關(guān)于HD-SDI數(shù)字高清攝像機的應(yīng)用分析

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機擁有網(wǎng)絡(luò)攝像機所具備的所有優(yōu)點，當(dāng)然必可避免的帶有網(wǎng)絡(luò)攝像機的缺點。視頻監(jiān)控從小規(guī)模的傳統(tǒng)CCTV閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)到本地的局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，再到目前流行起來的大范圍遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)攝像機無疑最具備視頻組網(wǎng)的條件。

作為網(wǎng)絡(luò)攝像機，其本身即可以通過TCP/IP協(xié)議設(shè)置可以訪問的IP地址，通過局域網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)來進行視頻的網(wǎng)絡(luò)訪問，無論在世界任何地點，都可以訪問與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機。但隨之帶來的問題是網(wǎng)絡(luò)暴露在最前端，可能會遭到非法用戶的網(wǎng)絡(luò)入侵，網(wǎng)絡(luò)管理人員必須要做相應(yīng)的安全策略來避免黑客攻擊。

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機由于要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸編碼過的視頻，其自身就具備編碼功能，而憑借高效的MPEG4/AVCH.264壓縮技術(shù)標(biāo)準，編碼后的視頻數(shù)據(jù)碼率相對原始視頻數(shù)據(jù)流小了百倍以上，因此經(jīng)過編碼的視頻可以直接通過本地SD/SDHC存儲卡來存儲或在網(wǎng)絡(luò)訪問視頻流的同時來進行視頻錄像的存儲。但是編碼網(wǎng)傳會帶來明顯的延時，和視頻失真、色斑色塊、清晰度下降、銳度不足等問題，各廠商的方案和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不同，網(wǎng)絡(luò)延時從200ms到1-2s，而視頻效果需要足夠的碼率來保證，這又需要足夠的專用網(wǎng)絡(luò)帶寬。

視頻參數(shù)與功能設(shè)置對于視頻監(jiān)控中的視頻采集來源——攝像機是十分重要的，由于場景物體、建筑、光線等變化，需要重新調(diào)節(jié)視頻參數(shù)或設(shè)置部分功能，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機由于其自身接入了網(wǎng)絡(luò)，只要網(wǎng)絡(luò)暢通，系統(tǒng)管理員可以隨時訪問攝像機，根據(jù)當(dāng)前情況來重新配置攝像機。

伴隨著視頻監(jiān)控，音頻采集同樣對事件監(jiān)控有著一定的意義，監(jiān)控場景的某些聲音，場景內(nèi)人物的對話，都可能是重要信息，而高清網(wǎng)絡(luò)攝像機可以通過簡單的音頻采集，同步做音視頻編碼，封裝成音頻數(shù)據(jù)流，進行錄像存儲和網(wǎng)絡(luò)音視頻的傳輸預(yù)覽。而音頻采集的拾音器材成本很低，音頻流碼率也很低，所以有很多用戶還是希望有聲音伴隨的真正音視頻監(jiān)控。

攝像機的鏡頭在不同焦距下觀看的視場角和所能觀看物體的遠近也是不同的，監(jiān)控行業(yè)中可能會使用到電動鏡頭，網(wǎng)絡(luò)攝像機通過自身的RS-485接口即可控制鏡頭，配合云臺，可實現(xiàn)實時轉(zhuǎn)動與焦距變換。

新型的HD-SDI數(shù)字高清攝像機技術(shù)特點相對傳統(tǒng)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機有很大不同：

HD-SDI數(shù)字高清攝像機只能在同軸電纜上傳輸視頻信號，無法在以太網(wǎng)中傳輸，傳輸距離一般在100米左右，如果需要更遠距離傳輸，需要通過HD-SDI專用光端機，通過光纜傳輸視頻信號。

HD-SDI傳輸?shù)囊曨l信號為未壓縮的原始視頻數(shù)字信號，不會因視頻壓縮而帶來清晰度不足、色斑色塊、銳度降低等問題。但是其數(shù)據(jù)量龐大，系統(tǒng)難以承受，必然還要做編碼壓縮處理來做更遠距離的網(wǎng)絡(luò)傳輸，編碼后的視頻數(shù)據(jù)與高清網(wǎng)絡(luò)攝像機基本無差異，對于事后回放存儲的錄像，兩者基本相同。

HD-SDI接口設(shè)計之初只為了無壓縮視頻的單向傳輸，攝像機一般也是有人操作的，很少需要遠程反向操作攝像機;HD-SDI監(jiān)控攝像機只能本地操作，在安裝之初就調(diào)試好，或單獨鋪設(shè)控制信號線。如果配合云臺和電動變倍鏡頭來使用，也需要單獨鋪設(shè)信號線。

HD-SDI攝像機的應(yīng)用和當(dāng)前的困難

HD-SDI的純視頻傳輸，也讓監(jiān)控攝像機對音質(zhì)的需求難以滿足而頗感尷尬，只有單獨對音頻布線傳輸，而無法融入為復(fù)合的音視頻信號。目前行業(yè)中已經(jīng)在開發(fā)把音頻數(shù)據(jù)嵌入到HD-SDI視頻信號中的技術(shù)，不過目前主要廠家的HD-SDI攝像機產(chǎn)品中還幾乎沒有得到實際應(yīng)用。

HD-SDI攝像機的應(yīng)用和當(dāng)前的困難

對高清監(jiān)控產(chǎn)品的需求，從使用者來源劃分主要來自于兩類，一類是現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)需要升級到高清視頻監(jiān)控，另一類是新建高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

已有視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，模擬視頻監(jiān)控占絕大多數(shù)，由于其發(fā)展較早，使用時間較長，監(jiān)控性能已經(jīng)下降，無法起到監(jiān)控應(yīng)有的作用，有一定實力或?qū)Ω咔迤惹行枨蟮挠脩魰虼硕x擇更新?lián)Q代到高清視頻監(jiān)控。從方便的角度來講，只替換設(shè)備是最方便的，而HD-SDI攝像機和配套的HD-DVR正適合，只需要替換攝像機和DVR即可方便地完成視頻升級，成本上要比換成網(wǎng)絡(luò)攝像機和NVR并鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)要低，同時獲得低延時的無損視頻，當(dāng)然除非用戶的網(wǎng)絡(luò)覆蓋非常密集，否則布線和交換機的成本也會因點位數(shù)量更多而不得不考慮。

新建視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的需求隨著近幾年的發(fā)展，用戶的需求也越來越多，從設(shè)備使用配置到組網(wǎng)的角度來講，網(wǎng)絡(luò)攝像機要更勝一籌，即使不用嵌入式NVR硬件，也可以用現(xiàn)有電腦或服務(wù)器來完成視頻的預(yù)覽監(jiān)控和錄像。但是從系統(tǒng)設(shè)計到項目實施都會遇到因高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的高碼率帶來網(wǎng)絡(luò)帶寬過大而不得不使用更高端的交換機，以及網(wǎng)絡(luò)繁忙，解碼電腦性能不足導(dǎo)致預(yù)覽不流暢和延時問題。根據(jù)市場反饋，這些問題給用戶帶來的煩惱不占少數(shù)，此時HD-SDI攝像機的優(yōu)勢便體現(xiàn)出來，獨立的視頻信號傳輸、0.1秒以下的超低延時，高清晰無損畫面都會讓客戶享受到廣電專業(yè)級設(shè)備的特有體驗。

針對上述兩種客戶的描述并從整體市場情況來看，HD-SDI攝像的主要需求者以高端用戶和對畫質(zhì)延時要求高的極端用戶為主。監(jiān)控覆蓋和整體系統(tǒng)可能很小也可能極為復(fù)雜。

整體應(yīng)用上從前端到后端詳細來講，HD-SDI攝像機安裝時同模擬攝像機一樣，需要在前端安裝調(diào)好鏡頭的同時調(diào)節(jié)菜單配置好參數(shù)，插好鋪設(shè)的同軸電纜BNC接頭。

鋪設(shè)的同軸電纜距離一般以100米以內(nèi)為好，如果需要遠距離傳輸，從廣電行業(yè)就開始使用光纜來傳輸，HD-SDI光端機早已成熟，所以通過一對光端機配合光纜可以解決;同時光端機還支持傳輸音頻信號RS-485控制信號，一舉解決了音頻和遠程控制的需求。

音視頻信號通過物理線路傳輸?shù)胶蠖?，用戶既需要本地實時預(yù)覽，又需要在本地進行錄像存儲、錄像回放，配套的設(shè)備將會使用到高清DVR做編碼存儲，同時環(huán)通輸出給高清監(jiān)視器等顯示設(shè)備;針對大型監(jiān)控組網(wǎng)可能需要傳輸給更遠的地方做分級監(jiān)控，可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸高清DVR編碼的碼流，再用解碼器在異地解碼輸出顯示;電視墻顯示為了切換便利，傳統(tǒng)的模擬矩陣廠家現(xiàn)在也推出了數(shù)字高清矩陣。

盡管如此，繁多的設(shè)備讓整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯得尤為復(fù)雜，同時經(jīng)過編碼后，在回放和異地網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控環(huán)節(jié)都與網(wǎng)絡(luò)高清攝像機沒有差異，沒有HD-SDI的優(yōu)勢。針對這種大型應(yīng)用，監(jiān)控行業(yè)的領(lǐng)先者兩年前即開發(fā)出了視頻綜合平臺產(chǎn)品，在大型監(jiān)控項目中提供了HD-SDI監(jiān)控的幾乎全套配套設(shè)施功能。