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HD-SDI DVR发展与应用剖析

作者:weijiefeng   发布时间:2013-11-19 16:46:43

HD-SDI DVR发展与应用剖析

       自2010年以来,视频监控已经进入“高清”监控时代;随着高清的发展,HD-SDI高清数字系统开始进入人们的视线,在大、小展会上均可以轻松找到“数字高清”的产品和解决方案。作为HD-SDI系统中编码、存储部分的HD-SDI高清数字硬盘录像机产品,各厂家也都有自己的SDI DVR产品线。

      一、HD-SDI DVR产品现状分析

      数字高清视频监控系统基于HD-SDI技术,其“无压缩、低延时”的特点,具有网络高清系统不可比拟的优势,进入视频监控的同时,就吸引了人们的眼球,SDI摄像机、DVR、光端机等配套产品也均有了长足发展。但我们也看到,经过2年多的发展,SDI DVR等SDI产品依旧缺乏实际的应用,用户大多还处于观望或者起步的状态。反而传统的模拟DVR,凭借价格优势,大量走进民用、家庭监控;而NVR等设备,配合网络高清摄像机,发展日趋完善,得到了大量应用,各个产品线得到了极大的丰富,同时也开始将高清带入低端、民用市场。

      造成该现象的因素可能由于以下多个方面:

      1、HD-SDI数字高清系统缺乏有力的行业标准规范支持,还不够成熟。主流的芯片、产品厂商虽有对应的SDI产品,但多处于观望状态。行业相对不成熟,也带来成本、价格的高居不下,是影响HD-SDI推广的最重要因素。这里不单单体现在单个产品上,也有系统建设方面的问题,如线缆、光端机等配套设备,可选择性较小、成本高、兼容性差。而我们熟知的HDCCTV联盟虽致力于标准的建设,但其成员缺乏强有力的产品、芯片厂家,先天相对不足,在标准的推动上还稍显乏力,发展相对滞后。

      2、HD-SDI的传输距离是其发展一大瓶颈。100米的传输距离,具有很大的局限性,不得不借助于中继设备,这样一来,导致整体建设成本偏高。而对于多级监控系统,受限于传输成本,单纯的数字高清系统往往无能为力。

      3、高清编码对芯片编码压缩能力要求较高,单芯片往往处理4路1080p的编码与解码;多路设备往往需要采用多芯片,而由于原始高清信号的数据量过大,对总线带宽也有很大的压力。故多路数全高清的HD-SDI DVR还有待技术的进一步发展。

      4、由于HD-SDI系统的不够成熟,标准的不统一问题,各个硬件厂家的选用设备解决方案不同,硬件不同以及测试标准也不尽统一,导致市场上的各家产品兼容性还存在一定问题。这也是影响客户选择HD-SDI DVR的顾虑因素,需要行业的进一步发展,慢慢进行规范。

      二、辩证地看待数字高清与网络高清

      相对应的“网络高清”是目前的高清市场主流,高清网络摄像机、NVR等设备已经在金融、公安、交通、电力等多个行业得到了广泛的应用。一方面得益于上下游行业的成熟,带来了整体成本的下降和技术的革新;另外一方面也是由于视频监控的发展,“网络化”是大势所趋,联网监控已经成为行业、民用用户的基本需求。无疑,网络摄像机、NVR等网络高清产品联网的便利性,会更容易受到用户青睐。

      在目前情况下,去议论HD-SDI DVR一定是视频监控发展的趋势,或者说HD-SDI DVR没有发展前景,并没有任何意义;同样的,数字高清系统和网络高清系统的发展之争也同样具有吸引眼球的嫌疑。应该更理性的去认识,哪些可以为客户服务,为客户实实在在解决问题,才是真正合理的。如对实时性要求较高的场合,采用HD-SDI 摄像机和HD-SDI DVR,或在接入本地SDI矩阵满足实时性控制需求,同时,通过DVR编码,上传到中心进行统一监控;实时性要求一般的场合,则可利用网络摄像机、NVR灵活部署。

      目前,数字高清系统和网络高清系统应该相辅相成,应该依照自身的特性和优势,共同应用在视频监控的建设中,两者并不是相互取代,或完全独立的关系。比如,大型的视频监控系统,如平安城市,建立单纯的数字高清系统,其成本往往不可想象。未来的视频监控系统建设应是以下几种模式:一、整体HD-SDI或整体网络高清解决方案;二、HD-SDI及网络高清产品的混合应用;三、模拟、HD-SDI、网络高清产品的综合解决方案。

      单独的HD-SDI DVR的数字高清系统应用,由于传输距离限制,一般应用于小型视频监控系统。但由于成本较高,小型视频监控中HD-SDI硬盘录像机应用还非常少。而应用于视频监控系统的前端,满足前端高清、高实时性监控,并通过HD-SDI高清数字硬盘录像机完成统一联网,目前看来应该有更多的应用。如金融系统中的前端网点,一般监控摄像机点位距离较近,使用同轴电缆传输即可,无需或只需少量成本的延长转换设备,整体系统建设成本相对较低。另外就是平安城市系统中的高实时性、高清的要求,可充分利用SDI摄像机和SDI网络硬盘录像机来完成。当然,由于传输所耗的光端机资源较多,大面积采用成本还是较高,所以更建议在一些重要点位和高速快球等设备采用SDI设备,SDI DVR就近接入SDI前端进行存储、编码和网传;其他还是采用网络高清模式。

      三、HD-SDI DVR发展思路

      在上述系统中,HD-SDI DVR作为主要的存储编码设备,负责图像的编码压缩、存储,也包括图像的显示、控制等环节;同时负责数据的网传,满足中心统一监控的需求,多路并发的需求,作为“无损数字信号-多路网络并发”的桥梁,是系统中的核心因素。

      那么,HD-SDI网络硬盘录像机的进一步发展,还需要哪些因素呢?

      HD-SDI的技术,无延时无压缩的特点,已经被客户广泛接受,已经确确实实有市场的需求。那么推动其发展的话,往往就是技术、行业的成熟。只有行业有了齐全的上下游厂家,在良性的竞争推动下引起技术的革新以及成本的下降,共同推动行业标准的建设和规范,才能真正带来SDI DVR,HD-SDI高清视频监控系统的真正发展。当然,该过程不是一蹴而就的,往往是用户实际需求与现有技术、成本不断的碰撞,博弈,促进现有技术进行革新。更具体的说,SDI-DVR的发展,可能更依赖下述几个方面:

      1、芯片技术的进一步发展。芯片处理的能力进一步增强,可有效解决高清编码的能力问题,促进大路数高清DVR的发展,丰富目前SDI-DVR的产品线。

      2、编码技术的进一步发展。H.264 High Profile的推广,乃至后续H.265的推广,进一步降低压缩码流,解决存储空间大的问题。如1路1080p,在H.264 High Profile编码下,1路1080p只有2M-4M的码流,很好地解决了网传和存储的问题。同时,由于HD-SDI设备高清图像码流较高,如何有效针对前端采集的源数据进行去噪等图像处理,以更好的控制码流,获取优质的高清图像效果,也是技术革新的必须面对的问题。

      3、更低成本的解决传输距离问题,也是HD-SDI网络硬盘录像机发展必须面临的问题。

      4、网络技术的发展。“网络化”、“高清化”是视频监控发展的主题,联网监控已经成为视频监控的基本需求,那么更好的传输大数据量的高清码流,也是必须考虑的因素,如RTSP协议的采用、QoS质量保证等;当然,SDI DVR多路并发网传的能力,也是必须要衡量的性能指标。

      随着技术的发展和革新,上下游企业产品的成熟,最终带来行业的成熟与规范,目前已经崭露头角的SDI 网络硬盘录像机,我们有理由相信一定能在未来的视频监控系统中大放光彩。