安防监控中SDI高清传输产品可长距离化

PUXIN 作者:优特普 来源:投影时代 2012-09-05 [评论]

    前言: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高清的应用有以下一些特点:

    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(SDIServer)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、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出现时,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(FiberLink)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。例如优特普研发的一款有源的SDI数字视频光纤传输设备,该设备使用单模双芯光纤传输1路SDI、HD-SDI高清数字视频信号,被广泛应用于安防监控、电视演播、数字标牌、大型会议等SDI信号传输领域。在实际工程中,需要将2个UOF801SDI配对使用,可实现最远20公里的传输距离。具有超长距离传输,特别适合安防监控应用、支持全高清视频、即插即用,支持热插拔、符合MIT规范,安装更便捷等特点。

    另,从客观上基于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。 需了解优特更多SDI产品在工程中应用的传输距离问题,可查看http://www.utepo.com/products-list.asp?cid=19

    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CODECSoC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PCBase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(SDIServer)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(MatrixSwitcher)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(SyncSignal)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(SDIEqualizerCircuit)及SDI信号分配器(SDIDistributor)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。

    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FullHD-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。

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