960H與HD-SDI均具有十分鮮明的特點(diǎn)，相關(guān)廠商熱推重點(diǎn)是只需更換原有系統(tǒng)中少量設(shè)備，可在保留原有傳輸線路、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)甚至操作使用習(xí)慣的前提下，將原有模擬系統(tǒng)升級(jí)為高清或者準(zhǔn)高清的監(jiān)控系統(tǒng)。毫無(wú)疑問(wèn)，這一優(yōu)勢(shì)具有很大的誘惑力。然而經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的分析和觀察，筆者認(rèn)為，若想徹底達(dá)到上述兩種系統(tǒng)的預(yù)期效果，就不能只更換部分設(shè)備而保留傳輸線路甚至主要設(shè)備，更可能的是需要把系統(tǒng)中所有設(shè)備包括線纜整體升級(jí)，所花費(fèi)的成本絕對(duì)不少于重新建設(shè)一個(gè)全新的監(jiān)控系統(tǒng)。

　　960H模擬高清解決方案

　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前雖然IP高清風(fēng)起云涌，但是模擬攝像機(jī)仍然占用將近八成的市場(chǎng)份額，眾多模擬攝像機(jī)生產(chǎn)商不甘心這么早退出市場(chǎng)，作為應(yīng)對(duì)策略同時(shí)也為了更好的滿足高清市場(chǎng)的需求，960H模擬高清技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前市面上主流的960H攝像機(jī)是采用SONY EffioTM 系列DSP配合SONY 960H sensor 這一組合方式。其中EffioTM是 Enhanced Features and Fine Image Processor的縮寫，是一款具有強(qiáng)大圖像處理能力的DSP芯片。

　　EffioTM系列DSP分為3個(gè)版本，分別是Effio-E(入門型)、Effio-S(高性能)以及Effio-P(高性能且支持寬動(dòng)態(tài))。其中入門型E搭配960H CCD 的方案以其較低的價(jià)格、優(yōu)秀的性能成為目前高解析度攝像機(jī)中應(yīng)用最廣的方案，而支持760H和960HCCD的S型，產(chǎn)品功能更加豐富，價(jià)格也高出不少，一般用于中高端用戶。P型方案強(qiáng)化了寬動(dòng)態(tài)功能，其支持760H WDR/NORMAL CCD和960 H WDR/NORMAL CCD，性能與S型相當(dāng)，區(qū)別是進(jìn)一步優(yōu)化了寬動(dòng)態(tài)功能，更適合對(duì)寬動(dòng)態(tài)有特殊要求的場(chǎng)合。

　　根據(jù)相關(guān)廠商的介紹，960H高解析度攝像機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)目前主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　1. 清晰度更高，細(xì)節(jié)更加細(xì)膩。960H攝像機(jī)在彩色狀態(tài)下的線數(shù)高達(dá)650線，黑白狀態(tài)下可達(dá)700線，相比普通模擬攝像機(jī)，清晰度有較大的提升。其高線數(shù)主要通過(guò)960H的sensor實(shí)現(xiàn)，后臺(tái)DSP內(nèi)置算法也對(duì)圖像有一定的銳化作用。

　　2. 靈敏度更高，低照度更好。通過(guò)搭配SONY最新的SUPER HAD CCD，此類攝像機(jī)的低照度效果有了較大的提升，這點(diǎn)也主要是通過(guò)sensor實(shí)現(xiàn)，DSP內(nèi)置相關(guān)算法同樣對(duì)攝像機(jī)的低照度效果起到了強(qiáng)化的作用。

　　3. 更優(yōu)秀的寬動(dòng)態(tài)功能，Effio-P的DSP強(qiáng)化了寬動(dòng)態(tài)功能，配合雙速CCD或者普通CCD，均可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的寬動(dòng)態(tài)效果。

　　EffioTMDSP的圖像處理能力有較大幅度提升，除能實(shí)現(xiàn)以上功能之外，還能實(shí)現(xiàn)較好的色彩還原以及數(shù)字降噪功能。

　　960H模擬高清之系統(tǒng)分析

　　960H模擬高清解決方案的主要賣點(diǎn)在于：原有模擬系統(tǒng)可通過(guò)更換前端攝像機(jī)，快速升級(jí)為準(zhǔn)高清的監(jiān)控系統(tǒng)，即原有的線纜和相關(guān)設(shè)備可以繼續(xù)使用。對(duì)于面臨升級(jí)改造但預(yù)算有限的用戶，這確實(shí)是一個(gè)較好的高清升級(jí)解決方案。

　　具體產(chǎn)品推廣時(shí)，幾乎所有廠商都是將攝像機(jī)通過(guò)一段短的同軸電纜連在監(jiān)視器上，來(lái)展示監(jiān)控效果，必須承認(rèn)，其效果的確比普通模擬攝像機(jī)有較大的提升。但是，筆者認(rèn)為，依據(jù)前端產(chǎn)品的效果來(lái)斷定整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)劣顯然有些一葉障目，得出的結(jié)論似乎也沒(méi)有說(shuō)服力。既然做系統(tǒng)，就必須從系統(tǒng)的角度來(lái)審視上述情況，這也是進(jìn)行以下三項(xiàng)分析的原因。

　　1、長(zhǎng)距離同軸電纜傳輸帶來(lái)的高頻分量損失

　　模擬復(fù)合視頻信號(hào)(CVBS)是由一系列頻率不同的正弦波所組成的復(fù)雜波形(可根據(jù)傅里葉變換分解)，這些正弦波的頻率范圍從0赫茲到8M赫茲，亦即復(fù)合視頻信號(hào)的帶寬。在這一系列不同頻率的正弦波中，低頻部分決定了視頻中物體的形狀等宏觀屬性，高頻部分則決定了圖像的清晰度、圖像中物體的細(xì)節(jié)、以及圖像的色彩信息。

　　復(fù)合視頻信號(hào)通常在同軸電纜上傳遞，也就是說(shuō)所有頻率的信號(hào)都會(huì)在同一根線纜上傳輸，而在同一段介質(zhì)上傳輸時(shí)，高頻信號(hào)總是衰減得更快。就好像長(zhǎng)距離賽跑比賽中，類似高頻的短跑選手因?yàn)橄拇?，難以戰(zhàn)勝代表低頻的長(zhǎng)跑選手。在模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)信號(hào)傳輸?shù)耐S電纜，一般短則幾十米，長(zhǎng)則數(shù)百米，一旦距離達(dá)到某個(gè)臨界值，復(fù)合視頻信號(hào)中的高頻分量將有明顯的衰減。這也是為什么前端原始信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)百米的同軸電纜的傳輸后再用監(jiān)視器看，畫面的顏色通常會(huì)變淡，圖像似乎也不那么清晰了。如前所述，對(duì)于復(fù)合視頻信號(hào)，決定清晰度和色彩的高頻分量，更容易在介質(zhì)中損失，從而造成上面所描述的結(jié)果。

　　從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，960H攝像機(jī)輸出的信號(hào)還是復(fù)合視頻模擬信號(hào)，不同的是，其輸出的信號(hào)中高頻信號(hào)的頻率比以往普通模擬攝像機(jī)更高。過(guò)去的760H攝像機(jī)輸出的最高頻率約為7MHZ，按照1MHZ相當(dāng)于80TVL進(jìn)行換算，其畫面清晰度在560線左右;而960H的最高頻率在8MHZ甚至更高，也就是說(shuō)，其直接輸出的視頻清晰度在650線到700線左右。注意，筆者在這里強(qiáng)調(diào)了“直接輸出”，而不是說(shuō)最終顯示的效果。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，沒(méi)有人拿一個(gè)攝像機(jī)連一段很短的視頻同軸電纜然后直接接在一個(gè)監(jiān)視器上去看效果，攝像機(jī)和后端之間，還是要通過(guò)較長(zhǎng)距離的傳輸介質(zhì)的，而決定清晰度的高頻分量將在這段介質(zhì)上不可避免的損失掉一部分或者全部。簡(jiǎn)言之，即使960H高清攝像機(jī)具有更高的像素，通過(guò)一段長(zhǎng)距離的同軸電纜傳輸后產(chǎn)生的清晰度效果可能和760H普通模擬前端的清晰度效果差不多。解決之法是在系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，讓960H攝像機(jī)輸出的視頻在盡可能短的距離就接進(jìn)光端機(jī)來(lái)傳輸。

　　2 、中間設(shè)備對(duì)高頻分量的截止

　　因?yàn)橐曨l信號(hào)從前端攝像機(jī)輸出后還要至少經(jīng)過(guò)視頻分配器、矩陣后(也可能有光端機(jī)，防雷器等設(shè)備)才能在監(jiān)視器上顯示，而這些設(shè)備對(duì)高頻信號(hào)都可能產(chǎn)生截止作用。

　　模擬監(jiān)控時(shí)代，攝像機(jī)輸出信號(hào)中最高頻率約在6到7MHZ左右，因此模擬監(jiān)控設(shè)備最高只能支持7MHZ左右的視頻信號(hào)頻率，這就意味著，即使有高于此頻率的信號(hào)分量輸進(jìn)設(shè)備，也將被截止掉。所以輸入的信號(hào)清晰，但是輸出后不能保持最佳的清晰度。圖1是某款著名矩陣的相關(guān)參數(shù)：

　　這款矩陣允許通過(guò)的視頻帶寬是5HZ到8MHZ，也就是說(shuō)高于8MHZ的高頻分量將被截止。用同樣的方式去檢查原有模擬監(jiān)控系統(tǒng)中所有相關(guān)設(shè)備，根據(jù)木桶理論，在信號(hào)傳輸?shù)穆窂缴现灰幸粋€(gè)設(shè)備的帶寬不滿足要求，即使其余設(shè)備再優(yōu)秀最后呈現(xiàn)的結(jié)果也必然無(wú)法達(dá)到預(yù)期值?？紤]到仍在使用的許多模擬監(jiān)控系統(tǒng)年代久遠(yuǎn)，搭載的設(shè)備難免參差不齊，因此采用960H高清對(duì)老模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)后的效果，難以預(yù)期。

　　3 、多端DVR必須同時(shí)升級(jí)

　　這一點(diǎn)其實(shí)是第二點(diǎn)的延伸。眾所周知，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)，視頻資料的保存在某種意義上比實(shí)時(shí)監(jiān)看更重要，原有的模擬監(jiān)控系統(tǒng)如果通過(guò)更換960H高清前端來(lái)升級(jí)，那么存儲(chǔ)部分，原來(lái)的DVR能否保證錄制的視頻也能達(dá)到960H?

　　答案是否定的，受到編碼設(shè)備的限制，普通DVR最高支持D1分辨率，所以即使前端升級(jí)為960H攝像機(jī)，也只能實(shí)現(xiàn)D1的錄像效果。這個(gè)問(wèn)題的本質(zhì)是DVR的輸入端口對(duì)輸入信號(hào)中高頻分量的截止，要想改變就必須改進(jìn)DVR，使設(shè)備輸入端口的帶寬提升，能接納更高頻率的信號(hào)并實(shí)施壓縮編碼，這就是WD1的DVR，但目前這種DVR還比較少見(jiàn)。

　　假設(shè)更換了960H的前端后，顯示的效果真的得到了提升，也暫時(shí)不論單單提高顯示效果是否有意義。如果既要保證顯示效果又要保證存儲(chǔ)效果，那么除了更換前端之外還要更換DVR，由此產(chǎn)生的成本已經(jīng)失去了960H所宣傳的低成本升級(jí)高清系統(tǒng)的初衷，這還沒(méi)有考慮到為保證顯示的效果可能要實(shí)施的線纜更換，中間設(shè)備更換的費(fèi)用，所有的這一切加起來(lái)，說(shuō)到底，要徹底保證960H模擬高清的效果，原有的系統(tǒng)有可能要重新徹底改造，有這個(gè)花費(fèi)，大可以直接上IP高清系統(tǒng)。

　　另一方面，960H解決方案剛提出時(shí)，市場(chǎng)上只有少數(shù)幾家廠商推出了這種高線數(shù)的模擬前端，從而在某些商務(wù)的層面占得了先機(jī)，隨著越來(lái)越多廠商采用這種方案生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品，筆者認(rèn)為960H模擬高清解決方案以及產(chǎn)品正在失去原有的商務(wù)層面的意義，而逐漸演變?yōu)閮r(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)。

　　筆者并非否定960H模擬高清本身的意義和價(jià)值，只是客觀對(duì)960H應(yīng)用到系統(tǒng)實(shí)際中后所面臨的若干問(wèn)題探討，所得出的結(jié)論并不一定對(duì)，但是筆者堅(jiān)持認(rèn)為，這種分析和探討絕對(duì)是有必要的。

　　HD-SDI解決方案

　　SDI即serial digital interface，就是數(shù)字非壓縮技術(shù)，來(lái)自廣電領(lǐng)域。視頻經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，有2條路可以走，壓縮或者非壓縮。IP監(jiān)控需要壓縮，其好處是大量節(jié)約帶寬，使視頻在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸成為可能，同時(shí)約束視頻資料的存儲(chǔ)容量，代價(jià)是視頻質(zhì)量的下降、操控存在延時(shí)性以及開放性架構(gòu)無(wú)法避免的隱患。非壓縮就是所謂的數(shù)字非壓縮技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)有很多種，比如常見(jiàn)的HDMI，DVI 和SDI。此技術(shù)中視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換后不再壓縮，只是按特殊方式編碼(此編碼不同于壓縮編碼，不存在有損壓縮的過(guò)程)。非壓縮的好處是視頻質(zhì)量最大限度的保真，且?guī)缀鯖](méi)有延時(shí)(40ms)，代價(jià)則是視頻信號(hào)數(shù)據(jù)量極大。

　　SDI目前根據(jù)視頻分辨率和幀率可分為3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

　　· SD-SDI 即標(biāo)清SDI。主要對(duì)針對(duì)標(biāo)清分辨率，每秒25幀或30幀(分辨是PAL制和NTSC制，下同)。模數(shù)轉(zhuǎn)化后的視頻帶寬大致為250Mbps左右(如果是16:9，則為360Mbps左右);

　　· HD-SDI 即高清SDI，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)分辨率為1080P，幀率為25或者30，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)量為1.485Gbps;

　　· 3G-SDI，高清高幀率SDI,分辨率仍為1080P ，但是幀率增大到50或者60，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)量大致為2.9Gbps。

　　由以上三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可知視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換后不經(jīng)過(guò)壓縮的原始數(shù)據(jù)量是很大的，如此大的數(shù)據(jù)量IP網(wǎng)絡(luò)根本無(wú)法承載，若直接存儲(chǔ)其容量亦將十分驚人。

　　由于標(biāo)清視頻幾乎全都采用模擬方式，所以在監(jiān)控領(lǐng)域SD-SDI 意義不大，而3G-SDI數(shù)據(jù)量太大，如此高的幀率在監(jiān)控領(lǐng)域也無(wú)必要，故3G標(biāo)準(zhǔn)的SDI也不大可能廣泛用，真正可能在監(jiān)控領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用的是HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)，這種標(biāo)準(zhǔn)在提供分辨率為1080P幀率達(dá)到25或者30的高清視頻的同時(shí)，最大限度的保留的視頻的所有細(xì)節(jié)，同時(shí)操控的延時(shí)性幾乎等同于模擬系統(tǒng)。HD-SDI的這一特點(diǎn)在目前來(lái)說(shuō)是獨(dú)樹一幟甚至無(wú)可匹敵的。

　　和960H模擬高清類似，HD-SDI解決方案的提倡者也認(rèn)為此方案能在原模擬監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，花費(fèi)盡量少的成本來(lái)升級(jí)為真正的全高清系統(tǒng)。HD-SDI系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)可歸納為以下幾點(diǎn)：

　　· 無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)100米，線纜使用高品質(zhì)同軸電纜(RG5859)，接頭使用高品質(zhì)BNC接頭。這些都是和以前的模擬監(jiān)控系統(tǒng)完全兼容的，原有模擬監(jiān)控系統(tǒng)理論上只要保留傳輸線路就可以升級(jí)為SDI系統(tǒng)，當(dāng)然原模擬系統(tǒng)中幾乎所有設(shè)備都要同步更新為相應(yīng)的SDI設(shè)備，比如SDI前端、SDI光端機(jī)、SDI視頻分配器、SDI矩陣、SDI-DVR等。新構(gòu)建的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)幾乎完全類似于原模擬系統(tǒng)，為工程商設(shè)計(jì)施工提供了很大的便利;

　　· 不失真的可靠度，HD-SDI不像IP系統(tǒng)那樣視頻資料是壓縮后以封包方式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，HD-SDI視頻以未經(jīng)壓縮的信號(hào)在同軸電纜上專線傳輸，穩(wěn)定可靠，不失真;

　　· 高清等級(jí)的實(shí)時(shí)圖像，SDI在視頻產(chǎn)生和傳輸過(guò)程中沒(méi)經(jīng)過(guò)壓縮和封包化以及解碼的過(guò)程，不產(chǎn)生IP高清圖像的延時(shí)，在講究實(shí)時(shí)監(jiān)控的場(chǎng)合特別合適，如賭場(chǎng)，交通;

　　· 可在同軸電纜上做多工傳輸。同軸電纜上不但可以傳輸視頻，還可以傳輸音頻，這樣模擬系統(tǒng)中的視頻矩陣和音頻矩陣就可以合二為一了，同時(shí)SDI標(biāo)準(zhǔn)還支持在同軸電纜上傳輸控制信號(hào)，未來(lái)PTZ的信號(hào)也可以通過(guò)同軸電纜傳輸，不用再敷設(shè)控制線纜，電源也極有可能通過(guò)同軸電纜傳輸，這樣，真正實(shí)現(xiàn)一根同軸電纜傳輸多種信號(hào)，節(jié)省布線成本;

　　· 為智能視頻分析提供所需的優(yōu)質(zhì)視頻信號(hào)，未壓縮的高清視頻信號(hào)將大大提高智能視頻分析的準(zhǔn)確性;

　　· 具備和模擬系統(tǒng)類似的信號(hào)安全性和系統(tǒng)開放性擴(kuò)展?jié)摿Α?/P>

　　還需注意的是，HD-SDI視頻的確可以通過(guò)同軸電纜傳輸，但是要保證顯示效果，對(duì)同軸電纜規(guī)格的要求很高(筆者最近參加了某地公安天網(wǎng)工程的設(shè)備選型測(cè)試，有部分廠家拿來(lái)SDI的前端參與測(cè)試，其工作人員在當(dāng)?shù)胤磸?fù)買了2次同軸電纜都沒(méi)法實(shí)現(xiàn)SDI信號(hào)的傳輸)，要求同樣嚴(yán)格的還有相關(guān)的接插件，原有普通BNC視頻接頭在顯示HD-SDI時(shí)將對(duì)顯示效果大打折扣。

　　原有的模擬監(jiān)控系統(tǒng)基本都使用了5年以上，有些甚至更長(zhǎng)，這些系統(tǒng)中的同軸電纜規(guī)格肯定不夠高，同時(shí)不可避免的存在老化現(xiàn)象，接插件同樣存在這個(gè)問(wèn)題，在這樣的系統(tǒng)中想僅僅更換SDI設(shè)備去實(shí)現(xiàn)HD-SDI的效果，筆者認(rèn)為是不現(xiàn)實(shí)的，而如果要全部更換線纜和接插件，那么HD-SDI所宣稱的一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)將不復(fù)存在，而新建一個(gè)高清監(jiān)控系統(tǒng)，如果對(duì)延時(shí)性沒(méi)有過(guò)分嚴(yán)格的要求，為什么不采用IP高清解決方案呢?

　　HD-SDI解決方案同樣存在視頻存儲(chǔ)效果低于顯示效果的問(wèn)題，非壓縮視頻數(shù)據(jù)量巨大，不經(jīng)過(guò)壓縮，基本不具有長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)的可能性，而通過(guò)編碼器或者HD-SDI 硬盤錄像機(jī)，則保存的視頻的畫質(zhì)上已經(jīng)失去了HDSDI的優(yōu)勢(shì)。

　　HD-SDI解決方案目前最大的優(yōu)勢(shì)就是高清和操控?zé)o延時(shí)，這個(gè)優(yōu)勢(shì)只適用于少數(shù)對(duì)視頻的畫質(zhì)和延時(shí)性有苛刻要求的用戶，對(duì)于這部分用戶，完全可以按照標(biāo)準(zhǔn)全新搭建一套HD-SDI系統(tǒng)，在已有的少數(shù)SDI案例中，確實(shí)是這么做的，而對(duì)于絕大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)，IP高清將會(huì)是更合理的選擇。說(shuō)到底，IP的開放性太有誘惑了，在網(wǎng)絡(luò)可達(dá)的任何地方，理論上都可以獲取希望的視頻，這點(diǎn)優(yōu)勢(shì)是別的系統(tǒng)無(wú)法比擬的。而對(duì)于HD-SDI高清解決方案，可以單獨(dú)構(gòu)成一套系統(tǒng)使用，但是更有可能的情況是和別的系統(tǒng)結(jié)合使用或者作為整個(gè)大監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，IP高清的畫質(zhì)將更好，延時(shí)也將更小，而在此之前，HD-SDI將作為某些特種行業(yè)的高清過(guò)渡解決方案存在，而這種存在很大程度上將是小規(guī)模和暫時(shí)的。

　　結(jié)語(yǔ)

　　上文僅對(duì)兩種最近比較熱門的非IP高清解決方案從系統(tǒng)應(yīng)用的角度上做了粗略的分析，分析的結(jié)果僅供讀者參考。無(wú)疑，高清還將是安防監(jiān)控領(lǐng)域未來(lái)一段時(shí)間的一個(gè)主要話題，面對(duì)市場(chǎng)上層出不窮的名詞概念以及解決方案，筆者認(rèn)為，我們還是要勤于思考，保持清醒，這樣才不至于被亂花迷了眼，從而更好的指導(dǎo)實(shí)際工作。