安防市場上HD-SDI攝像機(jī)制造商、HD-DVR及周邊產(chǎn)品的制造商不斷增加，對(duì)于整個(gè)市場高清化有了更大力度的催化。但應(yīng)用市場卻仍然有太多的用戶與工程商并不是很了解SDI監(jiān)控產(chǎn)品的內(nèi)容，更不用說SDI監(jiān)控產(chǎn)品的種種應(yīng)用。希望借由本文闡述SDI的產(chǎn)品該如何正確及有效的應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)中，給同行做一參考。

　　SDI高清產(chǎn)品的應(yīng)用特性

　　從影像高清產(chǎn)品應(yīng)用的角度來看，在SDI的前中后端所有不同產(chǎn)品中，可歸納出一些SDI特定的應(yīng)用特性，如影像無壓縮損失及影像實(shí)時(shí)無延時(shí)是SDI的最大應(yīng)用特性。再由這些應(yīng)用特性引申到各種不同行業(yè)別的SDI高清應(yīng)用架構(gòu)中，藉此來了解除了IP百萬高清之外，在高清監(jiān)控的要求下及原有模擬監(jiān)控升級(jí)化下，SDI高清的應(yīng)用存在發(fā)展的機(jī)會(huì)有多少?以下筆者將就這些應(yīng)用特性逐一探討說明。

　　系統(tǒng)可轉(zhuǎn)換性

　　系統(tǒng)轉(zhuǎn)換是SDI應(yīng)用探討上最在意的部分，也是一般監(jiān)控系統(tǒng)想要采用SDI高清架構(gòu)最先考慮的部分。因SDI攝像機(jī)上市后，很多用戶看到SDI的影像無壓縮及無延時(shí)效果，對(duì)于是否采用IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控都開始松動(dòng)，期望在無縫監(jiān)控及安全性要求較高的需求中加入SDI應(yīng)用。但在傳統(tǒng)模擬或IP架構(gòu)下，如何轉(zhuǎn)換擬為SDI?SDI又如何存在IP架構(gòu)中?系統(tǒng)信號(hào)轉(zhuǎn)換問題讓用戶及工程商裹足不前。

　　可喜的是，在廠商各種轉(zhuǎn)換器界面(Convertor)及SDI服務(wù)器(SDI Server)的不斷研發(fā)之下，各種不同的支持界面(如HDMI、CVBS、DVI、Ypbpr、SDI、UTP等)產(chǎn)出。SDI信號(hào)已可轉(zhuǎn)換暢行于模擬架構(gòu)或IP結(jié)構(gòu)應(yīng)用之上。同時(shí)由于纜線的可適用性，讓不管是HD-SDI 還是3G-SDI都可以無阻礙的替換原有同軸模擬攝像機(jī)甚至是原有SD標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，系統(tǒng)更可以在網(wǎng)絡(luò)界面轉(zhuǎn)換下，進(jìn)入平臺(tái)整合。原模擬及IP系統(tǒng)布線仍可采用之下，系統(tǒng)組成和設(shè)備管理操作方式不變，只需更換必要的硬件設(shè)備，無需任何使用訓(xùn)練就能平滑實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)路標(biāo)清及模擬監(jiān)控升級(jí)到實(shí)時(shí)高清監(jiān)控。

　　傳輸可長距離化

　　第二個(gè)SDI高清監(jiān)控得以發(fā)展及應(yīng)用的特性在于信號(hào)傳輸?shù)拈L距離實(shí)現(xiàn)。SDI初現(xiàn)時(shí)，不管是廠商、用戶還是工程商，無一不對(duì)SDI的應(yīng)用距離報(bào)以悲觀與懷疑的態(tài)度。不管是SDI本身還是HDMI/DVI/YC等都不會(huì)達(dá)到監(jiān)控系統(tǒng)期望的應(yīng)用傳輸距離，讓SDI差點(diǎn)就銷聲匿跡。直到SDI芯片帶寬技術(shù)改良及光纖傳輸界面(Fiber Link)出現(xiàn)，安防監(jiān)控應(yīng)用不再受限于傳輸距離，才讓SDI設(shè)備廠商燃起一線希望?？陀^上基于IP高清監(jiān)控和SDI高清監(jiān)控各有優(yōu)勢，至少從目前SDI發(fā)展上來看是令人激奮的，尤其在SDI監(jiān)控本身信號(hào)傳輸技術(shù)需要解決的長距離傳輸問題克服后。雖然配套的傳輸設(shè)備還不多，工程商與用戶面臨的產(chǎn)品選型上較少，成本又較高，但SDI傳輸應(yīng)用方式的普及度及認(rèn)知度已大大提升，雖還不及IP網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控。

　　克服儲(chǔ)存同質(zhì)化

　　再來談SDI儲(chǔ)存非異質(zhì)性的應(yīng)用特性。如同傳輸距離條件一樣，SDI高清監(jiān)控在影像儲(chǔ)存上一開始也面臨著質(zhì)疑與譏諷，被誤認(rèn)為一定存在檔案數(shù)據(jù)量過大、儲(chǔ)存空間需求大、使用成本高等因素，讓一度想采用SDI監(jiān)控系統(tǒng)的用戶及工程商又緊剎車，接著大部分安防廠商也質(zhì)疑這個(gè)問題，并抱著觀望態(tài)度去看待SDI的儲(chǔ)存設(shè)備發(fā)展。所幸除了SDI的芯片廠商將SDI發(fā)射與接收芯片成功的在抽離出BT.1120@25/50fps(30/60fps)高清信號(hào)后，順利的搭載在使用了TI、海思、GM等壓縮CODEC SoC芯片的DVR上;同時(shí)更有廠商發(fā)展了SDI芯片板卡使得SDI儲(chǔ)存從單體Stand-alone走入PC Base架構(gòu)，具體實(shí)現(xiàn)SDI高清DVR儲(chǔ)存，讓影像儲(chǔ)存相對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存上有了對(duì)等的同質(zhì)量同容量化的境界。這第三個(gè)應(yīng)用特性讓SDI高清監(jiān)控從前端到后端的架構(gòu)終于有了一個(gè)完整的應(yīng)用形式。

　　影音控制可平臺(tái)化管理

　　此應(yīng)用特性也是SDI初現(xiàn)時(shí)令人擔(dān)心與質(zhì)疑的部分。很多用戶或是IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控業(yè)者都提出SDI監(jiān)控系統(tǒng)無平臺(tái)管理機(jī)制，并不適合于大規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用。因SDI既然不是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不是IP架構(gòu)也就無所謂軟件整合集成，更不會(huì)有管理平臺(tái)機(jī)制。這確實(shí)是SDI監(jiān)控設(shè)備在控制管理上的一大缺點(diǎn)，但在SDI系統(tǒng)可轉(zhuǎn)換特性下，通過SDI服務(wù)器(SDI Server)轉(zhuǎn)成TCP/IP信號(hào)后，再由NVR或平臺(tái)軟件來進(jìn)行整合管理已成為可能。此外通過SDI儲(chǔ)存的DVR網(wǎng)絡(luò)界面再進(jìn)入管理平臺(tái)更是一理所當(dāng)然的路徑，同時(shí)也是一個(gè)影音+PTZ控制的完整兼容整合。至此若還對(duì)SDI提出無平臺(tái)管理的論調(diào)，恐怕是出于單一高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控業(yè)者的堅(jiān)持。這樣的堅(jiān)持也沒有錯(cuò)，畢竟SDI這部新車才剛出廠，就如同IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控六年前誕生時(shí)一樣，需要磨合需要試車調(diào)校使之更趨完備。

　　矩陣應(yīng)用的再生

　　半年前，很多用戶及工程商都對(duì)廠商在矩陣(Matrix Switcher)能不能處理SDI信號(hào)感到信心不足。甚至純粹的認(rèn)為在多路SDI影像的矩陣交叉電路(Cross-Point)及多影像同步信號(hào)(Sync Signal)上，SDI并非CVBS復(fù)合影像信號(hào)，而不具有垂直同步控制可進(jìn)行影像切換及影像分配工作，對(duì)于部分廠商要推出SDI控制矩陣主機(jī)顯得意興闌珊，只是持觀望態(tài)度。但在深圳安博會(huì)上， SDI等效電路(SDI Equalizer Circuit)及SDI信號(hào)分配器(SDI Distributor)的技術(shù)突破及芯片廠商的助力下，SDI控制矩陣已推出正式版本。本刊測試后發(fā)現(xiàn)，雖然部分矩陣產(chǎn)品在控制鍵盤與顯示功能上尚未完備，容量上也尚未見到大于96x16的矩陣規(guī)模，但SDI全面替代傳統(tǒng)矩陣應(yīng)的時(shí)代應(yīng)該也不遠(yuǎn)了。[nextpage]

　　圖像處理與智能實(shí)時(shí)結(jié)應(yīng)用

　　另一關(guān)鍵的SDI應(yīng)用特性是SDI監(jiān)控產(chǎn)品的數(shù)字非壓縮無延時(shí)的效果，雖專家說還是有40-50ms的延時(shí)，但那并非肉眼視覺能看出的誤差。而可為影像監(jiān)控提供更多細(xì)節(jié)，保持影像的完整性和無失真原始性，這一點(diǎn)是目前其它模擬或IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)所無法比擬的，同時(shí)圖像處理上SDI的寬動(dòng)態(tài)與訊號(hào)噪聲比的優(yōu)異范圍在實(shí)時(shí)影像的搭配下，其畫質(zhì)相對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控要更為順暢細(xì)膩，此應(yīng)用特性是依賴DSP或ISP的芯片加上傳感器的效能達(dá)成的。還有一個(gè)非常重要的是智能偵測及分析上的應(yīng)用，因?yàn)橛跋竦臒o失真無延時(shí)性，使其在智能判斷及分析上大大提高了智能分析算法的精度，也在智能視頻分析IVS下為證據(jù)提供了最好的保障。這都是SDI在應(yīng)用特性上的優(yōu)勢。

　　寬廣視界及應(yīng)用成本精簡特性

　　最后一個(gè)SDI的應(yīng)用特性雖只存在SDI產(chǎn)品前端的攝影機(jī)上，卻也舉足輕重，那就是IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控辨識(shí)率雖已達(dá)到超高清的1600萬或2000萬畫素，但實(shí)際網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用上攝像機(jī)還是都以高清HD-720P@25/50fps及全高清Full HD-1080P@25/50fps為產(chǎn)品辨識(shí)率主軸。這主要因?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在這種HDTV格式下可以呈現(xiàn)最大視角及最順暢的高清解晰度，同時(shí)也顧及在HDTV高清的寬廣視界格式下，攝影機(jī)在同一需求安裝上更可以1組高清抵上2~3組標(biāo)清攝像機(jī)效果。同理由于SDI畫面比是嚴(yán)格定義在720/1080P之下的16:9的規(guī)范，因此攝像機(jī)的視角都是以HDTV格式為標(biāo)準(zhǔn)，也就是說1組SDI攝影機(jī)畫面角度本就可以抵上標(biāo)清畫面的2~3組的視界大小需求。相對(duì)而言，在系統(tǒng)建置成本上也就可以比2~3組標(biāo)清的建置費(fèi)用更精簡，這也是SDI的優(yōu)勢之一。

　　以上所列七項(xiàng)特性皆為SDI產(chǎn)品在現(xiàn)今影像監(jiān)控上的優(yōu)勢，在不同需求的行業(yè)應(yīng)用上，掌握這七點(diǎn)可在SDI數(shù)字高清系統(tǒng)規(guī)劃上較為順利。當(dāng)然在這些優(yōu)勢背后一樣有SDI的弱點(diǎn)及問題存在。如SDI后端產(chǎn)品在攝像機(jī)的數(shù)字帶寬格式上，不同品牌間及后端橫向的門禁報(bào)警等子系統(tǒng)整合應(yīng)用上會(huì)有影像兼容問題;另外線纜材質(zhì)也是影響SDI產(chǎn)品應(yīng)用順利與否的條件;再來是經(jīng)過壓縮后錄像信號(hào)與平臺(tái)整合HD-DVR后的影像呈現(xiàn)，是否仍能如原來前端的信號(hào)一樣清晰順暢,都是應(yīng)用SDI產(chǎn)品時(shí)必須考慮的。但相信這一切的應(yīng)用阻礙會(huì)很快被技術(shù)發(fā)展所克服。

　　SDI高清產(chǎn)品的行業(yè)應(yīng)用

　　闡述SDI的應(yīng)用特性后，以下我們將聚焦大范圍道路交通及小區(qū)域金融銀行兩個(gè)重要行業(yè)，舉例說明SDI高清產(chǎn)品在行業(yè)安全中如何建構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)用。

　　交通行業(yè)應(yīng)用

　　交通行業(yè)上是率先采用SDI數(shù)字高清產(chǎn)品的行業(yè)之一。以道路監(jiān)控為例，其特點(diǎn)是日夜全天候使用、目標(biāo)物速度變化差異明顯、監(jiān)控目標(biāo)物細(xì)節(jié)多、長距離傳輸及大數(shù)量密布式建構(gòu)等。正好適合SDI數(shù)字高清的產(chǎn)品應(yīng)用。

　　路側(cè)攝像機(jī)前端

　　過去道路交通監(jiān)控在路口的攝像機(jī)布建可能至少需要4~8組才能夠滿足路口監(jiān)控影像的覆蓋率，而采用SDI攝像機(jī)后，實(shí)際工程驗(yàn)證僅需原來50%的數(shù)量即可滿足原有涵蓋需求。此外在道路卡口部分，原本監(jiān)控至少需要3組來監(jiān)控車牌、車型及駕駛者影像，改采SDI高清攝像機(jī)后則如同采用IP百萬像素?cái)z像機(jī)一樣，僅1組SDI高清攝像機(jī)即可完整監(jiān)控車牌、車型及駕駛者，甚至可將卡口收費(fèi)過程清晰納入畫面。更可貴SDI所提供的是實(shí)時(shí)無壓縮影像，對(duì)于交通事件能提供無遺漏的過程記錄，這可能是IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)所無法做到的。[nextpage]

　　中段道路傳輸

　　過去高速公路以光端機(jī)為主要傳輸架構(gòu)，而對(duì)現(xiàn)已有的IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控而言，網(wǎng)絡(luò)界面、網(wǎng)關(guān)交換機(jī)和光端機(jī)等是道路傳輸?shù)闹饕獦?gòu)成。但不管今天所面臨的是IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)還是傳統(tǒng)模擬光纖傳輸架構(gòu)，在SDI的信號(hào)轉(zhuǎn)換及SDI的光端機(jī)及SDI的影像服務(wù)器下，我們可在前端原IP架構(gòu)下?lián)Q上SDI攝像機(jī)加SDI轉(zhuǎn)TCP/IP 的SDI Server來換裝原IP標(biāo)清的SDI高清，轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，再進(jìn)到IP光端機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距傳輸。也可以直接汰換IP光端機(jī)為SDI轉(zhuǎn)Fiber發(fā)射與接收光端機(jī)，將SDI攝像機(jī)信號(hào)直接送到后端，解回實(shí)時(shí)的SDI信號(hào)再進(jìn)入DVR或是矩陣系統(tǒng)及大屏幕上。這里所提的道路交通監(jiān)控都采用光纖電纜傳輸方式，才是一個(gè)合理正確的SDI替換應(yīng)用。

　　后端管理監(jiān)控中心

　　過去網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控或傳統(tǒng)的矩陣系統(tǒng)上，監(jiān)控信號(hào)都是一個(gè)一個(gè)的回傳到監(jiān)控中心，都可以采用堆棧架構(gòu)來組成系統(tǒng)。即不管是模擬還是IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信號(hào)，都先在道路或高速公路的部分區(qū)段予以DVR或衛(wèi)星矩陣(Satellite Matrix)集中收集后，再選擇部分回傳還是全部回傳架構(gòu)。因此信號(hào)終端就可能是以DVR/NVR再加上網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及網(wǎng)關(guān)來完成一個(gè)信號(hào)的回傳。若為模擬則信號(hào)是由光端機(jī)出來后直接進(jìn)入矩陣做影像與控制分配處理。這些架構(gòu)采用已久，若應(yīng)用SDI產(chǎn)品于后端，面臨原系統(tǒng)為IP架構(gòu)時(shí)，只要將通過IP光端機(jī)傳回的影像原原本本的接在既有的網(wǎng)絡(luò)路由上，完全不需要做任何的線路及結(jié)構(gòu)改變，若要還原SDI信號(hào)則須加上有SDI信號(hào)還原的SDI服務(wù)器。如此將還原的SDI信號(hào)接上大屏或監(jiān)視器就可完成一個(gè)較為完整的系統(tǒng)。但通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腟DI信號(hào)是否會(huì)有網(wǎng)絡(luò)延時(shí)及解晰度是否會(huì)降低仍存在疑慮，同時(shí)對(duì)于傳回HD-DVR再由監(jiān)控平臺(tái)以TCP/IP再收集的信號(hào)呈現(xiàn)是否能與原SDI無壓縮無損耗相比也有所疑慮。但直接以SDI光端機(jī)傳回的信號(hào)來做后端影像信號(hào)呈現(xiàn)處理及儲(chǔ)存是較為有利的，也算是在道路監(jiān)控上SDI系統(tǒng)上合理又較經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用。

　　金融行業(yè)應(yīng)用

　　金融是比較清楚SDI數(shù)字高清產(chǎn)品規(guī)范用途的應(yīng)用行業(yè)。以銀行為例，銀行營業(yè)廳場所具有日夜全天候使用、目標(biāo)物集中特定地點(diǎn)、目標(biāo)物細(xì)節(jié)多、區(qū)域內(nèi)短距傳輸架構(gòu)及無縫建構(gòu)等特性，部分特定地點(diǎn)同樣適合SDI數(shù)字高清產(chǎn)品的應(yīng)用，以下從前中后端的架構(gòu)來探討如何在金融銀行應(yīng)用SDI數(shù)字高清監(jiān)控。

　　銀行內(nèi)外攝像機(jī)前端

　　傳統(tǒng)銀行的攝像機(jī)布建上，必須在柜臺(tái)區(qū)、金庫、營業(yè)廳、出入口和ATM柜員機(jī)建立一個(gè)無縫連接的監(jiān)控系統(tǒng)，柜臺(tái)因?yàn)楸仨氝_(dá)到鈔票進(jìn)出及收付過程不遺漏，所以每個(gè)柜員頭上至少都有一組的攝像機(jī)，特定區(qū)域的鈔券進(jìn)出最多的柜臺(tái)則要2~4組攝像機(jī)來進(jìn)行影像監(jiān)控，再加上營業(yè)廳內(nèi)等候區(qū)與出入口及銀行外的區(qū)域，還不包括ATM柜員機(jī)，就有平均約30組的攝像機(jī)在銀行內(nèi)外進(jìn)行不斷的影像監(jiān)控錄像。

　　但若采用SDI攝像機(jī)，實(shí)際工程驗(yàn)證，原來柜臺(tái)上的攝像機(jī)數(shù)量大概可減少33%，營業(yè)廳則可減少50%的攝像機(jī)數(shù)量。不但可以滿足原有涵蓋需求，同時(shí)人員臉部及穿著等細(xì)節(jié)、柜臺(tái)柜員的內(nèi)部動(dòng)作、鈔券在柜面上的來去、數(shù)鈔動(dòng)作的細(xì)節(jié)、鈔票面額等細(xì)微部分都可在SDI的高清實(shí)時(shí)下得以100%掌握。另外過去經(jīng)常發(fā)生在銀行外部的意外事件中人員的臉部、身型和銀行外車輛的車牌、車型及駕駛?cè)擞跋?，在改采SDI高清攝像機(jī)后都可達(dá)到傲視IP百萬畫素?cái)z像機(jī)的效果。因?yàn)殂y行區(qū)域性環(huán)境中，前端并無絕對(duì)的必要采用IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，采用SDI攝像機(jī)反而可以達(dá)到真正高清無損失的影像質(zhì)量。

　　中段行內(nèi)傳輸

　　銀行因?qū)俜忾]環(huán)境及封閉傳輸架構(gòu)，既可采用IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,也可采用同軸電纜傳輸?shù)募軜?gòu)。過去金融銀行大部分行內(nèi)影像傳輸仍是以同軸纜架構(gòu)為多，因此非常有利于SDI高清產(chǎn)品的應(yīng)用，在纜線質(zhì)量條件下更換為SDI，在成本上及工程施作上也可省去不少工作及費(fèi)用，對(duì)整體系統(tǒng)改善而言，SDI的應(yīng)用比IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控要來得經(jīng)濟(jì)。至于在銀行的聯(lián)網(wǎng)要求規(guī)范下，我們可以在HD-DVR端架構(gòu)下，以TCP/IP 接駁上網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

　　后端銀行監(jiān)控

　　銀行過去網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控上主機(jī)都是以DVR為主，搭配儲(chǔ)存的磁盤陣列，監(jiān)控信號(hào)也都是一個(gè)一個(gè)的回傳到DVR上，其中DVR擔(dān)負(fù)著銀行安全的核心工作。有了SDI的HD-DVR后，監(jiān)控架構(gòu)都還是以既有的方式來組成，完全不需要做任何的線路及結(jié)構(gòu)改變，若要還原SDI信號(hào)，則加上SDI信號(hào)分配器，將SDI高清信號(hào)接上監(jiān)看大屏或LCD監(jiān)視器就可成為完整系統(tǒng)。但通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腟DI HD-DVR信號(hào)是否會(huì)有網(wǎng)絡(luò)延時(shí)及解晰度降低，也仍存在疑慮;同時(shí)對(duì)于HD-DVR再傳回網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程的監(jiān)控平臺(tái)，其信號(hào)呈現(xiàn)也無法保證是否可以保持無壓縮無損耗的圖像，這與網(wǎng)絡(luò)條件及質(zhì)量有相當(dāng)關(guān)系。對(duì)于銀行而言，能獲得現(xiàn)場端無延遲無損耗的錄像，應(yīng)該才是采用SDI數(shù)字高清系統(tǒng)最有力的動(dòng)力。

　　結(jié)語

　　以上是針對(duì)SDI各種應(yīng)用特性的說明及行業(yè)應(yīng)用的舉例說明，SDI數(shù)字高清的產(chǎn)品從整個(gè)監(jiān)控應(yīng)用上看已漸趨成熟穩(wěn)定，雖仍有負(fù)面的看法，但基于客觀立場，我們樂于見到安防系統(tǒng)的多樣化發(fā)展，讓用戶及工程商有多樣化的高清應(yīng)用選擇，也讓設(shè)備廠商有更多研究發(fā)展的契機(jī)。