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争议不断 HD-SDI与IP高清是兄弟还是对手
2012/6/6 10:22:00   天安网

HD-SDI已经成为了安防行业不容回避的话题。正如数年前IP高清概念席卷整个安防行业一样,HD-SDI高清也像一阵旋风席卷了安防领域。无论是前端的监控探头、中端传输还是后端的存储和显示都让无数的安防企业人兴奋不已。有业内人士甚至预言,HD-SDI才是高清监控的未来。

在2011年深圳安博会上,部分厂家率先推出了HD-SDI的相关产品。今年,安防企业的HD-SDI产品线日臻完善。甚至已有企业单挑HD-SDI产品,将其作为企业的战略方向。作为一个从广电行业引入安防的高清系统,其发展将走向何方?相对于IP高清,又存在哪些优点和不足?HD-SDI是会否对IP高清带来致命性的冲击?这是留给高清领域的待解命题。

现状:疯狂的HD-SDI

5月28日,“2012深圳国际智能交通暨卫星导航与车辆安全管理展览会”在深圳市国际会展中心拉开帷幕。在这次展会上,部分参展企业带来了涉及电子警察系统、治安卡口监控系统、高清监控系统等在内的道路交通监控产品及技术。而去年才流行于安防行业的HD-SDI摄像机,被不少企业引进了智能交通领域。

在今年的各地展会上,不少企业就推出了HD-SDI的相关产品。记者参加多次展会后发现,参展企业积极地宣传HD-SDI产品。关于HD-SDI的相关产品已经成为安防行业内不容回避的一个话题。“面对强势进入的HD-SDI产品,安防企业不能坐以待毙。尽管HD-SDI产品的运用还不成熟,很多企业还是纷纷喊出了HD-SDI的口号。”一业内人士向记者介绍这场突如其来的HD-SDI风。

据了解,三星全国总代理广州伟昊科技电子有限公司从去年开始就陆续推出了HD-SDI产品作为公司的新业务。该公司推广部负责人周鸣接受记者采访时表示,三星推出了SCB-6000P的全高清HD-SDI枪式摄像机、SCD-6080P全高清HD-SDI半球摄像机和4路HD-SDI数字硬盘录像机。三星正在研究和开发HD-SDI的系统解决方案。

深圳市同为数码科技有限公司(以下简称:同为数码)自去年开始也推出了HD-SDI产品。“200万HD-SDI高清数字摄像机和200万HD-SDI红外枪式摄像机是公司今年推出的全新产品。此外,我们还有HD-SDI的后端的存储设备——1080P高清SDI网络硬盘录像机。”该公司技术工程师李斌在接受记者采访时表示。同为数码推出的这款TD-2708XD-F的HD-SDI硬盘录像机使用了SOC技术,采用H.264编码方式,图像显示效果非常优异,系统稳定性也相对稳定。该硬盘录像机支持4路HD-SDI,4路CVBS输入,支持1/4通道回放和HDMI高清输出。

深圳市安视宝科技有限公司在本次展会上就带来了刚刚研发出来的HD-SDI摄像机。该公司营销总监张洪军在接受记者采访时表示,公司今年初研发的HD-SDI全高清数字监控系统已经成功地运用于道路交通和治安卡口领域。张洪军指着一款公司刚刚研发出来的“鲨鱼”型摄像机告诉记者,“该摄像机就采用了全高清数字传输。”记者注意到,该款摄像机型号为SAB-S296AM,采用1/3''sonycmos成像器件能够达到1080P高清图像输出标准。

如果说,部分安防企业以HD-SDI作为发展新方向只是谋求IP高清和HD-SDI高清两条腿走路的话,那么深圳市建威达数字技术有限公司(以下简称:建威达)对HD-SDI的关注几乎是“孤注一掷”。“我们只生产HD-SDI产品。包括前端监控探头、矩阵、存储以及解决方案。”该公司负责人覃立军直言不讳地告诉记者。覃立军有着近十年的安防经验,见证了传统的模拟摄像机到网络高清再到今天的HD-SDI摄像机的发展变迁。他坦言,当初走进安防行业时,怎么也没想到安防技术会有今天的变化。“那时候传统的标清探头占据了绝对的主导地位。高清二字都未曾在安防行业内提及。但是从2009年开始,关于高清的研发就逐渐进入安防人的视野。与此同时,关于高清路线也开始呈现出两极化,那就是IP高清和HD-SDI。”两年前,建威达开始转型,专注于HD-SDI全线产品的生产研发和销售。“毕竟目前能够专注于HD-SDI产品线的企业并不多,你看看我们公司从前端的HD-SDI摄像机、HD-SDI转化器、HD-SDI数字分配器、HD-SDI数字光端机、HD-SDI高清网络硬盘录像机到综合监控管理平台,已形成了全面的产品线。”很显然,覃立军看重了HD-SDI高清系统的发展前景。

基于对专业广播市场开发的SDI基本技术的信任以及其技术本身的优越性,部分企业纷纷研发相关产品。

与此同时,基于SDI技术形成了HDcctv标准。HD-CCTV是2009年由数家芯片与系统供货商提出的针对高清监控系统(HighDefinitionSurveillanceSystems)应用共同开发指定的一项新标准。该系统信号可以经由传统的CCTV媒介进行数字化传输而不需要打包,并且不会出现人眼可感知的压缩延迟现象。因为其具有不延时的优点,使得部分企业十分支持HDcctv,由此而成立了HDcctv联盟。为推动HDcctv的规范化,HDcctv联盟组织起草并推出了HDcctv标准。

HDcctv联盟执行主席ToddRockoff曾表示,该组织所推动的技术将为企业用户带来比现有系统更容易部署、更便宜的监控系统解决方案。但实际上该联盟目前有两个竞争对手ONVIF和PSIA,但是其都是基于IP监控系统。

有专业人士认为,而无论是基于ONVIF还是PSIA标准。其存在的最大问题是需要对数据进行打包再传输。因此,存在丢包导致的各种风险,比如数据完整性如果严重受损,那就无法完整地再现一幅图像。而HDcctv采用数字化方法传输高清视频,中间不需要对数据进行打包,传输的是连续的、未经压缩、不存在信号损失的码流,因此,信号的实时性、完整性可以得到更好的保证。

[NextPage]  调查:按下葫芦起了瓢

无压缩、不延时和高清晰是HD-SDI系统的优势。但是,当该系统在凸显优势时,其本身的不足也暴露无遗。早在今年3月份,记者参加武汉安博会时,美国凯立信科技股份有限公司大中国南方运营中心湖北联络处主任余明亮在接受采访时就表示,HD-SDI有自身的优点但是也有不足,传输和存储等若干难题尚未解决。他认为,IP高清和HD-SDI两种格局或将长期存在。

“无论是IP高清还是现今流行的HD-SDI高清系统都难掩其发展弊端。比如,成本问题、压缩与高保真问题、延时问题、存储问题。面对众多的待解问题,两大系统只能各展所长,扬长避短,HD-SDI是否会对IP高清产生多大冲击目前尚不得而知。”张洪军表示。

广州市信康科技电子有限公司副总经理高德朝接受记者采访时表示,HD-SDI在外国已应用多年,技术成熟,清晰度高,实时无延迟,传输距离长、施工调试简单是相对IP系统的优势。但目前国外并没有把HD-SDI大规模地运用于安防领域。

“既然是国外的成熟技术为什么不用呢?因为它本身也存在不足之处。现在市场上还没有一个质量标准和非常成功的案例。对线材的要求高导致成本增加也是一方面的原因。产品选择单一档次单一,HD-SDI也只能在局部区域使用,要传输得更远更多,还是要用IP技术。西方国家都在推广网络高清。高德朝表示。

距离与传输难题

如果说IP监控系统很好地解决了理论上远距离传输的难题,那么HD-SDI的传输距离则成了其难以回避的短处。

覃立军表示,HD-SDI信号传输距离理论上不到100米,就算通过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,每级也只能达到150米。在这种情况下使用HD-SDI系统恐怕难掩其本身的不足。

解决网络传输HD-SDI将大打折扣

任何系统都符合木桶原理。IP系统和HD-SDI系统也不例外。据了解,尽管IP监控系统的前端监控探头已经能够达到1080P的分辨率,但是网络带宽的约束,使得该系统在大规模远距离的工程中传输性能捉襟见肘。以目前基础的百万像素高清720P规格计算,码流约是D1的2倍,带宽达到4M左右,而采取1080P计算,码流更是D1的5倍,所用带宽约为10M。以100M以太网为例,在确保流畅的前提下,实际上同时只能承载5路左右的高清图像,但如果同一视频源有多个用户访问,占用的带宽会更大。换成千兆以太网可以承担几十路,对于小规模高清监控系统可以有效解决,对于大型工程而言,传输性能就会成为其绊脚石。

当面对传统网络传输的不足时,光纤传输将会成为新的传输模式,甚至可以使带宽达到数G以上。只有在这种情况下,高清监控才能发挥得淋漓尽致。

“随着国家光网工程的推进,网络带宽逐渐得到改变,传输距离将会得到极大的缓解。在这种情况下,HD-SDI高清或将难敌IP高清。”覃立军的心中充满隐忧。

[NextPage]  应用领域尚不足

深圳市优色专显科技有限公司在今年也推出了HD-SDI的液晶监视器。该公司市场总监丁自尊告诉记者,目前该产品的应用领域并不多。“主要运用于旧系统升级的改造当中。”之所以能够在旧系统的升级改造中占据主导地位,取决于布线的简单性。“旧系统主要采用的是模拟系统,布线使用的基本是同轴电缆,在升级改造中不用重新布线。IP系统就不一样,需要重新布线采用网络模式。”旧系统的升级改造中,HD-SDI能够分上一杯羹。

而覃立军对此有着不同的看法,对HD-SDI高清摄像机及整体系统的应用既要参考系统的特性,又要考虑应用对象的需求,需二者统筹兼顾。

但有人认为,既然HD-SDI高清摄像机具有模拟系统布线仍可采用、保持不失真原始图像、高清实时等特点,那么当应用对象有对高保真和高实时性的要求时,HD-SDI高清摄像机自然而然成了首选。“电子卡口系统、电子警察系统、城市交通高清监控系统、轨道交通高清监控系统、银行柜员制系统等将会大幅采用HD-SDI系统。”覃立军表示,该场所大多控制和显示设备距摄像机距离不远,或许不需增加传输设备(HD-SDI光端机),甚至可利用原模拟系统的线缆即可完成系统向高清的升级改造。

存储尚未破“八”

如果说传输距离是HD-SDI的待解命题,那么存储的问题则更为严重。HD-SDI数字高清方案具有约1.5Gb/s的庞大数据量,对系统设备的要求高,而且传输距离短。不经过压缩的音视频信号总体是非常庞大的,因而也给传输和存储终端带来了非常大的压力。当前,尽管光纤的传输为大数据量的传输或多或少地减轻了负担,但是,存储终端的问题依然是不可忽视的。如果采用正常存储的话,那么存储方面无疑会产生巨大的支出。这对于HD-SDI技术的普及和应用都是非常不利的。

李斌表示,采用HD-SDI高清方案的本地单路存储基本每小时4G-5G,这对于后端的存储压力是巨大的。“到目前为止,同为数码也只推出了4路的存储设备。而据我了解,HD-SDI最高的高清网络存储也只能达到8路。而IP高清则不然,4路算是最低端的设备了,8路、16路、24路甚至更大都成为了可能。”显然,海量的存储成了HD-SDI技术的最大短板。

“不仅如此,HD-SDI编解码压力集中转移至后端主机,增加了实现高路数、高稳定性与高画质回放的难度。”覃立军表示。因为HD-SDI在后端存储的时候需要经过HD-SDI编码器进行压缩编码,SDI码流之大造成编码设备压力巨大,解码回放的时候给主机带来的巨大压力会损耗主机的功效从而影响主机的稳定性。如果在高路数的情况下,还要保持高画质高稳定性就难上加难。

相较而言,基于IP网络的高清监控系统完全基于网络技术的应用,单路视频码流可以灵活控制,可控制在500kbps~3Mbps,可以完全依赖以太网技术。此外,网络技术发展了几十年已经相当成熟了,针对不同网络规模可以灵活的设计和规划网络。这些因素都是HD-SDI的存储所不具备的。

[NextPage]  视频的真实与连贯

HD-SDI作为无压缩模式的传输技术,视频的保真和还原能力强劲。李斌让记者观看了同为数码的IP监控和HD-SDI监控的还原画面。记者经对比发现,HD-SDI在画质还原方面画质细腻,色彩反应更加真实。“HD-SDI的视频保真能力强、传输顺畅这是其技术的主要优势。”事实上,由于HD-SDI不像IP监控系统的工作原理那样,先将视频资料进行打包压缩后再放到网络上进行传输,而是直接采用不经过压缩的方式直接发送至传输电缆,从而可以更好的保障信号的稳定性和不失真的效果。另外,由于SDI视频在信号的处理过程中,不会因压缩或者解码的工作而耗费时间,因此可以保证在视频的播放中更加连贯。

此外,由于HD-SDI并未进行压缩,所以在输出视频时不会造成延时现象,能够及时预警和观看相关情况。

最大限度的兼容

由于在众多的HD-SDI工程中,线缆的接头采用的是BNC接头。而这些线路的连接方式与传统的模拟线路基本一致,只需将原有的系统进行升级处理,便可以完成对HD-SDI模式的认可,无需更多的改造工程。这也为传统监控系统向HD-SDI系统转变创造了更多的便利。IP系统最大的障碍在于标准不统一造成系统融合升级困难,而HD-SDI则不存在此类问题。

“如果原来的监控系统采用的是同轴电缆进行传输,那么监控系统在标清转向高清的升级改造中,只需将前端探头、转换器和显示设备进行更换,无需更换线缆。”覃立军表示。

此外,在工作过程中,同轴电缆不但可以传输视频,同时也可以将音频进行同时传播。从而将模拟系统中的视频矩阵和音频矩阵合二为一,很好地保证了视频和音频的一致性。业内人士认为,同轴电缆在未来有望实现更好的融合,将电路和音视频并线传输,从而更加节省工程的成本投入。

建议:理性看待HD-SDI

张洪军告诉记者,从目前我国安防市场应用看来,大多数采用的还是网络高清。网络高清采用纯开放式网络,一个摄像头对应一个独立IP,一旦获取到IP地址就可以进行操控。这样的高清监控给日常工作带来不少方便,但安全性却画上了一个大大的问号。高清HD-SDI技术采用的是闭合式网络,它的“专线”不会受到外界干扰提高了网络的安全性。

而高德朝则认为,外国品牌在IP技术上占有绝对的优势,但是价格一直降不下来。而传统的模拟系统升级为HD-SDI可以节省高清系统的成本。国内虽然有不小的品牌在做IP产品,但水平较低,技术和硬件都是进口的,系统都不怎么稳定,编码技术落后,且录像成本高,高清趋势是未来的发展方向,HD-SDI是占有市场很好的选择。

索尼中国专业系统集团产品经理文军在今年的索尼视频安防新年交流会上表达了索尼公司的观点,他对HD-SDI系统并不看好。他表示,索尼公司已经研发出了混合型高清摄像机。高清信号的传输距离能够达到300m,通过模拟矩阵和混合信号接收器能够达到高清和无延时。

而今年,索尼最新推出IPELAHYBRID/混合型高清解决方案,不仅解决了成本高的问题还解决了网络的延时问题。据了解,索尼推出的混合型高清解决方案,即在同轴电缆上传输高清数字信号和模拟信号的产品。该技术把前端原有模拟摄像机替换成索尼混合型高清摄像机,通过BNC接口接入系统,后端配合混合信号接收器即可使用。原有系统的DVR、矩阵、模拟监视器、操作键盘等等都可以继续使用,如要监看和录制高清图像,再增加高清监视器和NVR即可,不需要再布网线,充分利用现有模拟同轴电缆传输系统,保护原有投资。由于可以同时传输高清信号和模拟信号,可以提供无延时的模拟视频。另外,同轴电缆的传输距离可达300米左右,克服网线传输100米距离限制。通过现有同轴电缆还可以享受高清图像、数字摄像机的智能分析功能、数字摄像机的各种图像增强技术。

部分业内人士认为,由于广电与视频监控领域的应用差异存在高造价高费用问题,无论是HD-SDI还是IP高清监控,它们都有自己特殊的应用领域,不能相互替代,却可互补。所以可以结合IPCamera和HD-SDI摄像机的特点,使用结合方案。比如方案中重点区域或重要通道使用HD-SDI设备其他区域使用网络摄像机和统一管理平台的方案。

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