安防市場上HD-SDI攝像機制造商、HD-DVR及周邊產(chǎn)品的制造商不斷增加，對于整個市場高清化有了更大力度的催化。但應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)品的種種應用。希望借由本文闡述SDI的產(chǎn)品該如何正確及有效的應用在監(jiān)控系統(tǒng)中，給同行做一參考。

　　SDI高清產(chǎn)品的應用特性

　　從影像高清產(chǎn)品應用的角度來看，在SDI的前中后端所有不同產(chǎn)品中，可歸納出一些SDI特定的應用特性，如影像無壓縮損失及影像實時無延時是SDI的最大應用特性。再由這些應用特性引申到各種不同行業(yè)別的SDI高清應用架構中，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)控升級化下，SDI高清的應用存在發(fā)展的機會有多少?以下筆者將就這些應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高清架構最先考慮的部分。因SDI攝像機上市后，很多用戶看到SDI的影像無壓縮及無延時效果，對于是否采用IP網(wǎng)絡監(jiān)控都開始松動，期望在無縫監(jiān)控及安全性要求較高的需求中加入SDI應用。但在傳統(tǒng)模擬或IP架構下，如何轉(zhuǎn)換擬為SDI?SDI又如何存在IP架構中?系統(tǒng)信號轉(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信號已可轉(zhuǎn)換暢行于模擬架構或IP結(jié)構應用之上。同時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甚至是原有SD標清網(wǎng)絡攝像機，系統(tǒng)更可以在網(wǎng)絡界面轉(zhuǎn)換下，進入平臺整合。原模擬及IP系統(tǒng)布線仍可采用之下，系統(tǒng)組成和設備管理操作方式不變，只需更換必要的硬件設備，無需任何使用訓練就能平滑實現(xiàn)從網(wǎng)路標清及模擬監(jiān)控升級到實時高清監(jiān)控。

　　傳輸可長距離化

　　第二個SDI高清監(jiān)控得以發(fā)展及應用的特性在于信號傳輸?shù)拈L距離實現(xiàn)。SDI初現(xiàn)時，不管是廠商、用戶還是工程商，無一不對SDI的應用距離報以悲觀與懷疑的態(tài)度。不管是SDI本身還是HDMI/DVI/YC等都不會達到監(jiān)控系統(tǒng)期望的應用傳輸距離，讓SDI差點就銷聲匿跡。直到SDI芯片帶寬技術改良及光纖傳輸界面(Fiber Link)出現(xiàn)，安防監(jiān)控應用不再受限于傳輸距離，才讓SDI設備廠商燃起一線希望。客觀上基于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)控本身信號傳輸技術需要解決的長距離傳輸問題克服后。雖然配套的傳輸設備還不多，工程商與用戶面臨的產(chǎn)品選型上較少，成本又較高，但SDI傳輸應用方式的普及度及認知度已大大提升，雖還不及IP網(wǎng)絡高清監(jiān)控。

　　克服儲存同質(zhì)化

　　再來談SDI儲存非異質(zhì)性的應用特性。如同傳輸距離條件一樣，SDI高清監(jiān)控在影像儲存上一開始也面臨著質(zhì)疑與譏諷，被誤認為一定存在檔案數(shù)據(jù)量過大、儲存空間需求大、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)疑這個問題，并抱著觀望態(tài)度去看待SDI的儲存設備發(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;同時更有廠商發(fā)展了SDI芯片板卡使得SDI儲存從單體Stand-alone走入PC Base架構，具體實現(xiàn)SDI高清DVR儲存，讓影像儲存相對于IP網(wǎng)絡儲存上有了對等的同質(zhì)量同容量化的境界。這第三個應用特性讓SDI高清監(jiān)控從前端到后端的架構終于有了一個完整的應用形式。

　　影音控制可平臺化管理

　　此應用特性也是SDI初現(xiàn)時令人擔心與質(zhì)疑的部分。很多用戶或是IP網(wǎng)絡監(jiān)控業(yè)者都提出SDI監(jiān)控系統(tǒng)無平臺管理機制，并不適合于大規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)應用。因SDI既然不是網(wǎng)絡攝像機不是IP架構也就無所謂軟件整合集成，更不會有管理平臺機制。這確實是SDI監(jiān)控設備在控制管理上的一大缺點，但在SDI系統(tǒng)可轉(zhuǎn)換特性下，通過SDI服務器(SDI Server)轉(zhuǎn)成TCP/IP信號后，再由NVR或平臺軟件來進行整合管理已成為可能。此外通過SDI儲存的DVR網(wǎng)絡界面再進入管理平臺更是一理所當然的路徑，同時也是一個影音+PTZ控制的完整兼容整合。至此若還對SDI提出無平臺管理的論調(diào)，恐怕是出于單一高清網(wǎng)絡監(jiān)控業(yè)者的堅持。這樣的堅持也沒有錯，畢竟SDI這部新車才剛出廠，就如同IP網(wǎng)絡監(jiān)控六年前誕生時一樣，需要磨合需要試車調(diào)校使之更趨完備。

　　矩陣應用的再生

　　半年前，很多用戶及工程商都對廠商在矩陣(Matrix Switcher)能不能處理SDI信號感到信心不足。甚至純粹的認為在多路SDI影像的矩陣交叉電路(Cross-Point)及多影像同步信號(Sync Signal)上，SDI并非CVBS復合影像信號，而不具有垂直同步控制可進行影像切換及影像分配工作，對于部分廠商要推出SDI控制矩陣主機顯得意興闌珊，只是持觀望態(tài)度。但在深圳安博會上， SDI等效電路(SDI Equalizer Circuit)及SDI信號分配器(SDI Distributor)的技術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)矩陣應的時代應該也不遠了。[nextpage]

　　圖像處理與智能實時結(jié)應用

　　另一關鍵的SDI應用特性是SDI監(jiān)控產(chǎn)品的數(shù)字非壓縮無延時的效果，雖專家說還是有40-50ms的延時，但那并非肉眼視覺能看出的誤差。而可為影像監(jiān)控提供更多細節(jié)，保持影像的完整性和無失真原始性，這一點是目前其它模擬或IP網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)所無法比擬的，同時圖像處理上SDI的寬動態(tài)與訊號噪聲比的優(yōu)異范圍在實時影像的搭配下，其畫質(zhì)相對IP網(wǎng)絡監(jiān)控要更為順暢細膩，此應用特性是依賴DSP或ISP的芯片加上傳感器的效能達成的。還有一個非常重要的是智能偵測及分析上的應用，因為影像的無失真無延時性，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在應用特性上的優(yōu)勢。

　　寬廣視界及應用成本精簡特性

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

　　以上所列七項特性皆為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)應用上，掌握這七點可在SDI數(shù)字高清系統(tǒng)規(guī)劃上較為順利。當然在這些優(yōu)勢背后一樣有SDI的弱點及問題存在。如SDI后端產(chǎn)品在攝像機的數(shù)字帶寬格式上，不同品牌間及后端橫向的門禁報警等子系統(tǒng)整合應用上會有影像兼容問題;另外線纜材質(zhì)也是影響SDI產(chǎn)品應用順利與否的條件;再來是經(jīng)過壓縮后錄像信號與平臺整合HD-DVR后的影像呈現(xiàn)，是否仍能如原來前端的信號一樣清晰順暢,都是應用SDI產(chǎn)品時必須考慮的。但相信這一切的應用阻礙會很快被技術發(fā)展所克服。

　　SDI高清產(chǎn)品的行業(yè)應用

　　闡述SDI的應用特性后，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)安全中如何建構系統(tǒng)應用。

　　交通行業(yè)應用

　　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，其特點是日夜全天候使用、目標物速度變化差異明顯、監(jiān)控目標物細節(jié)多、長距離傳輸及大數(shù)量密布式建構等。正好適合SDI數(shù)字高清的產(chǎn)品應用。

　　路側(cè)攝像機前端

　　過去道路交通監(jiān)控在路口的攝像機布建可能至少需要4~8組才能夠滿足路口監(jiān)控影像的覆蓋率，而采用SDI攝像機后，實際工程驗證僅需原來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高清攝像機后則如同采用IP百萬像素攝像機一樣，僅1組SDI高清攝像機即可完整監(jiān)控車牌、車型及駕駛者，甚至可將卡口收費過程清晰納入畫面。更可貴SDI所提供的是實時無壓縮影像，對于交通事件能提供無遺漏的過程記錄，這可能是IP網(wǎng)絡監(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為主要傳輸架構，而對現(xiàn)已有的IP網(wǎng)絡監(jiān)控而言，網(wǎng)絡界面、網(wǎng)關交換機和光端機等是道路傳輸?shù)闹饕獦嫵伞５还芙裉焖媾R的是IP網(wǎng)絡架構還是傳統(tǒng)模擬光纖傳輸架構，在SDI的信號轉(zhuǎn)換及SDI的光端機及SDI的影像服務器下，我們可在前端原IP架構下?lián)Q上SDI攝像機加SDI轉(zhuǎn)TCP/IP 的SDI Server來換裝原IP標清的SDI高清，轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡監(jiān)控，再進到IP光端機進行遠距傳輸。也可以直接汰換IP光端機為SDI轉(zhuǎn)Fiber發(fā)射與接收光端機，將SDI攝像機信號直接送到后端，解回實時的SDI信號再進入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，才是一個合理正確的SDI替換應用。

　　后端管理監(jiān)控中心

　　過去網(wǎng)絡監(jiān)控或傳統(tǒng)的矩陣系統(tǒng)上，監(jiān)控信號都是一個一個的回傳到監(jiān)控中心，都可以采用堆棧架構來組成系統(tǒng)。即不管是模擬還是IP網(wǎng)絡監(jiān)控信號，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。因此信號終端就可能是以DVR/NVR再加上網(wǎng)絡交換機及網(wǎng)關來完成一個信號的回傳。若為模擬則信號是由光端機出來后直接進入矩陣做影像與控制分配處理。這些架構采用已久，若應用SDI產(chǎn)品于后端，面臨原系統(tǒng)為IP架構時，只要將通過IP光端機傳回的影像原原本本的接在既有的網(wǎng)絡路由上，完全不需要做任何的線路及結(jié)構改變，若要還原SDI信號則須加上有SDI信號還原的SDI服務器。如此將還原的SDI信號接上大屏或監(jiān)視器就可完成一個較為完整的系統(tǒng)。但通過網(wǎng)絡傳輸?shù)腟DI信號是否會有網(wǎng)絡延時及解晰度是否會降低仍存在疑慮，同時對于傳回HD-DVR再由監(jiān)控平臺以TCP/IP再收集的信號呈現(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光端機傳回的信號來做后端影像信號呈現(xiàn)處理及儲存是較為有利的，也算是在道路監(jiān)控上SDI系統(tǒng)上合理又較經(jīng)濟的應用。

　　金融行業(yè)應用

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

　　銀行內(nèi)外攝像機前端

　　傳統(tǒng)銀行的攝像機布建上，必須在柜臺區(qū)、金庫、營業(yè)廳、出入口和ATM柜員機建立一個無縫連接的監(jiān)控系統(tǒng)，柜臺因為必須達到鈔票進出及收付過程不遺漏，所以每個柜員頭上至少都有一組的攝像機，特定區(qū)域的鈔券進出最多的柜臺則要2~4組攝像機來進行影像監(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，就有平均約30組的攝像機在銀行內(nèi)外進行不斷的影像監(jiān)控錄像。

　　但若采用SDI攝像機，實際工程驗證，原來柜臺上的攝像機數(shù)量大概可減少33%，營業(yè)廳則可減少50%的攝像機數(shù)量。不但可以滿足原有涵蓋需求，同時人員臉部及穿著等細節(jié)、柜臺柜員的內(nèi)部動作、鈔券在柜面上的來去、數(shù)鈔動作的細節(jié)、鈔票面額等細微部分都可在SDI的高清實時下得以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)擞跋瘢诟牟蒘DI高清攝像機后都可達到傲視IP百萬畫素攝像機的效果。因為銀行區(qū)域性環(huán)境中，前端并無絕對的必要采用IP網(wǎng)絡攝像機，采用SDI攝像機反而可以達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，既可采用IP網(wǎng)絡監(jiān)控,也可采用同軸電纜傳輸?shù)募軜?。過去金融銀行大部分行內(nèi)影像傳輸仍是以同軸纜架構為多，因此非常有利于SDI高清產(chǎn)品的應用，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用，對整體系統(tǒng)改善而言，SDI的應用比IP網(wǎng)絡監(jiān)控要來得經(jīng)濟。至于在銀行的聯(lián)網(wǎng)要求規(guī)范下，我們可以在HD-DVR端架構下，以TCP/IP 接駁上網(wǎng)進行遠距聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

　　后端銀行監(jiān)控

　　銀行過去網(wǎng)絡監(jiān)控上主機都是以DVR為主，搭配儲存的磁盤陣列，監(jiān)控信號也都是一個一個的回傳到DVR上，其中DVR擔負著銀行安全的核心工作。有了SDI的HD-DVR后，監(jiān)控架構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)構改變，若要還原SDI信號，則加上SDI信號分配器，將SDI高清信號接上監(jiān)看大屏或LCD監(jiān)視器就可成為完整系統(tǒng)。但通過網(wǎng)絡傳輸?shù)腟DI HD-DVR信號是否會有網(wǎng)絡延時及解晰度降低，也仍存在疑慮;同時對于HD-DVR再傳回網(wǎng)絡遠程的監(jiān)控平臺，其信號呈現(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)絡條件及質(zhì)量有相當關系。對于銀行而言，能獲得現(xiàn)場端無延遲無損耗的錄像，應該才是采用SDI數(shù)字高清系統(tǒng)最有力的動力。

　　結(jié)語

　　以上是針對SDI各種應用特性的說明及行業(yè)應用的舉例說明，SDI數(shù)字高清的產(chǎn)品從整個監(jiān)控應用上看已漸趨成熟穩(wěn)定，雖仍有負面的看法，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用選擇，也讓設備廠商有更多研究發(fā)展的契機。