浅析光纤HD-SDI监控摄像机的技术概况

HD-SDI技术给力安防高清视频监控建设随着现代安全环境的不断升级，安防视频监控设备在保障社会安全和私人财产安全中的作用越来越重要。

高清视频监控系统是现代安防监控系统必备的一部分，而HD-SDI技术则是让高清视频监控系统性能更加优越的一个关键技术。

本文将会对HD-SDI技术作一简要介绍和说明其在安防高清视频监控建设中的应用。

什么是HD-SDI技术HD-SDI技术是指高清序列数字接口技术（High Definition Serial Digital Interface），是一种数字接口技术。

简单来说，HD-SDI技术通过数字化的方式将高清视频信号转化为数字信号进行传输，从而大大提高了视频质量和传输效率。

目前市面上应用比较广泛的高清监控系统有两种，分别是：网络高清监控系统和硬盘录像机高清监控系统。

其中，网络高清监控系统需要用到网络摄像机，将视频信号转换成数字信号再通过网络进行传输，需要一定的网络带宽；硬盘录像机高清监控系统则是将视频信号先转换成数字信号，再将数字信号存储在硬盘中。

而HD-SDI技术可以在不需要网络摄像机的前提下，将视频信号直接转换成数字信号传输，令安全监控系统的性能得以大大提升。

HD-SDI技术在安防高清视频监控建设中的应用目前，越来越多的安防监控系统采用HD-SDI技术，其应用具有以下优点：1. 高清晰度采用HD-SDI技术的监控系统可以达到1080P的最高分辨率，比普通监控系统的分辨率高出许多。

这一特点可以让我们获取更加精准的画面，以支持安全监控系统对目标的更加准确的识别。

2. 信号传输稳定HD-SDI技术采用了序列传输方式，信号传输稳定，一般情况下不会出现信号中断或画面失真等现象。

这使得监控视频的可靠性大大提高，有助于提高监控系统的运行效率和安全性。

3. 系统部署灵活性高由于HD-SDI技术不依赖网络，安防高清视频监控系统的部署非常灵活，可以根据具体需要任意增加或调整设备的位置等信息收发端，不受网络条件限制。

HD-SDI摄像机：机遇与挑战并存SDI 纯数字高清摄像机是最近两年才刚刚开发出来，逐步进入监控领域，如果前端采用SDI 摄像机，那么必须要有一整套完整的SDI 产品与之搭配才可以获得良好的效果，这样的造价也非常昂贵。

包括SDI 编码器、SDI 视频服务器、SDI 光端机等产品。

在现有的安防系统下，这样的成本是比较高的，这就需要各大安防厂商能加快前端、传输、切换、控制、编码等各部分产品的开发，相信随着产品线的丰富和更多厂商的加入，成本会逐渐降低。

因而HD- SDI 摄像机的普及离不开行业标准化的架构建设。

在近几年与高清网络摄像机是可以共存共荣的。

但目前推出HD-SDI 摄像机的厂家还不多，配套设备不够齐全，未来的发展还不太确定，有可能替代高清网络摄像机。

相对IP 网络高清监控系统，HD-SDI 高清摄像机监控有如下技术特点：1、HD-SDI 高清摄像机在布线方案上可以沿用老的模拟系统，无需重新布线(100 米内)，设备管理也可以沿用老的模拟系统的架构，从老的系统升级，只需要更换硬件设备(摄像机，DVR 等)，无需再有其他投入，就可以直接升级到百万高清;无需操作培训，能平滑实现从标清模拟监控升级到高清监控。

2、不失真的原始3、高清实时，由于视频传输不受网络影响，不会有IP 网络监控产生的4、HD-SDI 所提供的未压缩过的高清5、HD-SDI 高清摄像机监控范围大，单位面积内摄像机密度大幅下降，提高了采集设备的利用效能，有利于降低成本。

本次测评的10 多款SDI 摄像机无论是枪机还是快球，所有的SDI 摄像机比传统的IP 高清摄像机清晰度好很多，尤其是网络延时上出色，码流更加稳定。

但是只有很少的厂家的产品显示高速行驶的车辆时候没有出现抖动和拖尾现象。

HD-SDI视频监控技术特点及应用介绍HD-SDI摄像机与IP高清对比HD-SDI摄像机与传统高清的对比，传统的高清摄像机主要是指网络高清。

· 图像质量：由于HD-SDI系统的图像格式是原始的图像直接转换成数字串口信号后输出，没有经过压缩编码，所以图像数据原始完整，从清晰度、色彩等方面都优于网络的经过压缩的图像。

· 传输的成本对比：小型的监控系统，可以直接布线的，摄像机点位大部分在200米以内的，两种设备成本传输基本相同，甚至由于省掉交换机，使用HD-SDI系统可以说成本可能更低，等于和原来的模拟监控系统的方式一样，前端直接拉线进中心DVR和矩阵，安装调试也较容易，对于安装的球机云台等全方位监视设备的操作控制也更方便。

比如银行的柜员监控、楼宇、小型工厂学校等是比较典型的配置案例。

HD-SDI的布线成本会高于IP网络系统，因为HD-SDI的光端机的价格和网络数据光端机的价格相比目前还比较高，还有由于HD-SDI 系统中光端机资源使用率低于IP网络系统，所以在光缆方面的费用也要高一些，所以在中大型的系统搭建时候，完全使用HD-SDI系统难度很大，但是又限于IP网络系统的图像质量和延时的缺陷，建议中大型系统采用融合的方案，通过HD-SDI的编码器(DVS)和IP网络系统有效融合，部分重点部位以及球机和云台的点位采用HD-SDI形式，能有效解决系统的预算造价和系统图像质量上的矛盾。

系统应用情况传输问题HD-SDI视频系统因为采用同轴电缆传输，所以从结构上和原来标清的模拟系统非常相似，架构完全一样，如果采用模拟系统常用的视频线传输的话距离基本不超过120米，使用广电上常用的射频线缆的话距离大概不超过250米，超过250米以外的距离，可以考虑使用HD-SDI信号放大器目前市场上的放大器可以做到1000米左右，如果更远的距离可以采用光端机经光纤传输;后端设备HD-SDI信号系统后端的主要设备和模拟系统一样，采用DVR数字录像设备和切换控制矩阵主机，新型的高清DVR和矩阵兼容多种视频信号，比如标清模拟信号，HD-SDI信号以及IP网络视频信号等，极大的方便了标清系统，HD-SDI系统和网络高清系统的混合使用;由于HD-SDI信号没有经过编码压缩处理，图像质量非常好，适合显示在大型的电视墙，还有由于HD-SDI信号实时性，操控方便;兼容性问题HD-SDI系统目前也有些问题需要注意，如系统的兼容性问题，由于HD-SDI系统进入安防行业不久，各个硬件厂家选用设备解决方案不同，采用的硬件不同，测试标准不统一等因素，目前市场上的各家产品兼容性有些问题，不是所有的设备都能兼容，需要经过测试以及修正，还有一些设备的新功能还不完全成熟，稳定性还有待提高，这些问题有待于行业统一标准，慢慢进行规范。

标清串行数字（SD-SDI）信号通过同轴电缆5CFB或者1189A能够传输350米，因此，在组建系统时可以不必太注意电缆的性能。

而到了高清串行数字（HD-SDI）信号的时代，这一类同轴电缆的传输很难达到100m 或以上的距离。

如果需要传输更长的距离，就要选择衰减更低的高发泡介质同轴电缆。

而这类电缆的强度相对较低，在电缆捆扎时需要留意电缆的变形，因为电缆变形会引起误码。

即便使用这类低衰减的同轴电缆，也只能进行180米以内的高清数字信号传输，有时还需要使用中继设备对劣化的信号进行恢复。

因此，在建立HD-SDI系统时，不能仅考虑同轴电缆施工简便、成本低廉等因素。

如果采用光传输，因为信号损失非常小，在大厦内搭建系统时完全不用考虑因设备布局而对传输距离的影响。

此外，还有以下下明显的好处。

1.不受电磁干扰。

2.不需要接地环路。

3.重量轻、线径小，因此大大减小了线缆铺设占用的空间。

4.利用波分复用技术，用一条光纤可进行多信道传输；双向传输也很方便（易于系统扩展）5.另外，随日新月异的宽带技术的发展，光传输还可以满足未来的需要。

尽管光纤系统有许多优点，但也要权衡其利弊。

因为摄像机（信号源）或显示器（信号接收端）的视频信号是电信号，必须进行电光转换，才能以光的形式传输。

接收端的光信号还需要重新转换成电信号。

本文将对电－光和光－电转换装置进行说明。

（注：SDI信号如果在信号接收端发生误码，在画面上会出现横拉状失真或点状失真。

传输品质进一步下降，误码率增加将导致视频崩溃。

）在说明HD-SDI光传输装置之前，首先回顾一下相关标准规格、性能与系统构成方面的基本概念。

SDI含义SDI是串行数字接口（Serial Digital Interface）之略，是指将符合SMPTE（运动图像和电视工程师协会）标准的基带数字视频信号通过一条电缆进行传输的技术。

基带数字视频信号在装置或设备中通常作为并行信号处理。

如果直接传输，亮度信号10比特、颜色信号10比特、时钟信号1比特、再加上1比特的同步信号共计22比特，也就是说需要22个并行传输通道。

详解光纤HD-SDI摄像机来源:安防知识网网络摄像机和HD-SDI摄像机各自的优缺点已经有大量文章进行论述，在较长的一段时间内，在各自的领域都会有应用，不能简单地彼此取代。

对于可以预见的将来，谁又能保证一些技术的壁垒不会被攻破呢?就像曾经的光纤传输技术。

同一视频应用，可能会存在多种类型的设备，也是因为不同环境下，因地制宜的需要。

相比IP摄像机，HD-SDI的技术稳定性更好，电路更简单，因此产品的可靠性更高。

当今远距离的视频传输，一般采用光纤传输，光纤传输的便捷性，不言而喻，摄像机的工程应用，除了考虑产品的稳定性，还需要考虑工程布线的简单，方便。

而工程中应用到HD-SDI摄像机的远距离传输，往往会采用HD-SDI摄像机加HD-SDI光端机的方式，在产品简洁化的今天，这种方式会略显臃肿。

而在恶劣的工程施工现场，减少设备间的连接将有助于大大简化工程施工的复杂性，其故障点也将大大降低。

因此，将这两个设备合并在一起成为一个可靠稳定的产品将会解决这一系列的问题。

当前市面上集成了光纤传输的HD-SDI摄像机不多，下面就来介绍一下其原理及应用。

一般的HD-SDI摄像机有下面几部分构成。

光传感器(Sensor)、图像信号处理(Isp)、SDI编码。

1、光传感器用于对监视场景光线的感知，把光信号图像转换成电信号图像。

2、图像信号处理对原始的电信号图像进行处理，转换成标准的视频格式输出，如BT1120等。

3、SDI编码通过编码芯片对标准视频进行SDI编码，从BNC输出高清SDI信号。

SDI编码可通过FPGA来实现，也可以通过一些专门的编码芯片实现。

前者较为灵活，但是算法不容易做好。

后者相对会简单而且很稳定。

光纤HD-SDI摄像机的构成前两个部分和一般HD-SDI摄像机是一样的，其不同的地方是后端的传输部分。

光纤HD-SDI摄像机除了通过BNC头输出HD-SDI信号，还需要通过光传输模块，把HD-SDI信号转换成光信号通过光纤发送出去。

浅析高清网络与SDI摄像机的主要区别浅析高清网络与SDI摄像机的主要区别网络摄像机已经发展多年，从早期的摄像机模拟信号配合编码器集成一体到后续的摄像机数字信号直接编码，网络摄像机从标清到高清已经完成了重要的两个发展阶段。

而HD-SDI数字高清摄像机作为新型的产品，从他的上下游相关厂家到各路媒体，都给予了很高的期望，然而事实并没有达成期望的那么高，只有极少的大型项目或有极端需求的用户使用了HD-SDI高清数字摄像机。

首先，HD-SDI具有的一个优势是与传统的模拟摄像机使用基本相同的同轴线缆来传输，这也是为何近两年HD-SDI技术被推向视频监控行业的重要原因。

高清化逐步普及，高清网络摄像机与传统模式摄像机组网方式有很大差别，如果已经使用模拟视频监控系统的用户想要改造升级到高清视频监控系统，使用网络摄像机必然需要重新布置网线，原有的同轴电缆将会废弃，如果使用HD-SDI监控系统方案做升级，原有的同轴电缆理论上还是可以使用的。

可是这只是理想的方案，现实如何呢?HD-SDI使用同轴电缆传输距离仅有百米，很难满足大规模建筑例如工厂、小区或办公楼群的监控需要;另一方面即使点位距离监控中心在百米之内，原有的同轴电缆经过风吹雨淋，很大一部分线缆已经无法正常传输大数据量的HD-SDI 数字信号，接收端可能出现画面闪烁或无法显示出视频画面的情况，相应的解决方案将会与网络摄像机相类似，即使用光端机通过光缆传输，这样一来配套的专用设备与线路给用户增加了成本，而网络摄像机可以就近接入局域网络，对于信息化网络遍布于身边各个角落的今天，这使得网络摄像机组网更加容易。

其次在压缩编码上，由于网络摄像机要传输压缩后的视频信号，网络带宽是有线的且一般不是独立使用的，至少多路网络摄像机视频数据要通过同一个数据以太网络传输到监控中心，压缩码率受自身硬件编码、网传能力以及传输网络的负载限制，而码率的高低直接决定了解码后通过显示设备输出的视频图形质量，较多的用户又因为存储空间有限，码率的高低也直接决定了同样存储空间录像保存时间的长短，所以中低码率成为了多数用户的选择，在这种中低条件下，高清网络摄像机的压缩视频与HD-SDI的无损高清数字信号呈现在用户面前有着一定的差距，码率设置得越低，网络摄像机的画质越不如HD-SDI高清数字摄像机的视频画质。

HD-SDI摄像机为何出现HD-SDI摄像机随着安全监控系统数字化、高清化的节奏加快，高清网络产品亦有不俗的表现，但即便如此，依然不能忽视其不尽如意的地方，比如延迟、编解码损耗、高带宽等。

对此，厂家和用户除无奈外，仍在不断寻求更好的高清解决方案。

在此需求下，产生了新的应用——将广播级标准SDI引入到安防应用领域中，实现真正意义上的实时高清，基于HD-SDI标准接口的高清摄像机即为其中的代表。

如何看待SDI摄像机的？为何会出现此类摄像机？HD-SDI的概念来自于广播级的应用,这个长年在广播使用的协定/技术近年被引进作为视频监控的高清方案平台,其实是源于网络监控花了超过五年的时间还是无法顺利大量取代CCTV方案,因此强调传输未压缩/低延迟/易安装的HD-SDI方案才能异军突起。

有不少人对SDI摄像机还是处于一种比较模糊的概念，应如何于理清SDI摄像机的概念?HD- SDI是以数字为骨,CCTV为形>的概念运行,也就是以遵循HD-SDI规范的数字信号在视频线/BNC接口上面传输未压缩的视频/音频以及控制/电源于一条视频线上,且安装方式与CCTV完全相同,对于代理/经销/工程商的部份不需要额外的学习成本以及投入如网络监控般的售后服务费用/人力。

HD CCTV市场上又称为闭路高清(取其形)或者数字高清(取其骨),但后者容易与网络高清混淆,因为部分使用者过去在区分模拟/网络的概念时,已经习惯用模拟/数字去区分,因此基于此点以及以应用为出发考量,在面对客户介绍的时候,还是会采用闭路高清(HD CCTV)来与模拟/网络做个区别。

HD-SDI摄像机的核心技术是什么？HD-SDI的核心技术掌握在SDI芯片、V ideo Codec、Sensor/ISP等厂商手中,对于具备网络高清制造实力的厂商进入的门坎不高,因此目前业界只是采取观望,并非有进入障碍,估计2011下半年的展会就有百家争鸣的盛况出现。

目前市场上的HD-SDI主流分辨率为720p(1280x720)/1080p(1920x1080),接口大部分是采BNC接口走视频线输出, 但也有直接采光纤接口,光纤的应用在高清时代预计会大幅的成长,它的频带宽、耗损低、抗干扰、重量轻以及扩展性也高,这个趋势值得关注。

浅析基于HD-SDI技术的数字高清视频安防监控系统设计摘要：视频安防监控系统向高清监控发展已是必然趋势，本文从HD-SDI定义、高清摄像机的组成及关键技术、高清标准类型、HD-CCTV系统组成和优势以及与高清IPC的比较等来浅析采用HD-SDI技术是图像质量最优、传输实时的视频安防监控系统。

关键字：HD-SDI高清摄像机HD-CCTV一、什么是HD-SDI？HD-SDI是一个广播级的高清数字输入与输出接口。

SDI（Serial Digital Input）是串行数字接口，被用来传送无压缩的数字视频信号；HD（High Definition）表示高清信号。

HD-SDI是依据SMPTE 292M标准，在1.485Gb/s或1.485/1.001Gb/s 信号速率条件下传输的接口规格，该规格定义了数据格式、信道编码方式、同轴电缆接口的信号规格、连接器及电缆类型与光纤接口等。

HD-SDI摄像机就是具备高清数字分量串行接口的摄像机。

二、高清摄像机的组成及关键技术高清摄像机一般由成像器件、AFE、CPU、存储接口和信号输出接口组成。

1、成像器件：有CCD和CMOS成像器件两种，都是完成光学图像转换为电学信号，输出电子图像信号。

2、AFE：是模拟前端，主要在采用CCD型成像器件成像时，将CCD图像信号数字化，并产生CCD控制时序；而对于采用CMOS型成像器件，其可直接输出数字信号，所以不需要AFE模拟前端。

3、CPU：作为整个高清摄像机核心器件，其主要完成图像信号处理（ImageSignalProcessor）和图像信号编解码（编解码为MPEG4、H.264标准图像数据等）。

它比以前的DSP（DigitalSignalProcessor）具有更多的处理功能和更大的计算处理能力。

IP高清摄像机的CPU还要完成图像的编码压缩后，再经IP 网络接口输出，而HD-SDI高清摄像机是不经编码压缩即以原始数字信号经HD-SDI接口输出。