從2009年開始,視頻監(jiān)控攝像機開始向網絡化過渡后，高清HD(High-Definition)就成了安防視頻監(jiān)控所追求目標，但在網絡監(jiān)控過去三年的高清發(fā)展過程中，不僅是使用者甚至廠商都對高清及產品的發(fā)展認識模糊，同時中國本身網絡環(huán)境以及周邊配套無法同步發(fā)展的具體情況下，廠商在實時與畫質兩端徘徊，但高清監(jiān)控儼然成為趨勢不得不為，有些廠商提出了“960H”模擬高清及另一類的串行高清格式的HDcctv來代替網絡攝像機實現高清，這些新產品技術加入，使得監(jiān)控高清的需求更加多樣化。而HD-SDI串行界面高清攝像機則成為目前受到關注的產品。

　　何以稱為HD-SDI高清串行界面?

　　HD顧名思義是指高清，而SDI(Serial Digital Interface)全名是串行數字接口，由 SMPTE (The Society of Motion Picture and Television Engineers ) 電影動畫和電視工程師協會，一個主導的動態(tài)影像產業(yè)技術的組織協會所定義的。SDI的標準目前有五種主要在監(jiān)控運用上以采用HD-SDI與3G-SDI為主。

　　這種SDI標準串行界面都用于傳輸未壓縮且無延時的數碼視頻信號，這個同時還可以嵌入Audio音訊和Data句柄，來運用于聲音及控制的信號加載傳輸。雖然有很多認為這種信號也可以用于HDMI或是DVI的界面接口，但SDI接口界面無論從信號格式傳輸、方便施工還是更好的鏈接極為簡單BN接頭等原因上，都是監(jiān)控產品的首選，因此成為HDcctv聯盟所極力推動的一種標準格式被大量采用，被稱為HD-SDI(3G-SDI)串行界面。而將這種串行界面信號格式與原本監(jiān)控攝像機的影像信號處理模塊進行組合就是 HDcctv中的HD-SDI (3G-SDI)串行界面高清攝像機。

　　HD-SDI攝像機的架構與結構組成

　　從外觀結構上看HD-SDI與一般的網絡攝像機沒有很大的差異，但在近距離觀察下，HD-SDI的部份結構上是與網絡攝像機有很大不同，甚至在部份廠商在產品的結構布建上很強調自己的獨特優(yōu)勢。

　　目前視頻監(jiān)控市場上已有廠商開始量產HDcctv最高規(guī)格并且符合3G-SDI規(guī)范的攝影機，這些產品具備三組影像輸出接口：支持SDI與 HDMI高清訊號同步輸出兩組1080P@60影像及一組(BNC接口)可同時輸出仿真影像(720x480)，其I/O控制接口可以滿足外部控制所需。

　　從內部組件架構來看在HD-SDI與網絡百萬像素攝像機沒有太大的差異，從圖1中可以看出，HD-SDI攝像機同網絡攝像機一樣，采用不同的影像感應及處理組件一定會有不同的架構及產品結構產生。[nextpage]

　　HD-SDI攝像機和周邊設備發(fā)展現況

　　在HD-SDI攝像機推出市場后，市場的反應是二極化的，一些人歡欣鼓舞，很多用戶及工程商反應都是監(jiān)控怎會走回頭路? 大部份都忽略這種攝像機的發(fā)展。同時，很多工程商用戶把這種通過數字信號編碼傳輸的攝像機，仍然當作“模擬高清”，這種觀點是不對的。

　　2009年HDcctv聯盟開始大力推廣并招募會員，目前仍然大約只有60多個會員左右加入，但值得注意的是這其中有將近50家是制造商，且都有SDI相關產品已經實際應用或正在上市推廣。這些產品不僅僅是HD-SDI攝像機，還包擴HD感光芯片、HD-SDI信號發(fā)射與接收集成芯片、HD- DVR(SDI-DVR)、SDI信號轉換界面等，傳輸與后端顯示及存儲產品也開始發(fā)展起來。

　　從2010年起HD-SDI產品就在不被看好的情況下，從日、韓再到臺灣、中國大陸的廠商都開始進行相關的研發(fā)，并且很快從幾家廠商單純的樣機測試，到對試探性推廣，再到目前僅中國大陸就超過二十家廠商在進行產品研制。根據a&s初步調查，目前已正式推出SDI產品的日韓企業(yè)約有18 家，臺灣有13家，中國大陸約有27家在進行產品研發(fā)，其中約有12家廠商推出產品進入市場其廠商數還在陸續(xù)增加。

　　雖然相對于網絡攝像機制造商量而言不值一提，同時行業(yè)內對HD-SDI攝像機在應用存在一些分岐等原因，使得工程商和用戶對是否采用HD- SDI攝像機十分猶豫。不過以目前的HD-SDI技術發(fā)展和HDcctv聯盟的標準化推動進程計劃來看，HD-SDI攝影機的發(fā)展前景仍然不容忽視。

　　HD-SDI攝像機適合應用哪些環(huán)境?

　　安防用戶選擇高清網絡攝像機很重要的需求就是“看得到細節(jié)”在這個前提下，高清及百萬像素開始被應用于各種監(jiān)控場所中。但礙于實際網絡帶寬及儲存容量等問題，使得很多用戶采用高清監(jiān)控設備一段時間后，不約而同的思考“我有需要在監(jiān)控系統中每一處都采用高清嗎?”

　　可以說，高清是必要，但不是每處或每時都要呈現高清影像，只有在符合網絡監(jiān)控的帶寬條件及儲存需求限制下，開展高清監(jiān)控。但這個觀念在業(yè)界剛形成共識不久， HD-SDI攝像機的出現又打破了這個共識，廠商開始宣揚SDI的無壓縮無延時特性，更以實際的儲存應用破除了HD-SDI在網絡儲存的容量疑惑，可以看出HD-SDI RX接收芯片在直接輸出高清信號下不會再經過ADC/DAC的Coder/EnCoder作用，而是直接進入CODEC，使得壓縮儲存損失小且儲存空間商與網絡監(jiān)控是等值的。

　　HD-SDI攝像機除了可以具有720P/1080P有高清畫面效果外，最大的優(yōu)勢就是無延時及無壓縮，因此可以在交通行業(yè)如高速公路、軌道交通及機場等環(huán)境，另外，平安城市、監(jiān)獄、銀行以及學校這些需要實時及看清細節(jié)的行業(yè)也適用于HD-SDI攝像機，雖然與網絡攝像機一樣，會存在一定的環(huán)境限制，但是目前在韓國高速公路及日本機場的出入口監(jiān)控，還有臺灣科技廠防的成功使用，HD-SDI攝像機會有自己的一片天空。[nextpage]

　　HD-SDI攝像機如何邁過這些坎

　　在HD-SDI攝像機被一些業(yè)內人士廣泛看重的同時，其在應用上的種種障礙問題也成為其 市場發(fā)展的絆腳石。

　　高清鏡頭不匹配

　　目前各個廠商在生產產品時對感光組件缺乏統一的共識，有的用CCD、有的用CMOS，在這種條件下使得可以搭配的高清鏡頭缺少明顯，除了板機鏡頭(Board Lens)外，槍機可選型搭配的非球面高清百萬像素鏡頭可以說少得可憐，而高速球的模塊鏡片則更少，當然很多鏡頭廠商也表示正在努力推出此類產品，相信最短時間內一定會補上這個缺口。

　　傳輸距離不足

　　HD-SDI攝像機開始被推出市場就經常出現“傳輸距離太短”的質疑。，如果用HDMI只有幾十米，就算用同軸電纜也只能100米。這些說法影響了工程商在采用HD-SDI攝像機的想法，但實際上，以網絡監(jiān)控攝像機又何嘗不是受到距離的限制呢?以網絡線而言，在沒有PoE供電下，Cat.5 或Cat.6也只有 120米的有效距離，前端監(jiān)控的“最后一里”網絡監(jiān)控也需要考慮傳輸線材及距離的。

　　目前廠商已開始重視傳輸問題，除了開發(fā)3G-SDI的產品用傳輸速率來增加傳輸距離外，同時也在HD-TX芯片上以FPGA設計架構采用Dirac影像壓縮技術產生無壓損失(lossless compression)的方式，將距離增加到 300米，同時也可藉由在同軸或UTP纜在線材質上128/168/192編織上對高頻損失的優(yōu)劣條件選用，來降低線路上的損失及延長HD-SDI的信號傳輸距離，目前在廠商部份可以參考HDcctv聯盟所題出訂定距離與三種纜線應用距離。

　　目前最普遍的是，HD-SDI通過轉Fiber的光端機轉換為光纖電纜傳送，同時為了能滿足多路的HD-SDI信號的單向或雙向傳送，光端機也有以 WDM/DWDM/CWDM等多頻道光波長分頻方式的傳輸，達成一路以上的HD-SDI光纖信號載送傳輸要求，這可以讓HD-SDI攝像機信號傳輸達到 30-70公里。

　　無法遠程控制?

　　很多廠商擔心HD-SDI無法控制及傳送聲音信號，但從圖3 HDcctv產業(yè)發(fā)展進程圖中也看到，關于這個部份原本預計在2011下半年解決，而實際上早就在2011上半年時就被一些技術先進的廠商所克服，同時還達成PTZ與聲音雙向傳輸的能力，這對從傳統監(jiān)控向網絡監(jiān)控轉型力不從心的廠商吃了顆定心丸，在透過同軸傳輸信號的載波(Carries Wave)技術下，已可以在信號無用的部份嵌入這種類似過去16/32 bit單一同軸傳輸的方式來傳輸控制及聲音信號。這步為HD-SDI矩陣出現打開技術之路，傳統矩陣系統在高清的夾縫下有了起死回生的契機。

　　缺乏影像顯示產品

　　目前監(jiān)控系統影像在呈現上多以CVBS的仿真信號輸入和VGA的終端顯示器為主，目前高清多以720P/1080i為主要顯示格式，同時在數字電視HDTV SMPTE-296M/274M規(guī)定下，輸入格式大多為HDMI或DVI及YC信號接口格式，而大部份顯示器廠商在聽到HD-SDI高清需求都直觀的以 HDMI界面接口來認定，但相對于SDI的信號接口格式，BNC還是最好的選擇。截至目前，多數示器都可以支持HDMI-1080P但相對有嵌入SDI接收芯片及存在SDI的接口格式就只能在小尺寸的銀幕及大屏部份去找尋著手，這是目前HD-SDI發(fā)展遇到的最大問題。

　　能看不能存已經解決

　　在HD-TX/RX發(fā)射與接收芯片沒有改良前，HD-SDI的儲存問題就跟“960H”的影像儲存一樣，不能像網絡攝像機那樣進行網絡架構存儲，會出現“能看不能存”的問題。

　　在芯片問題解決后及Hybrid DVR概念影響與SDI-DVR出現時，這個問題就不再困擾想要使用HD-SDI攝像機的工程商，因為相對于網絡高清監(jiān)控，HD-SDI的儲存要求是對等的，而且更有優(yōu)勢的是HD-SDI可以保證路像的清晰及實時性，但網絡高清則必需為帶寬及影像碼流量而擔心是否會有失幀的情況。而從容量上來看，HD- SDI與網絡攝像機相同影像所占用的存儲空間幾乎相同。

　　沒有平臺如何集中管控

　　HD-SDI攝像機目前缺乏系統性的管理平臺工具，在整合、集中管控上遇到很大的問題。而韓國在高速公路的項目中實現這一需求。該項目，前端部分采取同軸纜線搭配光端機的傳送方式，將所有路側信號送回交通控制中心，再經過HD-RX轉換后以板卡或四路八路為一組的方式，將信號轉為BT.1120 格式直接進入具有連網和網管功能DVR或由板卡組成的HD-SDI Video Server，用管理平臺軟件使將所有的DVR進行聯網管理收編，這樣不僅達成平臺管理的要求更在分群分組上更便捷、快速的進行高速公路畫面調撥工作，而平臺軟件也能夠依控制協議標準化的條件達成對HD-SDI攝像機的PTZ控制。

　　前端沒“大腦”

　　從各種分析和實際產品測試中可以看到在HD-SDI的IVS或是VCA影像智能功能，由于是透過的HD-TX芯片是分壓縮也非CPU運算處理方式，因此HD-SDI攝像機前端除了大區(qū)域的隱私遮沒(Mask)位移動態(tài)偵測(Motion Detection)跟OSD等功能外，不能做一些如畫線統計等中高端智能的運用，目前截稿為止已有元件廠商發(fā)布世界第一個高清1080P@30fps的帶有智能分析能力的高清晶片，那就讓我們拭目以待。[nextpage]

　　電力供應：不是問題的問題

　　由于HD-SDI攝像機本考慮到替代原有模擬攝像機為目的產生的，因此很多廠商并不會特別關注電力供應的問題。但是在網絡攝像機著力宣傳PoE 供電方式的環(huán)境下，一些廠商也希望藉由電力供應開發(fā)出HD-SDI攝像機新的賣點。目前藉由同軸電纜傳輸攝像機所需電力的PoC(Power over Coaxial Cable)的方式，擁有這項技術的廠商并不多，擁有這項技術，在市場競爭中多了一招殺手锏。

　　雖然文章中提出了八個HD-SDI目前面臨的問題，其中有目前可以解決的，也有需要各家廠商在研發(fā)上努力的，但是產品的發(fā)展是永續(xù)且多變的，對于剛起步的HD-SDI攝像機并不是解決了這八個問題就一勞永逸。而是需要廠商持續(xù)投入相關的研發(fā)力量。

　　HD-SDI與網絡：過去與現在

　　可以看出，網絡攝像機的市場占有率遠遠高于HD-SDI攝像機，同時其遠程監(jiān)控與網絡集成的能力都比HD-SDI攝像機占有。同時由于網絡攝像機已經發(fā)展幾年，其周邊配套產品更加完善，產品選型更加豐富，同時隨著行業(yè)內人士對網絡攝像機認知度逐漸提高，看起來。似乎HD-SDI攝像機的空間被擠壓得很小。

　　但是回想2002年，當時網絡攝像機剛剛開始“投石問路”，所面臨的處境同今天的HD-SDI攝像機并沒有什么不同。同樣被認為價格過高、同樣周邊產品不豐富、同樣市場認知較少，但是HD-SDI攝像機仍然有自己先天的優(yōu)勢是網絡攝像機無法比擬的。在追求高清細節(jié)的前提下，HD-SDI攝像機的無延時是網絡攝像機無法取代的。

　　還有對圖像要求實時無延時的應用場所IP攝像機是無法取代HD-SDI攝像機的，其無壓縮傳輸圖像也是網絡攝像機的無法比擬的。今天HD-SDI正像是一只雛鷹，隨著不斷的成長，終將展翅翱翔。

　　通過這次同多家國內外HD-SDI攝像機制造商和HD-SDI芯片供應商的交流，可以看出HD-SDI在未來的發(fā)展速度不會比網絡攝像機慢，目前，產業(yè)端對HD-SDI未來市場保守預估在2014年HD-SDI攝像機將可能占有視頻監(jiān)控10%的市場份額，可以看出，HD-SDI攝像機正逐漸站穩(wěn)監(jiān)控市場的地盤，未來HD-SDI(3G-SDI)攝像機與網絡攝像機共同高速發(fā)展的局面安防業(yè)界出現。