文/ 張淂福

　　什么是模擬高清基本元素?

　　在深入探究模擬高清的種種特性與應(yīng)用之前，我們有必要來(lái)對(duì)這幾種模擬高清的基本元素做一個(gè)具體的整理，不是個(gè)別的解釋每一種模擬高清格式的內(nèi)容，而是對(duì)所有模擬高清方案做出在特征、應(yīng)用與特色的說(shuō)明，讓讀者能對(duì)模擬高清或是同軸高清這樣一個(gè)解決方案能有一個(gè)概括性的了解。

　　首先就模擬高清的基本特征來(lái)說(shuō)，不管是960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD與ccHDtv哪一種型式都一樣，它在既有同軸系統(tǒng)架構(gòu)與升級(jí)后的同軸架構(gòu)中都必須具有跟傳統(tǒng)模擬設(shè)備一樣，操作簡(jiǎn)單，方便使用。且它必須是可直接使用普通模擬同軸線5C-2V(RG-59U)或者3C-2V(RG-6)，便可進(jìn)行高清模擬的信號(hào)無(wú)損失傳輸，同時(shí)又可以突破了傳統(tǒng)模擬圖像傳輸技術(shù)的100-200米的標(biāo)準(zhǔn)極限，在安裝施工及系統(tǒng)替換上能實(shí)現(xiàn)不增加施工成本、提升工期效率及抗拒有抗長(zhǎng)距離干擾，又容易實(shí)施換裝的百萬(wàn)像素級(jí)高清視頻圖像系統(tǒng)的條件。

　　在基本應(yīng)用元素上，這些960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD與ccHDtv類別的同軸高清格式，它們除了要能承襲過(guò)去傳統(tǒng)模擬標(biāo)清傳輸?shù)耐緩胶头椒?，以減少施工部署的復(fù)雜度外，在應(yīng)用上還必須要能降低系統(tǒng)換裝成本及降低系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)復(fù)雜度，以及不提高對(duì)施工技術(shù)難度為要求。它們同時(shí)也必須非常適用于舊的同軸系統(tǒng)的適用環(huán)境條件，可在不改變?cè)邢到y(tǒng)的應(yīng)用配置基礎(chǔ)上，將SD標(biāo)清模擬輕松升級(jí)為HD同軸高清方案。此外，這些模擬的同軸高清質(zhì)量與價(jià)格，必須在民用及工業(yè)級(jí)垂直市場(chǎng)中擁有非常大的發(fā)展空間才有意義。

　　總結(jié)這些基本元素，我們可以將它們歸納為六個(gè)部分說(shuō)明模擬高清必須具備的前提:

　　1. 模擬同軸高清都必要為高圖像清晰度及高色彩分離度與高信號(hào)濾波、高噪聲抑制及高圖像還原度的五高技術(shù)本質(zhì)。

　　2. 模擬同軸高清在基本變革要求下，傳輸距離在采用既有同軸電纜下必須為更長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸格式。

　　3. 模擬同軸高清畫(huà)面必須為實(shí)時(shí)無(wú)延遲無(wú)壓縮損失及不失真格式。

　　4. 模擬同軸高清后端設(shè)備必須具備兼容高解模擬960H圖像信號(hào)，考慮未來(lái)兼容傳統(tǒng)模擬分配器及矩陣系統(tǒng)能力。

　　5. 模擬同軸高清要能達(dá)到使用與操作容易，并支持前后端設(shè)定功能才能達(dá)到系統(tǒng)應(yīng)用參數(shù)需要。

　　6. 模擬同軸高清必須兼具低成本與高質(zhì)量的要求。

　　模擬高清的共通性與差異性

　　模擬同軸高清除了上述的建構(gòu)基本元素外，這些960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD與ccHDtv同軸高清類別有沒(méi)有其它的共通性與差異性的存在呢?答案當(dāng)然是肯定的，但要談共通性與差異性之前我們可能必須先把960H這一個(gè)高解晰的傳統(tǒng)模擬升級(jí)款及同樣是同軸升級(jí)但是在共通性上稍有不同的HD-SDI與ccHDtv給降低論述比重，因?yàn)樵诖宋覀円務(wù)摰墓餐ㄐ耘c差異性將專注于產(chǎn)品組件采用形成結(jié)構(gòu)性及整系統(tǒng)的差異部分，而HDCVI、HDTVI、AHD正是屬于這一類可以進(jìn)行平等比較共通性與差異性的模擬高清類別。

　　談到HDCVI、HDTVI、AHD模擬的共同與差異，我們可以確定的是在組件上的采用(參考圖1)可以創(chuàng)造出各類模擬高清的同異之處;不同于960H的CCD特定采用外，在HDCVI、HDTVI、AHD的前端設(shè)備上我們可以看到攝像機(jī)的型式，其最大共通性就是都會(huì)采用了較為先進(jìn)的高解晰百萬(wàn)畫(huà)素及以上的CMOS與Exmor CMOS Sensor感應(yīng)組件，為的就是從圖像源頭就將畫(huà)質(zhì)以高清條件來(lái)建構(gòu)，這些來(lái)自于Sony、Omnivision、Pixelplus、BYD等供應(yīng)廠的Sensor成就了模擬高清的高清本質(zhì)，但不同的廠牌圖像Sensor則會(huì)帶來(lái)些許的成像差異。

　　接下來(lái)在模擬高清組件上則會(huì)看到另一個(gè)共通的情況，那就是Sensor必然搭配的一個(gè)ISP圖像信號(hào)處理單元，這個(gè)部分芯片將會(huì)提供HDCVI、HDTVI、AHD等模擬高清的最終不同呈現(xiàn)結(jié)果，因?yàn)榇瞬糠中酒赡馨b于Sensor模塊也可能包入于HDCVI、HDTVI、AHD攝像機(jī)末端的信號(hào)發(fā)射Tx發(fā)射芯片中，但由于采用不同的ISP芯片與組件封裝的型式不同，加上這些來(lái)自于Sony、Fullhan、Nextchip、Eyenix等廠商的ISP效能不同，都會(huì)在模擬高清攝像機(jī)后端Backend IC進(jìn)行一些圖像的處理，目的是改善Sensor傳感器所感應(yīng)到的原始圖像訊號(hào)。且每家ISP IC設(shè)計(jì)公司的做法不盡相同，就會(huì)主要包含BLC背光補(bǔ)償及寬動(dòng)態(tài)WDR與噪聲抑制2D,3D DNR上及3A(自動(dòng)白平衡Auto White Balance, AWB、自動(dòng)曝光Auto Exposure, AE及自動(dòng)對(duì)焦Auto Focus, AF)等處理算法上產(chǎn)生不同的結(jié)果。

　　在模擬高清前端上，最后一個(gè)也是最大的共通與差異點(diǎn)就在于不同模擬高清模式，但共同具有的信號(hào)發(fā)射芯片，這個(gè)芯片會(huì)基于HDCVI、HDTVI、AHD的不同而有所信號(hào)格式的輸出差異，但其基本上的共同點(diǎn)是一個(gè)借由圖像信號(hào)放大與點(diǎn)壓提升及MCU控制微處理器所構(gòu)成的一個(gè)共通性芯片所組成，借由這個(gè)發(fā)射芯片讓不同的模擬高清格式得以傳輸不同的信號(hào)傳輸距離，同時(shí)也異中求同地在這部分有一個(gè)切換開(kāi)關(guān)電路以處理HDCVI、HDTVI、AHD各別加上CVBS復(fù)合圖像信號(hào)的方式。

　　在共通與差異的部分，來(lái)到模擬高清的傳輸上都是一樣的，都是采用同軸電纜，都可以在5C-2V(RG-59U)或者3C-2V(RG-6)上傳輸從300-500米不同的等效電力信號(hào)。而另一個(gè)值得一提的共通與差異則在于后端的DVR錄像管理設(shè)備上，由于模擬高清講求的高清圖像信號(hào)的監(jiān)看與錄像存儲(chǔ)，因此在DVR錄像設(shè)備上，不管是HDCVI、HDTVI、AHD哪一種模擬高清DVR當(dāng)然都必須共同具有Rx的高清信號(hào)接收芯片，此芯片用以將信號(hào)電壓做一個(gè)等效降低與還原為BT.656或BT.1120的數(shù)字信號(hào)，以便于進(jìn)行數(shù)字錄像的編碼壓縮控制，這是不管那一種類別的模擬高清錄像都具有的共通性能?？赡艿牟町悇t在于壓縮編碼芯片在采用TI、Hisilicon與可能的Grain media的采用所產(chǎn)生在效能與ISP圖像譯碼處理的效果差異，還有模擬高清型式可鏈接960H與720P及1080P格式的模擬高清信號(hào)，它們稱之為Hybrid HD DVR，更有模擬高清的DVR可以在加上Intersil的Decoder芯片及TCP/IP界面，讓DVR得以在連結(jié)960H與720P及1080P格式的模擬高清信號(hào)再加上IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的接入，形成所謂的Tri-brid HD DVR的差異機(jī)種。以上這些都是排除HDCVI、HDTVI、AHD規(guī)格上的參數(shù)部分，而以模擬高清在產(chǎn)品組成上的共通與差異性來(lái)進(jìn)行的說(shuō)明。

　　模擬高清使用會(huì)有哪些誤區(qū)?

　　模擬高清在使用上特別是HDCVI、HDTVI、AHD這三類的新興模擬高清產(chǎn)品，特別容易讓用戶產(chǎn)生一些混淆與模糊不清的概念，為了厘清這些問(wèn)題，我們針對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行一連串的實(shí)際產(chǎn)品特性測(cè)試，從這些測(cè)試中進(jìn)行交叉的比對(duì)，以獲取更準(zhǔn)確與更肯定的答案，而這些最容易在客戶端與工程商使用上及系統(tǒng)設(shè)計(jì)上出現(xiàn)的問(wèn)題包含:

　　1. HDCVI、HDTVI、AHD在DVR錄像機(jī)的搭配上，HDCVI的方案只能接自己的DVR，但HDTVI、AHD就沒(méi)有限制?這個(gè)問(wèn)題當(dāng)然是否定的，前段已提過(guò)每一種模擬高清格式都有其自有的特定信號(hào)格式，唯一可以共通兼容的圖像輸入只有960H型式，因此HDTVI與AHD也必須搭配自己的DVR方案才能使用。

　　2. HDCVI、HDTVI會(huì)完全取代960H，因?yàn)樗麄兊漠?huà)質(zhì)和960H一模一樣?這問(wèn)題不完全正確，應(yīng)該說(shuō)在模擬高清的后端，也就是DVR上因?yàn)樽g碼芯片的關(guān)系使得BT.656信號(hào)的960H也得以透過(guò)輸入進(jìn)到模擬高清DVR上，所以可以兼容960H信號(hào)在模擬高清后端，至于模擬高清前端攝像機(jī)，由于其可同時(shí)輸出CVBS信號(hào)與HDCVI、HDTVI、AHD各種信號(hào)，因此反過(guò)來(lái)若是以CVBS信號(hào)輸出而言，那一般DVR也可兼容模擬高清的攝像機(jī)接入，但信號(hào)就不是高清條件了，初步驗(yàn)證除HDCVI外HDTVI與AHD在不同廠牌下，相同模擬高清型式下的不同廠牌攝像機(jī)與DVR是可互換兼容的，這是已驗(yàn)證可肯定的。

　　3. 目前模擬高清只有HDCVI具有1080P的方案，其他都沒(méi)有?這問(wèn)題也是否定的，事實(shí)上透過(guò)產(chǎn)品實(shí)測(cè)及拆機(jī)芯片的了解，目前HDCVI、HDTVI、AHD都具有720P與1080P兩種高清格式的前端攝像機(jī)與可兼容720P與1080P圖像接入的DVR后端，目前唯一存在的問(wèn)題是部分模擬高清的DVR數(shù)字錄像機(jī)能否同時(shí)接入720P與1080P在同一臺(tái)錄像機(jī)上，也就是存在一個(gè)720P與1080P信號(hào)格式目前在某一型式模擬高清上是存在兼容接入問(wèn)題，這仍有待再次驗(yàn)證。

　　4. 另外一個(gè)問(wèn)題是：數(shù)量不同的模擬高清攝像機(jī)在透過(guò)不同距離的同軸電纜傳回或不同格式的同軸電纜傳回的時(shí)候會(huì)不會(huì)有信號(hào)不良情況?這個(gè)問(wèn)題非常好，過(guò)去同不同長(zhǎng)短的軸電纜傳輸攝像機(jī)信號(hào)傳回矩陣會(huì)分割處理器時(shí)都會(huì)有兩種情況發(fā)生，一是信號(hào)傳回電壓強(qiáng)弱不一，因此在終端設(shè)備上造成信號(hào)同步上兩次反射不一的情況，使畫(huà)面產(chǎn)生重迭圖像或二次圖像。另外一個(gè)情況則是阻抗產(chǎn)生不同及對(duì)地隔離電壓不同產(chǎn)生纜在線蓄電干擾情況。但模擬高清的信號(hào)是否會(huì)產(chǎn)生此情況，按道理是會(huì)，但HDCVI、HDTVI、AHD基于Tx/Rx芯片的信號(hào)處理再傳輸已經(jīng)不是1.0Vp-p,75ohm的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合信號(hào)，因此此情況應(yīng)該可能發(fā)生率不高，但仍待實(shí)際驗(yàn)證。

　　5. HDCVI、HDTVI、AHD彼此間傳輸距離的差異就工程上有重要的意義嗎? 是選擇的關(guān)鍵?這個(gè)問(wèn)題也是好問(wèn)題，每一個(gè)模擬高清的格式都號(hào)稱可以在不同的纜線條件下傳輸?shù)?00-500米，甚至是600到上千米的傳輸距離，首先我們必須肯定模擬高清在與傳統(tǒng)同軸模擬比較上的傳輸距離突破創(chuàng)舉，但若以工程角度來(lái)看，這其實(shí)必?zé)o太大的實(shí)質(zhì)意義。首先，過(guò)去傳統(tǒng)的同軸電纜信號(hào)若以5C-2V來(lái)看，一般標(biāo)準(zhǔn)在不加放大下可以到200-225米，而加上放大器后可能延長(zhǎng)傳輸?shù)?00多米，但放大的信號(hào)會(huì)有損失，就算放大器的相對(duì)補(bǔ)償也是只將信號(hào)損失所產(chǎn)生的噪聲更加放大，因此要合理的使用同軸電纜就會(huì)使用不放大的距離內(nèi)較為可靠，若是信號(hào)傳輸超過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)距離且攝像機(jī)數(shù)量不少的話，通常短距離3-5公里就會(huì)改采用多模態(tài)的光纖電纜，或更長(zhǎng)距離則會(huì)采用單模態(tài)的光纖電纜，再加上以DWDM分光頻道光電傳輸器的設(shè)備方式，一根多模光纖或單模光纖就可傳送4-32個(gè)圖像及控制信號(hào)，因此從工程角度而言，這些模擬高清的傳輸距離已經(jīng)是足夠給一般工程案場(chǎng)使用，在選型上也不會(huì)是HDCVI、HDTVI、AHD選型的關(guān)鍵。

　　6. 就這些HDCVI、HDTVI、AHD傳輸距離的突破傳統(tǒng)模擬條件是否真的能幫助較大的案子的建置? 還是在SMB 上較有可能?這個(gè)問(wèn)題跟上一個(gè)問(wèn)題是一樣的，同軸線不管是哪一類同軸升級(jí)，它都只是個(gè)傳輸介質(zhì)，決定傳輸距離長(zhǎng)短都在芯片系能及電壓大小，對(duì)于工程規(guī)模的大小關(guān)鍵則是在未來(lái)除了DVR之外，是否還會(huì)有如HD-SDI一樣的模擬高清矩陣系統(tǒng)出現(xiàn)或是更多路數(shù)的模擬高清DVR的上市，那時(shí)候才會(huì)是討論模擬高清對(duì)工程案大小的應(yīng)用影響的時(shí)機(jī)。目前而言，模擬高清就跟傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)一樣，就只是中小型工程案通過(guò)多臺(tái)DVR+CMS建構(gòu)的應(yīng)用方式。

　　以上都是初步在模擬高清釋放于市場(chǎng)上的問(wèn)題搜集，相信在正式商品化后，在產(chǎn)品技術(shù)與市場(chǎng)應(yīng)用都會(huì)有更多的問(wèn)題產(chǎn)生，那也正是模擬高清產(chǎn)品高度市場(chǎng)化的時(shí)候。

　　模擬高清的垂直應(yīng)用是哪些?

　　市場(chǎng)上先后出現(xiàn)HDCVI、HDTVI和AHD，都同屬模擬高清，要想讓廣大廠商、垂直客戶端接受并大量應(yīng)用，以目前的產(chǎn)品商品化的情況，恐怕大廠還得用力宣傳并解釋特性及兼容疑惑才會(huì)有更大接受度。至于HDCVI、HDTVI和AHD哪一種產(chǎn)品更適合哪一種垂直市場(chǎng)應(yīng)用，坦白說(shuō)筆者仍然對(duì)于模擬高清能否在銀行金融與商業(yè)零售之外的應(yīng)用存疑，因?yàn)檫^(guò)去從960H到HD-SDI這兩種高解高清同軸升級(jí)方案，目前也僅存在以商業(yè)零售與金融及學(xué)校安防為主的應(yīng)用，筆者也期待光纖傳輸廠商的模擬高清傳輸界面得以研發(fā)生產(chǎn)，進(jìn)而同步對(duì)模擬高清HDCVI、HDTVI和AHD進(jìn)行信號(hào)接口格式通用化的或是大舉商品化的行動(dòng)，以利HDCVI、HDTVI和AHD跨出這個(gè)中小型應(yīng)用藩籬，進(jìn)而可以應(yīng)用于城市監(jiān)控及道路監(jiān)控這些需要高清又實(shí)時(shí)的圖像應(yīng)用需求。

　　至于HDCVI、HDTVI和AHD目前的市場(chǎng)接受度如何?到目前為止，還沒(méi)有權(quán)威的統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示準(zhǔn)確的被接受程度。但這三種模擬高清方案在市場(chǎng)上推廣的方式，依各生產(chǎn)廠商與OEM廠牌的推動(dòng)還是有一些不同。目前市場(chǎng)用戶對(duì)于自己在模擬高清方案了解得不夠才是各模擬高清生產(chǎn)廠商面臨的首要問(wèn)題。

　　模擬高清的機(jī)會(huì)與未來(lái)發(fā)展

　　高清化、智能化是目前模擬高清視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢(shì)，也將是各類模擬高清產(chǎn)品在現(xiàn)階段升級(jí)的具體做法。我們相信在未來(lái)CMOS與ISP及信號(hào)發(fā)射接收組件技術(shù)更臻完善下，模擬高清升級(jí)產(chǎn)品將會(huì)是改變傳統(tǒng)監(jiān)控應(yīng)用的產(chǎn)物，而且模擬高清監(jiān)控產(chǎn)品的應(yīng)用市場(chǎng)還是很明顯的。隨著網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控成本的不斷降低，說(shuō)不定有一天IP數(shù)字真的會(huì)取代模擬時(shí)代的產(chǎn)品。而模擬監(jiān)控創(chuàng)新升級(jí)也正努力試圖阻止模擬監(jiān)控的衰退，模擬高清升級(jí)能夠延長(zhǎng)模擬的衰退周期。在安防產(chǎn)業(yè)中，大家也許認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控將取代模擬監(jiān)控，但是這不是短時(shí)間內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的，模擬高清監(jiān)控設(shè)備的出現(xiàn)在監(jiān)控市場(chǎng)上還是有其存在的指標(biāo)意義的。

　　為了引導(dǎo)全球經(jīng)銷商與工程商更合適地選購(gòu)模擬高清相關(guān)產(chǎn)品與應(yīng)用，a&s雜志將打造專屬模擬高清的教育平臺(tái)于Secutech臺(tái)北國(guó)際安控展覽會(huì)，展期為2015年4月28至30日，規(guī)劃一系列模擬高清主題活動(dòng)，包含”模擬高清芯片專家對(duì)談“、”模擬高清產(chǎn)品技術(shù)發(fā)表會(huì)“、”模擬高清產(chǎn)品展示主題館“，從芯片關(guān)鍵技術(shù)到成品各種技術(shù)面向比較分析、并搭配現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作，讓全球買(mǎi)家掌握各家方案的特色與優(yōu)勢(shì)。

　　(本文作者現(xiàn)任a&s 資深技術(shù)顧問(wèn))