摄像机芯片方案及HD-SDI、HD-MDI介绍全解
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浅析光纤HD-SDI监控摄像机的技术概况当今安防市场,各种各样新产品层出不穷,各个厂家持续地投入人力物力,力争在如火如荼的视频监控建设中分得一杯羹,大有三国时期,群雄争霸之势。
视频设备按接口类型来分,可分为IP和BNC两大接口阵营。
按视频分辨率,又可分为模拟和高清。
BNC接口的模拟设备在前期的城市建设中占了很大的比例,而随着国民安全意识的日益增长,已经由最初的“看得见”向“看得清”转变,因此,除了新的城市视频监控点的建设,把原有旧的模拟视频系统升级为新的高清视频系统,使人们看得更清楚是重中之重。
虽然市场上还存在大量的模拟视频设备,但是模拟转高清已是大势所趋,相信随着高清视频芯片的高度集成化和高清视频产品成本不断下降,全面接管模拟视频市场已指日可待。
我们常说的高清视频产品,是指分辨率为720P,1080i,1080P三种视频格式的视频设备,而用于这几种高清格式视频传输的接口一般有IP和BNC。
我们常提及的IPC网络摄像机和HD-SDI摄像机,就是分别具有这两种接口之一的输出高清视频信号的设备。
HD-SDI(HighDefinitionSerialDigitalInterface)全称为高清串行数字接口,HD-SDI摄像机相比IP摄像机,其具有如下优点。
与传统模拟视频组网兼容。
因为传统模拟视频系统大多用BNC接口连接,HD-SDI可以无缝兼容,因此,在传统模拟系统升级至HD-SDI 系统的改造工程中,无需重新布线,能节省大量的时间和成本,具有一定的优势;非压缩。
由于IP网络带宽的限制,IP摄像机输出的视频信号都会进行编码压缩,而HD-SDI对图像不进行压缩,可以保证原始图像而不失真传输;实时。
由于网络环境原因,IP摄像机的传输延迟有时会比较大,而HD-SDI的图像传输是实时的,几乎不产生延迟,很适合对实时性要求高的场合;兼容性好。
IP网络摄像机因为厂家不同,其传输协议也会多种多样,这样就导致了不同厂家的设备兼容性差。
HD-MDI(Media Dependent Interface)高清视频传输介绍
MDI是高速以太网定义的与介质有关接口(Media Dependent Interface),HD-MDI第一代高清传输技术是使用标准的高速以太网物理层硬件,把发送端设备(高清摄像机)和接收端设备(DVR、DVR 卡、中继器、光端机等)都做成MDI类设备,然后不通过HUB、网络交换机等MDIX类设备,发送端和接收端用CAT5或CAT6网线点对点直接连接,通过网络数据链路层把未压缩的实时高清信号经过科学高效的组织排序由摄像机端发送到接收端,从而实现等同HD-SDI的传输效果,但是由于使用了IT行业极度成熟的高速以太网的物理层硬件,HD-MDI的传输相比用同轴电缆传输会更廉价,更稳定,抗干扰性能力更强,而且在传输视频信号的同时可以实现双向音频,双向控制信号等的传输,也可以使用POE网线供电的模式,大大节约布线成本。
HD-MDI的第二代产品会采用更先进工艺的传输物理层器件,以实现更长距离的无中继传输和更高速的传输速率,预计会在明年6月份推出用CAT5网线实现无中继传输达到500米左右的终端设备,并实现1080P每秒60帧的传输,以完全满足安防中高端客户对高清图像的需求。
HD-MDI向IP、SDI两大主流高清监控“宣战”
我们所熟知的数字化高清监控主要指的是IP 和HD-SDI,HD-MDI 属
于后起之秀。
直到2012 年MDI 技术得以完善,但配套多路DVR、光端机、矩
阵还在研发中。
在行业内,MDI 的知名度远低于IP 和SDI,这不仅激发了该数
字监控技术的斗志,更是完善了数字化高清监控市场的应用。
HD-MDI 逆袭IP 与HD-SDI 高清监控将应战
那么,MDI 能否逆袭成功呢?在监控系统中MDI 的优势又有哪些,下面
我们将三大数字高清监控进行对比,看IP/SDI/MDI 之间的差别有多大。
监控成本对比:MDI 摄像机造价低
选择不同的监控摄像机,监控系统造价也有很大的区别。
与模拟系统相比,数字化监控摄像机成本起步较高。
按照上述三者对比来看,其实SDI 摄像机成本最高,摄像机内置传感器+ISP 数字监控传输距离受限制?
如何使用或操作摄像机也有学问,模拟监控搭配Linux 操作系统是老安
防人熟悉的模式。
网络摄像机搭配Windows 操作系统,结构复杂且功耗较高,因此也加大了故障率的可能,为后期工作带来不少的麻烦。
HD 高清系列无操作系统,结构简单功耗小,降低了故障率也节省了一定的能源。
数字监控传输距离受限制?
网络无所不能,基于IP 架构的监控系统传输却受了限制呢?从目前有线
传输距离和效果来看,网络监控采用CAT5 传输介质,传输距离100 米;SDI 与模拟监控类似,但是他采用高品质同轴电缆,传输距离有望突破200 米;MDI 与IP 监控传输介质相同,但传输距离可突破500 米,是三者有线传输距离最长、效果最好的设备。
1080P HD-SDI全高清摄像机1. 什么是1080P HD-SDI?SDI是serial digital interface首字母的缩写,意思是数字分量串行接口,那么HD-SDI就是高清数字分量串行接口了,它是目前高清设备传输距离最远的接口方式。
1080P是美国电影电视工程师协会(SMPTE)制定的最高等级高清数字电视的格式标准,1125条垂直扫描线,1080条可见垂直扫描线,有效显示格式为:1920×1080,16:9,逐行扫描,像素数为207.36万。
目前市场中高清采用的高清传输标准方式对比:2. 1080P HD-SDI全高清摄像机有哪些优点?画面清晰因为HD-SDI属于非压缩的高清视频,同是1080P的图像,HD-SDI明显高于IP图像实时性好因为图像没有经过压缩和解压的过程,闭路线缆高速传输,几乎无延迟简单易用因为和传统CCTV结构类似,系统架构简单,便于工程施工单位实施和安装兼容性高因为和传统的CCTV结构类似,采用统一标准的视频接口,前后端设备兼容性好,便于系统匹配和施工安全性高因为和传统的CCTV结构类似,采用闭路线缆传输,不会出现视频文件被恶意窃取和病毒攻击,保证安保监控系统的安全3. 1080P HD-SDI全高清摄像机有哪些地方不成熟?传输距离短相对于IP摄像机而言1080P HD-SDI摄像机的传输距离太短,目前只适合小范围近距离的传输海量存储HD-SDI数字高清方案具有约1.5Gb/s的庞大数据量,HD-SDI高清方案的本地单路存储基本每小时4G-5G,这对于后端的存储压力是巨大的成本尚高相对网络摄像机,目前数字高清摄像机成本偏高4. SDI与IPHD-SDI摄像机因为画面的高保真性和实时性在对画质要求较高,近距离传输和实时监控等一些领域还是占有明显优势,同时以往模拟监控的改造工程中SDI更具优势。
相对远距离传输,对画质要求相对不高的领域IP摄像机更有优势。
HD-SDI实时高清视频监控解决方案一、HD-SDI 视频监控系统典型系统结构系统描述:同轴电缆:当前端摄像机到HD-DVR或者HD-DVS距离在120米内时,可以考虑用同轴电缆实现视频信号的传输SDI中继器:当前端摄像机到HD-DVR或者HD-DVS距离大于120米时,在500米以内,中间无光纤,或布光纤施工及成本控制方面存在困难时,可以考虑用使用几个SDI中继器进行传输信号,一个SDI中继器可延长信号传输距离100米。
HD-SDI光端机:适用于长距离传输,最远可达50公里。
同轴视控盒:可将视频与485控制信号混合在一起,通过同一条同轴电缆传输。
HD-SDI DVR:HD-SDI标准高清数字接口;支持4路、8路、16路输入;对前端高清视频进行编码,存储。
系统以HD-SDI DVR 为数据中心,前端视频均传回给DVR,进行录像存储,并可通过HDMI/DVI输出实时视频及录像回放;前端云台摄像机的控制,可通过连接的DVR控制键盘完成;同时,还可将HD-SDI DVR接入网络,使客户能通过网络访问HD-SDI DVR获取高清实时及录像视频流。
此方案适用于从旧的模拟系统进行改造,可利用旧系统原有的布线,选用适当的方式进行传输,从而降低改造成本;同时也适用于小型的HD-SDI高清监控系统建造。
系统描述:HD-SDI编码器视频标准:H.264视频编码帧率:25 帧/秒(1080P@25、1080I@50)30 帧/秒(1080P@30、1080I@60)视频图像分辨率1920×1080P、1280×720P点到点编解码延迟小于100ms支持网络协议TCP/IP、HTTP、IGMP、Telnet、ICMP、ARP高清信号解码器支持HDMI、DVI等多种接口解码输出输出分辨率最高支持1920*1080支持1路1080p图像解码输出,与HD-SDI编码器点对点高性能传输;支持透明通道传输。
系统使用HD-SDI视频分配器,将前端视频信号分为2个视频流,其一用于HD-SDI 进行录像存储;另一路传输至HD-SDI编码器进行编码后通过网络传输至远端监控中心;其中编解码器采用点对点单路传输方式,编码及传输数据流可达50Mbps,数字高清视频通过解码器解码后,输出HDMI/DVI信号给高清监视器进行实时浏览;另外,可使用操控键盘通过编解码器的透明通道对前端的云台摄像机进行PTZ控制;通过网络,还可以远程访问网络上的HD-SDI进行实时及回放浏览。
汉邦高科HD-SDI高清系统解决方案北京汉邦高科数字技术股份有限公司2012一、系统概述随着安全监控系统数字化、高清化时代的到来,高清视频监控逐步成为监控行业发展的重点。
HD-SDI高清监控系统则是高清视频监控系统中的重要分支。
HD-SDI音视频传输技术是已经在广播电视行业使用了很多年的成熟技术,近几年引入到安防监控领域,得到了安防监控市场极大的关注,众多厂商的投入使HD-SDI在监控领域得到飞速的发展。
越来越完美的HD-SDI高清监控系统解决方案,已经使可以真正意义上的实时高清监控。
而要实现真正的高清监控,必须从视频源的采集、视频信号的处理、视频信号的传输、视频的显示浏览、录像文件的回放等环节全面支持高清。
对用户而言,高清只有在包含了前端、传输、浏览、显示、平台、存储等各个环节时才有意义。
所以,对高清监控而言,仅一个高清摄像机是不够的,这对于网络高清和HD-SDI 高清都是相同的。
无论是模拟监控或数字监控或网络监控,都是由前端摄像机、NVR/DVR/管理平台设备、显示设备、存储设备、传输线缆等组成,每一环节都是缺一不可的。
因此,HD-SDI高清监控系统也必须如此,任何一类系统是就系统的整体性能而言,HD-SDI高清监控要具备实际的应用意义,就必须提供涵盖前端、传输、管理中心以及后端环节的完整的解决方案,比如HD-SDI高清摄像机+ HD-SDI光端机+ HD-SDI高清矩阵或HD-SDI监视器+ HD-SDI高清编码器+ 相适应的存储设备(如IP-SAN)。
二、HD-SDI高清系统的优势2.1 系统线路原模拟系统布线仍可采用,系统组成和管理方式不变,从老的系统升级,只需更换相应的硬件设备,几乎无需操作培训,能平滑实现从标清模拟监控系统升级到高清监控系统2.2 实时传输原始高清图像不是通过网络传输,不会受网络环境影响,不会有IP网络监控产生的网络延时问题,在有实时监控要求的场合,该性能要求就显得尤为重要。
VGA、DVI、HDMI、SDI、HD-SDI接口简介一、VGA接口:传输模拟的视频信号VGA分辨率的说明:(4:3的屏幕显示分辨率)QVGA :Quarter Video Graphics Array ,相当于320×240VGA:全称是Video Graphics Array,相当于640×480 像素 ;SVGA:全称是Super Video GraphicsArray,相当于800×600 像素;XGA:全称是Extended GraphicsArray,相当于1024×768像素;SXVGA:Super Video Graphics Array,相当于1280×1024像素UVGA:全称是 Ultra Video GraphicsArray,相当于1600×1200像素;WXGA:全称是Wide Extended GraphicsArray,相当于1280×800(16:10)像素常见终端显示屏分辨率简称及大小对照QQCIF Quarter QCIF 88*72 QCIF面积的1/4SQCIF Sub Quarter CIF 128*96QCIF Quarter Common Intermediate Format176*144176*144是QCIF标准格式,但手机设计上是指176×220,知道区别请留言??CIF Common Intermediate Format 352*288 标准化图像格式。
QQVGA Quarter QVGA 160*120 QVGA面积的1/4,长宽正好一半,注意:手机设计中Q QVGA一般指160*128??QVGA Quarter Video Graphics Array 320*240 VGA的1/4大小(面积),长宽正好是一半,多用在手机、PDA、MP4上。
(多指2.4屏)HVGA Half Video Graphics Array 320*480 VGA的1/2大小(面积),部分智能机采用。
平安威马克来告诉你
SDI接口是一种“数字分量串行接口”,而HD-SDI接口是一种广播级的高清数字输入和输出端口,其中HD表示高清信号。
由于SDI接口不能直接传送压缩数字信号,数字录像机、硬盘等设备记录的压缩信号重放后,必须经解压并经SDI接口输出才能进入SDI系统。
如果反复解压和压缩,必将引起图像质量下降和延时增加,为此各种不同格式的数字录像机和非线性编辑系统,规定了自己的用于直接传输压缩数字信号的接口。
在非编后期制作,广播电台等领域,HD-SDI应用较为广泛,其是根据SMPTE292M,在1.485Gb/s 或1.485/1.001Gb/s的信号速率条件下传输的接口规格。
该规格规定了数据格式、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接口采用同轴电缆,以BNC 接口作为线揽标准。
有效距离为100M。
后来应用于安防监控领域,出现HD-SDI摄像机、SDI球机、高清SDI高速球、HD-SDI硬盘录像机等产品。
高清HD-SDI 监控防雷器SDI(serial digital interface)是"数字分量串行接口"。
那么HD-SDI 就是高清数字分量串行接口。
HD-SDI 是实时无压缩的高清广电级摄像机,是安防监控领域的又一科技进步,为监控中心提供高清晰的图像来源的设备。
在安防领域,高清产品的应用正如火如荼的进行。
以ONVIF、PSIA为联盟的网络高清和以HD-cctv 为联盟的数字高清正在逐渐占据未来的高清产品市场,而HD-SDI摄像机产品也走上了安防市场的起跑线。
高清产品在通过安防市场多年的积淀,从最开始的模拟监控到后来的网络监控,在网络监控的基础上衍生出网络高清监控,而HD-SDI数字高清监控则是整个安防市场的未来发展。
HD-SDI产品处理的数字信号经过同轴线缆传输,产品的视频接口为BNC口,使用的传输线材就是工程中经常见到的国标“75-5”视频线,普通视频信号防雷器和高清HD-SID视频防雷器的不同在于传输速率,普通视频防雷器传输速率是10M,而高清HD-SDI监控系统中同轴电缆传输速率达到1.5G,针对HD-SDI监控系统,博普盾公司研发出BPD-SDI/3型视频防雷器专业保护HD-SDI设备,欢迎广大工程商来电咨询!深圳市博普盾防雷技术有限公司是专业的防雷器生产厂商,主要的防雷系列有:BPD电源防雷箱,BPD电源防雷模块、BPD防雷器、BPD天馈防雷器、BPD监控系统三合一(二合一)集成防雷器、防雷插座(排插),千兆网防雷器,POE以太网供电防雷器,并对外提供OEM等安全注意事项:·当防雷器安装于最终系统时,必须执行标准GB4943(EN60950,IEC60950)的所有要求。
·设备应当由被授权的专业人员安装。
以免安装、使用不当影响系统正常运行及防雷效果。
适用范围:·高清HD-SDI视频信号防雷器主要用于HD-SDI高清摄像机视频信号设备点对点的协击保护,可保护各种视频传输设备免受来自信号传输线的感应雷击和电涌电压带来的危害;主要技术参数:。
高清SDI实现方案解析北京汉邦高科数字技术有限公司北京研发中心钱正伟本文将主要讨论HD-SDI在安防行业的实现技术。
HD-SDI实现传输主要分发送端与接收端两部分:发送端主要针对HD-SDI摄像机,接收端主要针对HD-SDI视频采集卡、DVR等嵌入式设备。
一、发送端,主要应用于摄像机等前端采集设备,实现流程见图1。
摄像机的CCD或CMOS图像传感器采集信号后,未经压缩的高清视频信号传输方式有模拟和数字两种。
模拟传输一般采用YPbPr分量传输,一路高清视频信号需要三根同轴线缆同时传输。
数字传输一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI传输,其中DVI或HDMI的传输距离只有几米,中间加中继放大器,最远也只有几十米左右,不适合用于监控图像的远程传输,通常被应用在演播控制室内设备间的连接和信号传输。
而HD-SDI信号可以传输百米左右,并可采用CVBS同轴电缆传输,接口为常用的BNC,所以通常被应用在现场采集设备与百米内的控制设备间的信号传输连接。
从2010北京安防展,我们可以看到,国内已有不少安防厂家推出了自己的SDI接口高清摄像机,可以实现1080P25高清显示。
图1 SDI发送端实现框图下面,针对各个模块实现功能,作一简单介绍。
一)、成像器件: 包括CCD/CMOS图像传感器、AFE等器件。
CCD/CMOS图像传感器:摄像机CCD/CMOS图像传感器,相当于人的眼睛,主要完成光学图像转换为电学信号,并输出电子图像信号。
二)、CPU,可以为FPGA、DSP、ASIC或ASSP,它作为整个高清摄像机核心器件,相当于人的心脏,HD-SDI高清摄像机不经编码压缩即以原始数字信号经HDMI或HD-SDI口输出。
总体说,CPU除完成图像处理和编码功能外,还要完成高清摄像机系统控制及计算,充当整个系统的中央处理器。
在HD-SDI设计中,该CPU如何选型?FPGA OR DSP/ASIC/ASSP?哪个更好?对于DSP/ASIC/ASSP,由于其专用性,存在有限的功能和固有的不灵活性等缺点,不允许在产品定型后,又根据市场的要求增减新功能,而不改变原有硬件基础,此时,需要对原有硬件电路进行删减,无形之中就增加了研发成本。
HD-SDI摄像机简介⏹SDI是serial digital interface首字母的缩写,意思是数字分量串行接口,HD-SDI就是高清数字分量串行接口,目前高清设备传输距离最远的接口方式。
1080P是美国电影电视工程师协会(SMPTE)制定的最高等级高清数字电视的格式标准,1125条垂直扫描线,1080条可见垂直扫描线,有效显示格式为:1920×1080,16:9,逐行扫描,像素数为207.36万。
⏹目前市场中高清采用的高清传输标准方式对比:HD-SDI摄像机⏹传输: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: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。
HD-SDI摄像机与网络摄像机的区别⏹图像质量: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,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。
数字高清解决方案之HD-SDI
HD-SDI大家并不陌生,在人们追寻看得到到看得清的阶段产生的技术,它突破了标清系统或早期的模拟系统的瓶颈,为前端HD-SDI技术优势随着社会经济的发展,对安防监控的需求也日渐增长,而传统视频监控
系统存在清晰度低、视线范围窄小、目标观察不清等弊端,市场需要新的技术
来改变这一现状,此时HD-SDI也应运而生。
所谓的HD-SDI高清摄像机,是基于SMPTE(电影与电视工程师协会)串
行链路标准,通过75欧姆同轴电缆来传输未压缩的数字视频的一种高清实时摄
像机。
SDI接口也可简单分为以下三种:标准清晰度SD-
SDI(270Mbps,SMPTE259M),高清标准HD-SDI(1.485Gbps,SMPTE292M)、3G- SDI(2.97Gbps,SMPTE424M)。
(1)节省成本
一方面设备采用BNC接口连接,也就是说我们在将已有的传统模拟框架
系统转为高清监控系统的过程中,无需重新布线,只需更换前端和后端部分,
这将为工程节省巨大的时间成本和人力成本。
另一方面,HD-SDI摄像机产品工
程施工采用的系统框架和模拟监控系统框架相同,采用75-5同轴线缆即可实现
系统布线,施工人员和系统操作人员无需培训,更容易上手。
(2)高清实时
与IP摄像机相比,HD-SDI摄像机减少了将视频信号通过压缩和打包后
通过网络传输,它利用同轴电缆将未经压缩的数字信号高速传输,有效地防止
原始HD-SDI摄像机不像IP监控是将视频信号经过压缩和打包后通过网络传输的,它是以未经压缩的数字信号在同轴电缆上高速传输,原始(3)运用广泛。