在安防行業(yè)逐漸普及高清的今天，IP方案占據(jù)了主導(dǎo)地位，但是其不可忽視的缺點(diǎn)讓HD-SDI有了并存的機(jī)會(huì)。HD-cctv標(biāo)準(zhǔn)下的HD-SDI鏈路有著IP系統(tǒng)不可替代的優(yōu)勢(shì)，也有著難以克服的缺點(diǎn)。而新興的傳輸標(biāo)準(zhǔn)u-HDI，很好的解決了HD-SDI鏈路存在的不可避免的缺點(diǎn)，同時(shí)又保留了HD-SDI鏈路的優(yōu)點(diǎn)。

　　高清化監(jiān)控HD-SDI的機(jī)會(huì)來臨

　　現(xiàn)在的監(jiān)控市場(chǎng)，大部分的企業(yè)都把目光集中在IP高清。IP系統(tǒng)極大提高了視頻數(shù)據(jù)承載能力，使視頻圖像分辨率也大幅提升，并且具有高度可擴(kuò)展性、可延伸性和良好的管理性等優(yōu)勢(shì)。然而從實(shí)際的市場(chǎng)應(yīng)用情況來看，IP高清系統(tǒng)還是存在較多的問題：

　　1)由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，IP系統(tǒng)采用壓縮封包處理后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，接收端再也無法得到原始的圖像和數(shù)據(jù)，無法滿足那些需要保存原始碼流或者對(duì)碼流要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合。

　　2)IP高清在傳輸過程中需要進(jìn)行壓縮編碼及解壓等工作，數(shù)據(jù)在傳輸過程中會(huì)出現(xiàn)丟包、網(wǎng)絡(luò)擁堵等情況，從而導(dǎo)致視頻傳輸延時(shí)、畫面不連續(xù)以及圖像質(zhì)量無法得到保證等問題。這對(duì)PTZ控制或一些對(duì)于實(shí)時(shí)性、圖像質(zhì)量以及可靠性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合是致命性的弱點(diǎn)。

　　3)IP系統(tǒng)雖然具有集中管理和很好的可擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)，但是，對(duì)于這樣一個(gè)龐大而又復(fù)雜的管理系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)異常，問題的診斷和修復(fù)將會(huì)比較困難。

　　HD-cctv標(biāo)準(zhǔn)在SDI鏈路的基礎(chǔ)上為高清視頻傳輸定義了視頻分辨率、幀率以及附屬數(shù)據(jù)等信息的協(xié)議。這樣一種高清視頻傳輸模式(HD-SDI)是HD-cctv中最為重要的核心技術(shù)。HD-cctv的支持者期望該標(biāo)準(zhǔn)能催生一個(gè)更容易施工、成本更低的IP高清系統(tǒng)替代方案。HD-cctv標(biāo)準(zhǔn)以及HD-SDI本身都具有非常突出的優(yōu)勢(shì)，解決了IP系統(tǒng)存在的一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　高可靠性，不失真

　　HD-SDI采用同軸電纜或光線傳輸非壓縮的原始視頻數(shù)據(jù)，不對(duì)視頻進(jìn)行任何壓縮處理，在傳輸過程中不會(huì)丟失任何有效數(shù)據(jù)信息，可靠性很高，圖像質(zhì)量也不會(huì)失真。

　　高清質(zhì)量的實(shí)時(shí)圖像

　　由于采用同軸電纜或光線作為傳輸線纜，沒有經(jīng)過任何壓縮與封包化處理，講究實(shí)時(shí)傳輸，沒有延時(shí)，在視頻傳輸實(shí)時(shí)性要求比較高的場(chǎng)合特別合適。

　　提供智能監(jiān)控所需的實(shí)時(shí)高清圖像

　　智能監(jiān)控的快速發(fā)展少不了對(duì)實(shí)時(shí)圖像質(zhì)量的高要求，HD-SDI的出現(xiàn)，不論在實(shí)時(shí)性還是圖像清晰度上都達(dá)到了較高的水平，可提供智能監(jiān)控系統(tǒng)所需的較好的高清圖像來源。

　　多任務(wù)傳輸

　　當(dāng)通過同軸電纜傳輸視頻信號(hào)時(shí)，可在同軸電纜上同時(shí)傳輸視頻、雙向音頻、雙向控制、電源等附屬數(shù)據(jù)，節(jié)省布線成本，減少工程實(shí)施的工作量。

　　目前市場(chǎng)上，采用HD-SDI接口的高清監(jiān)控產(chǎn)品主要應(yīng)用于對(duì)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量有較高要求的監(jiān)控場(chǎng)所。如：高速公路、城市交通監(jiān)控、公安、銀行、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、大型場(chǎng)館等監(jiān)控領(lǐng)域。[nextpage]

　　HD-SDI行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的難題

　　HD-SDI作為一種高清視頻的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，它具有IP系統(tǒng)無法做到的先天優(yōu)勢(shì)，在高可靠性、高質(zhì)量圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)合可以得到充分的展示;然而，發(fā)展到今天，它同樣也具有一些不可忽視的缺點(diǎn)等待解決，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　協(xié)議格式固定

　　HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)定義了視頻、音頻、附屬數(shù)據(jù)的格式和傳輸協(xié)議，在該協(xié)議中，視頻、音頻、附屬數(shù)據(jù)都占據(jù)著固定的位置和帶寬。這使得該傳輸協(xié)議不僅視頻制式單一，包括能傳輸?shù)囊纛l、附屬數(shù)據(jù)的帶寬也是有限的。

　　支持的分辨率太少

　　我們可以將HD-SDI分為兩個(gè)部分，即HD-SDI(SMPTE292M)和3G-SDI(SMPTE424M、SMPTE425M)。熟悉該標(biāo)準(zhǔn)的人都知道，它支持的分辨率是很少的，HD-SDI包含的分辨率包括：1920×1035、1920×1080、1280×720三種，其中1920×1035、1920×1080的分辨率較高，但是幀率最大也只有30P/60i;1280×720的幀率可以達(dá)到60P，但是分辨率相對(duì)較低;而3G-SDI的分辨率只有1920×1080一種，幀率可以達(dá)到60P。

　　HD-SDI作為非壓縮高清視頻的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，就拿最簡(jiǎn)單的HD-SDI光端機(jī)來說，如果需要用HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)傳輸電腦輸出的圖像信號(hào)，無疑需要先將VGA/DVI/HDMI接口輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的數(shù)據(jù)然后再傳輸，而電腦信號(hào)的分辨率從800×600到1920×1200有多種制式，幀率更是達(dá)到50/60/75P，這對(duì)于HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)來說將是一個(gè)難題。

　　首先，由于電腦輸出的分辨率跟HD-SDI支持的分辨率不一定一致，以及HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)分辨率格式的單一，這就需要對(duì)視頻進(jìn)行縮放和幀率轉(zhuǎn)換等處理。在接收端如果要將視頻格式還原，還需要再經(jīng)過一次縮放處理，必然會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量造成一定損失，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的延時(shí)。

　　其次，電腦顯卡輸出的分辨率格式從800×600到1920×1200，制式很多，如果一套HD-SDI傳輸設(shè)備需要支持大部分分辨率格式是一件非常不容易的事情，通過FPGA是很難實(shí)現(xiàn)的，只有通過專門做縮放處理的商業(yè)芯片來實(shí)現(xiàn)，這樣就會(huì)帶來成本上的增加。

　　在大分辨率視頻傳輸中的應(yīng)用

　　目前市場(chǎng)上的智能監(jiān)控、檢測(cè)攝像機(jī)，為了識(shí)別和智能應(yīng)用，高像素的攝像機(jī)如500萬像素及以上的攝像機(jī)都已經(jīng)開始占領(lǐng)市場(chǎng)了;HD-SDI作為一種非壓縮高清視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)，在這些大分辨率攝像機(jī)應(yīng)用中有著先天的缺陷。

　　這些大分辨率的攝像機(jī)，其分辨率很大，但幀率較低;主要用于智能檢測(cè)和智能監(jiān)控的場(chǎng)合;對(duì)于中心端的分析處理設(shè)備來說，將這些原始視頻數(shù)據(jù)不經(jīng)過處理，實(shí)時(shí)、不失真的傳回中心端是最重要的。而HD-SDI傳輸標(biāo)準(zhǔn)顯然不能做到這點(diǎn)，如果先經(jīng)過縮放，再通過HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)傳輸，必然造成有效視頻數(shù)據(jù)的丟失和圖像的失真，這在智能檢測(cè)、智能監(jiān)控系統(tǒng)中是不允許的。

　　總之，HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)具有他先天的優(yōu)勢(shì)所在，也同樣存在不可忽視的缺點(diǎn)，隨著監(jiān)控市場(chǎng)的不斷前進(jìn)和發(fā)展，它將何去和從，能否跟上市場(chǎng)前進(jìn)的腳步，還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

　　u-HDI，一種更適合高清監(jiān)控應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)

　　u-HDI(ultra-High Definition Interface超高清晰度接口)是博康智能網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司進(jìn)行革新而自創(chuàng)的一種超高清視頻傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)而革新，不僅具有HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)的高可靠性、不失真、實(shí)時(shí)、多任務(wù)傳輸?shù)韧怀鰞?yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決了HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)支持的分辨率制式少、在大分辨率視頻傳輸中的應(yīng)用等問題。博康智能針對(duì)u-HDI標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)了自己的產(chǎn)品，包括u-HDI攝像機(jī)、u-HDI矩陣、u-HDI接口轉(zhuǎn)換卡和u-HDI光端機(jī)等。[nextpage]

　　u-HDI標(biāo)準(zhǔn)分為單通道傳輸和雙通道傳輸兩種，根據(jù)實(shí)際傳輸?shù)囊曨l所需要的帶寬可靈活選擇;單通道帶寬為2.97Gbps，雙通道帶寬則為5.94Gbps;采用3G-SDI標(biāo)準(zhǔn)的均衡器和驅(qū)動(dòng)器，以同軸電纜或光纖作為傳輸介質(zhì);實(shí)現(xiàn)高可靠性、不失真、實(shí)時(shí)傳輸高清視頻圖像。相對(duì)于HD-SDI而言，它具有不可替代的優(yōu)勢(shì)所在，具體分析如下：

　　沒有固定的傳輸格式

　　u-HDI標(biāo)準(zhǔn)采用非壓縮封包化傳輸，沒有固定格式，只要總帶寬在要求的范圍之內(nèi)，無論傳輸?shù)氖且曨l還是數(shù)據(jù)，都沒有限制。當(dāng)傳輸?shù)囊曨l帶寬較小時(shí)，就可以用剩下的帶寬來傳輸很多的數(shù)據(jù)。

　　不限制視頻制式

　　u-HDI傳輸標(biāo)準(zhǔn)在前端采用非壓縮封包化處理，將視頻時(shí)鐘和傳輸時(shí)鐘隔離;對(duì) 輸 入 的 視 頻 制 式 、像 素 時(shí) 鐘 均 沒有 要 求;不 同 分 辨 率 制 式 的 視 頻 數(shù) 據(jù) 通過u-HDI接口傳輸時(shí)，均無需做上(下)變 換 、幀 率 轉(zhuǎn) 換 等 處 理 ，保 證 視 頻 數(shù) 據(jù)無損的實(shí)時(shí)傳輸;避免了通過HD-SDI傳輸時(shí)由于制式轉(zhuǎn)換帶來的數(shù)據(jù)丟失和圖像質(zhì)量損傷等問題;同時(shí)也可以很好的解決各種非標(biāo)準(zhǔn)視頻制式的傳輸問題;單通道u-HDI接口速率為2.97Gbps，足以滿足目前安防市場(chǎng)上絕大部分高清視頻數(shù)據(jù)的無損傳輸;雙u-HDI通道速率更是達(dá)到了5.94Gbps，為以后的更高層次的應(yīng)用預(yù)留了一定的空間。

　　支持大分辨率視頻數(shù)據(jù)的傳輸

　　看看市場(chǎng)上的監(jiān)控、檢測(cè)攝像機(jī)，為了減少攝像機(jī)的數(shù)量，減小工程施工難度，使一個(gè)攝像機(jī)的覆蓋面積達(dá)到以前的兩個(gè)、甚至更多的攝像機(jī)所覆蓋的面積，500萬及以上像素的攝像機(jī)已經(jīng)在市場(chǎng)中有所應(yīng)用，而這些大分辨率的攝像機(jī)，其視頻分辨率雖高，但幀率相對(duì)較低;主要應(yīng)用于智能檢測(cè)和智能監(jiān)控的場(chǎng)合;對(duì)于中心端的分析處理設(shè)備來說，將這些原始視頻數(shù)據(jù)不經(jīng)過任何處理，實(shí)時(shí)、不失真的傳回中心端是最重要的。u-HDI的誕生，很好的解決了其傳輸問題，無論其分辨率有多大，只要其有效視頻數(shù)據(jù)帶寬在范圍之內(nèi)(2.97Gbps per channel)，u-HDI都可實(shí)現(xiàn)高可靠性、不失真的實(shí)時(shí)傳輸;滿足智能監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性和圖像質(zhì)量的高要求。

　　與HD-SDI芯片器件的兼容性

　　u-HDI標(biāo)準(zhǔn)與HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)是兩個(gè)完全不同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，但其數(shù)據(jù)率與3G-SDI一樣，均為2.97Gbps;用于3G-SDI標(biāo)準(zhǔn)的芯片，如：均衡器、驅(qū)動(dòng)器、交叉芯片、Reclock芯片等，均可用于u-HDI標(biāo)準(zhǔn)。多任務(wù)傳輸當(dāng)通過同軸電纜傳輸視頻數(shù)據(jù)時(shí)，為了節(jié)省布線成本，減少工程實(shí)施的工作量，HD-cctv標(biāo)準(zhǔn)定義了在同軸電纜上同時(shí)傳輸視頻、雙向音頻、雙向控制、電源等附屬數(shù)據(jù)的協(xié)議;這在u-HDI標(biāo)準(zhǔn)中同樣適用。

　　電纜傳輸要求低

　　u-HDI標(biāo)準(zhǔn)定義了單通道視頻傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率為2.97Gbps，但是對(duì)傳輸電纜的要求較低，該標(biāo)準(zhǔn)要求普通的線纜也可實(shí)現(xiàn)u-HDI的傳輸。

　　結(jié)束語

　　u-HDI作為一個(gè)專門為高清、超高清智能監(jiān)控和智能交通應(yīng)用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，其很好的解決了HD-SDI鏈路存在的不可避免的缺點(diǎn)，又保留了HD-SDI鏈路的優(yōu)點(diǎn);其有著很好的應(yīng)用前景，相信u-HDI標(biāo)準(zhǔn)憑借其不可替代的優(yōu)勢(shì)，在未來的高清市場(chǎng)上能有很好的發(fā)展。