（与传统模拟系统一样） 偏高传播2MP以上的视频（例如4K） 已计划（可实现） 很难

HD-SDI组网有着不弱的竞争力

就单一产品的优势而言，HD-SDI数字高清产品的确是惊艳无比，但安防业内更多的是讨论高清组网方案的优劣化。毕竟，高清监控安防监控的网络化组网与大规模联网是大势所趋。相比IP大型联网优势，HD-SDI的组网方式同样有着不弱的竞争力，主要表现在其可靠性和简单。

可靠性

HD-SDI组网的可靠性体现在系统不存在类似IPC方案的“网络问题”，可以在不带有网络错误干扰的情况下，传输并记录视频信号，因为HD-CCTV是通过同轴电缆来传输视频信号的。传输信道的可靠性是保护安防系统可靠性的最核心因素之一。

HD-SDI的可靠性还表现在其摄像机的低温工作可提高摄像机可靠性：在户内或户外安装的监控摄像机的发热问题如果严重，会大大降低摄像机的可靠性，从而影响监控系统整体可靠性。所以，当摄像机暴露在高温中的时候，需要将摄像机的发热削弱降低到最小。HD-SDI摄像机的技术特点使得机器本身的发热最小化，因为它不需要H.264压缩芯片等发热部件，这可以帮助保护摄像机的可靠性。

简单性

数字高清的简单主要也是表现在两个方面：简单升级与轻松实现集成监控。

HD-SDI可使模拟系统平滑升级为高清系统（如图4）：

图4：模拟系统平滑升级高清系统图

同时使用HD-SDI和HD-SDI DVR的系统可以进行轻松集成，并安装到传统的模拟系统中。可以在同一个监控系统中使用相同的通道，比如说SD和其他像HD之类的通道。在使用HD-SDI混合型DVR或者是SD转HD的转化器后，便能更加轻松地实现这一点（如图5）。

图5：模拟与HD-SDI高清的集成监控

HD-SDI的现实问题

虽然HD-SDI数字高清视频监控的优势明显，不可否认，HD-SDI在市场发展方面仍然存在几个问题：

一、用户、市场对HD-SDI的认知度不够，很多人不了解、不知道；一些大厂出自不同原因，不愿意（主要是日系掌握广电领域市场的厂商）、不积极（欧美系，也包括个别中国大厂，总想利用较高的市场地位推广无统一标准、有利于垄断的IPC方案）推广、发展此项技术和产品。客观上在一定程度上使得此项技术的推广速度延迟。但好的技术和方案是最终会被市场认可的，我们有充分的理由相信这一时刻很快会到来。

第二、技术上，SDI方案在安放系统的应用还有一些小问题要得到完善和解决。例如在许多模拟转高清的改造项目中，用传统同轴电缆传输的传输距离便受到限制；DVR的数据量较大，使得8路以上DVR的存储设备困扰厂家和用户。但这些都只是时间问题，君不见，曾几何时，16路D1 DVR的出现是那么的艰难，后来又技术发展成熟后就变得相对简单，而发展至今,D1 DVR已经非常普及甚至接近淘汰！同样，关于传输距离，行业正在期待HDcctv新标准的诞生，使得传输距离接近模拟系统。

第三、目前产品的成本相对较高；对新产品、新技术来讲，因为出世不久，销售量小，成本较高。但一段时期过后，超过导入期，它的价位会下降很多；我们甚至逾期在不远的1、2年内，HDcctv系统造价将接近传统模拟系统。

HD-SDI技术发展趋势

HD-SDI所遇到的问题便是众多数字高清产品生产企业需要努力去解决的方向，也是HD-SDI未来几年的发展趋势所在。

成本问题一直是困扰数字高清发展的重要问题之一，昂贵的价格让众多用户望而却步，更有甚者会转向IP网络高清。但随着HD-SDI应用的普及与技术逐步走向成熟，HD-SDI单一成本乃至系统配套产品的成本将会有所降低，虽然不能完全达到 与目前模拟摄像机同级水平，但却有着不断靠近的迹象。

性能加强也是HD-SDI厂商需要努力的方向。对于HD-SDI而言，图像的清晰度是优势所在，但对于大容量的SDI信号来说，对图像的处理性能就有更高的要求，如在关分辨率、照度、宽动态、色彩还原指标上就需要下功夫。不过目前的现状是各项图像处理的指标也在接近广播级标准。其中分辨率很快就会出现4K标准产品，这点上IPC很难跟进。

高清与智能是相匹配，前端提供的清晰度高与细节更丰富，会让智能化得到更好的应用。当然，前端的各种画质指标可以达到标准，最主要的问题是考虑HD-SDI智能化水平的提高。观HD-SDI目前的发展态势，IPC摄像机所具有的智能化功能优势都会在HD-SDI摄像机上有所体现，甚至在某些应用领域例如人脸识别（图像识别）更会有优势。

随着解决方案中配套产品的（矩阵、光端机、分配器、字符发生器、视频上下变换器等）完善，HDcctv将会融合模拟系统和网络系统的各方优势，产生满足客户高标准监控系统需求的完美解决方案。

值得注意的是，HDcctv与HD IPC之间不是2选1的生死关系，而是相互促进，相互辅助的“朋友”关系，好比高清标清、模拟数字系统之间长期共存的关系。

HD-CCTV全面爆发的时刻正在接近

对于需要采用定制化的高质量HDTV级视频监控系统的用户来说，他们对于HD-CCTV（HD-SDI）的需求是很正常的。对于此类用户来说，目前采用HD-CCTV方案在价格方面的压力已经不大；对于其他绝大多数用户来说，在不久的将来，就会在性能和价格上面达到客户所需要的水平。

HD-CCTV系统于2009年开始被引入CCTV领域，并且在2011年全面展开。预计会在2012年至2015年进入全面增长阶段。大多数需要高分辨率视频监控的场所，比如说重要的场所、银行部门等等，都会在这段时间内转变标清视频监控系统为高清系统；HD-CCTV即为用户最佳的解决方案。最重要的原因是，不论小规模或大规模系统，从过去的SD-CCTV系统改造为HD-CCTV系统，相对IPC的解决方案，采用HD-CCTV的解决方案，对于集成商和用户来讲都相对简单方便；用户有关SD-CCTV系统方面建设、使用、维护的经验都完全可以被继承、利用。

在韩国，由于用户对于HDcctv系统的认知度较高，如著名HDcctv厂商WEBGATE（网门）的HD-SDI业务开展的很成功，已经实施完成的规模以上项目超过100个。在中国，WEBGATE（网门）与合作伙伴正在实施跟踪很多项目。

相对于已经起步早几年的IPC高清解决方案，HDcctv目前在中国尚属起步阶段。在需要高质量视频的地方进行安装HD-CCTV系统，比如说高速公路（轨道）监控系统、平安城市、银行等等，都在测试、探讨之中。它的普及和发展速度取决于系统解决方案的进一步完善和造价的进一步下降；而这一进程已经随着厂家的努力在加快，HD-CCTV全面爆发的时刻正在接近！