一、 什么是HD-SDI HD-SDI 是一个广播级的高清数字信号输入与输出端口。SDI (Serial Digital Input)是串行数字接口,被用来传送无压缩的数字视频信号;HD(High Definition)表征是高清信号。HD-SDI 是根据 SMPTE 292M,在 1.485Gb/s 或 1.485/1.001Gb/s的信号速率条件下传输的接口规格。该规格规定了数据格式、信道编码方式、同轴电缆接口的信号规格、连接器及电缆类型与光纤接口等。HD-SDI接口采用同轴电缆,以BNC接口作为线揽标准
二、 HD-SDI高清与IP高清 HD-SDI在监控行业的所引起的高度关注,实则与IP高清近两年的高速发展息息相关,正是由于IP高清监控系统在大规模市场应用中所暴露出来的一系列短期内无法解决的问题,间接推动了HD-SDI技术在监控行业的应用。 一直以来,IP高清产品的兼容性差,标准化进程十分缓慢,各项目中的主导厂商为自身利益设下的各种门槛,更令这种局面雪上加霜,不但让集成商和配合厂商苦不堪言,也给用户在将来系统维护、扩容、改造方面留下许多隐患。 其次,由于IP监控需要进行数模软换,对编码效率有比较高的要求,即便是目前主流的H.264和MPEG-4的产品,仍然无法解决延时和丢帧的问题,而对于公安等需要实时控制前端追踪、捕捉图像的用户而言,会直接影响实战效果。 再次,IP高清监控系统安装调试比较复杂,这对于传统集成商和工程商来说不但要重新对员工进行培训,还可能会增加人力资源成本和人员流动性。 正是由于存在以上的种种问题,HD-SDI高清监控系统应运而生,并迅速在市场上占有了一席之地,隐隐有与IP高清分庭抗礼之势。 相较IP高清,HD-SDI高清监控系统具有以下优点: 1. 非压缩,没有网络压缩封包过程,图像不失真,数据安全性也更高; 2. 低延时,相较IP高清系统200-400ms的图像延时,HD-SDI的图像延时仅有40ms; 3. 更清晰,能够提供无压缩的高清图像,能够为
智能分析提供更丰富的信息; 4. 易安装,HD-SDI监控系统的安装调试与传统模拟监控系统一样,无需重新进行培训。
三、 HD-SDI矩阵在安防行业的应用 矩阵的概念来源于数学中的矩阵理论,准确的说:将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。视频矩阵其最重要的一个功能就是实现对输入视频图像的各种切换输出。一般来讲,一个M×N矩阵:表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。这里需要强调的是必须要做到任意,即任意的一个输入和任意的一个输出。 为了实现HD-SDI高清摄像机的集中控制,SDI矩阵系统的研发结合了传统模拟矩阵的强大功能,如多功能切换,大容量、光纤接入、可联网以及可进行远程控制,字符信号叠加;解码器接口;报警器接口;以及音频控制箱、控制键盘,支持多级级联,多媒体管理软件平台,电子地图,报警联动管理等。SDI矩阵就是在视频输入和输出部分做了相应的开发,将传统的模拟输入、输出板改为数字高清SDI板。附加的其它功能都是在此基础上研发出来的。模拟矩阵经过了近20年的发展已经很成熟和有效,与实际工程的结合也很妥帖,因此SDI矩阵都是在模拟矩阵的基础上开发出来,具有模拟矩阵的绝对功能并结合了高清显示的优点。 SDI矩阵在实际应用中存在大系统SDI摄像机远距离接入问题,一般SDI摄像机传输距离100米,对于大些系统都要远远超出,因此矩阵输入的补偿就显得尤为重要,混合式接入模式也是SDI矩阵的首先技术问题,目前对于不同的场合使用的摄像机有多种模式,如传统的模拟摄像机,IP摄像机,SDI摄像机等,每大类摄像机有含有多种格式,因此兼容多类型摄像机也是SDI矩阵的技术难点,尤其是老系统升级和平安城市建设都存在类似问题。软件管理平台的架构和数据存储的管理也是SDI矩阵技术的难点,对于平安城市一级的系统,SDI矩阵的软件管理平台和存储管理和光纤接入等就成为必要的技术。 目前已经建立的视频监控系统大部分仍是模拟标清的系统,高清是视频监控发展的必然趋势,但是从模拟标清到高清一步到位很难,只能是一步步升级完成。目前国内的HD-SDI市场应用还尚未形成规模,HD-SDI矩阵市场也亦是如此。
四、 未来发展方向 当HD-SDI矩阵逐步兴起被广大客户所接受时,传统的模拟矩阵市场势必会受到一定的冲击。传统的模拟复合信号D1由于信号质量要求不高,通常使用示波器看一下眼图,通过信号幅度判断信号的质量,不需要具体测试视频的参数。而HD-SDI信号由于采用数字串行方式传输,信号损失会产生误码率,而误码率到一定程度信号会完全丢失,只采用示波器看眼图确定信号幅度方式则是远远不够的。
HD-SDI最重要的指标有上升下降时间、抖动、过冲等参数,多数厂商因无专业的测试设备也无法获取相关参数。但由于传统模拟矩阵稳定性高,返修率低,短时间内不会被市场淘汰,同时SDI系统是独立模拟和网络以外的系统,它可以和二者兼容,但不完全取代,所以说SDI矩阵单体设备市场不会对传统模拟矩阵市场造成影响,而整套SDI系统对传统模拟监控系统的冲击将是有目共睹的。 目前研发传统模拟矩阵的厂商正在转型或已经转型开发出了HD-SDI矩阵,市场主流的SDI矩阵都是以BNC接口为应用,直接切换前端采集的HD-SDI视频信号。多个厂商标称HD-SDI视频信号最远可以传100米,这只是HD-SDI信号的理论数据,实际上国产普通Φ3电缆传输最多30米,进口的及国产优质Φ5电缆可以传输100米。 但是通过HD-SDI矩阵均衡电路以及时钟恢复电路组成的延长器可以将信号多级延长传输,每级可达150米,而目前长距离传输普遍采用的光纤方式,其成本也已经非常低廉。 针对安防客户的不同需求,以BNC接口为应用的HD-SDI矩阵需通过SDI转HDMI转换器进行视频接口转换,导致项目施工和产品使用时带来诸多不便,这也促使HD-SDI矩阵向视频综合平台靠拢。基于国内视频信号种类繁多,既有传统模拟复合CVBS-D1、模拟高清YPbPr、计算机VGA、RGBHV、DVI、HDMI、HD-SDI等,支持多格式接入、管理的第三代高清监控系统VAR3S应运而生,输入信号可以是任意一种视频信号,甚至包括光纤和IP信号,输出通常为DVI、HDMI、VGA等便于连接大屏幕显示,当然也包括HD-SDI输出用于存储等,其难点主要在信号的接口转换,而信号转换的难点在于信号的全格式转换,如复合信号的转换存在倍线问题、1080/60i则需转换为1080/30P。针对多信号转换进行了统一处理,将多种输入信号和输出信号模块化整合到VAR3S视频综合平台上,通过将不同视频格式资源的整合,可以一定程度上满足不同行业的客户需求。
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