HD-SDI多格式矩陣開(kāi)啟安防實(shí)時(shí)高清時(shí)代

IP高清監(jiān)控方案的出現(xiàn)，實(shí)實(shí)在在地將圖像分辨率提升到了一個(gè)新的高度，對(duì)于習(xí)慣于模擬信號(hào)的安防行業(yè)來(lái)講，的確使人眼前一亮，加之其便于集中管理和方便上墻顯示的優(yōu)勢(shì)，IP高清監(jiān)控方案一直被業(yè)內(nèi)提及。然而，由于有損編解碼帶來(lái)的圖像失真、網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲帶來(lái)的非實(shí)時(shí)性，都會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的還原能力，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南鄬?duì)開(kāi)放性會(huì)影響傳輸安全，對(duì)一些要求高的監(jiān)控場(chǎng)合，IP高清方式還是會(huì)有一些不足。HD-SDI高清，作為另一種高清監(jiān)控方案，在一定程度上卻恰好彌補(bǔ)了IP高清上述的不足。

HD-SDI是“高清數(shù)字分量串行接口”，是一種廣播級(jí)的高清數(shù)字輸入和輸出端口，用同軸線纜傳輸無(wú)壓縮數(shù)字信號(hào)，具有不失真的特性，微乎其微的延遲也可以忽略不計(jì)，而且相對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拈_(kāi)放性，HD-SDI的閉路傳輸方式也非常安全，更難能可貴的是因?yàn)橥瑯邮褂猛�軸線纜傳輸，HD-SDI方案的系統(tǒng)搭建習(xí)慣與傳統(tǒng)模擬方案幾乎相同，只是提高了視頻標(biāo)準(zhǔn)，并未顛覆傳統(tǒng)習(xí)慣。不過(guò)即使具有這么多優(yōu)勢(shì)，相對(duì)于IP高清，HD-SDI難免也有其弊端。首先，HD-SDI上墻顯示需要在系統(tǒng)中增加轉(zhuǎn)換器，復(fù)雜了環(huán)節(jié)，而IP高清可以通過(guò)智能平臺(tái)直接解碼上墻；其次，HD-SDI設(shè)備不能滿足復(fù)雜的多種信號(hào)需求，仍然需要增加設(shè)備進(jìn)行信號(hào)格式地統(tǒng)一或分類(lèi)系統(tǒng)；再者，HD-SDI無(wú)壓縮的本質(zhì)使其存儲(chǔ)和調(diào)用難度增加，而IP高清的相對(duì)容易。這樣的背景下，HD-SDI多格式矩陣作為HD-SDI高清的良好的補(bǔ)充應(yīng)運(yùn)而生。

首先，HD-SDI多格式矩陣在保證安防矩陣的基礎(chǔ)功能條件下，可以實(shí)現(xiàn)HD-SDI信號(hào)的輸入與轉(zhuǎn)換切換，直接切換輸出高清信號(hào)上墻，保證HD-SDI信號(hào)的固有優(yōu)勢(shì)；其次，HD-SDI多格式矩陣以HD-SDI信號(hào)為主，但也支持其他信號(hào)的輸入，例如傳統(tǒng)模擬信號(hào)、計(jì)算機(jī)信號(hào)、IP高清信號(hào)、DVI/HDMI信號(hào)以及光纖信號(hào)等，只需要選擇相應(yīng)的信號(hào)輸入板卡即可，無(wú)需增加設(shè)備統(tǒng)一信號(hào)，或者使用多個(gè)系統(tǒng)。作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸切換樞紐，HD-SDI多格式矩陣提升了本身的兼容性與功能性，與其他上下游設(shè)備無(wú)縫對(duì)接，以很小的代價(jià)，減輕了大量增加或替換舊設(shè)備去配合新系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。

二、HD-SDI多格式矩陣的主要優(yōu)勢(shì)

HD-SDI多格式矩陣具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1. 完美支持HD-SDI信號(hào)

HD-SDI多格式矩陣能夠傳輸切換原汁原味的HD-SDI高清信號(hào)，支持1080P分辨率，信號(hào)無(wú)壓縮，既保證圖像不失真，又保證了信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸和安全傳輸，而且在動(dòng)態(tài)范圍、白平衡、圖像銳度、信噪比等各項(xiàng)性能指標(biāo)上也有明顯優(yōu)勢(shì)，是目前實(shí)時(shí)監(jiān)視效果最好的可行應(yīng)用方案，同時(shí)產(chǎn)品還具有信號(hào)均衡補(bǔ)償、修正和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，確保信號(hào)轉(zhuǎn)換切換后無(wú)損耗。

2. 多信號(hào)兼容、簡(jiǎn)化系統(tǒng)

HD-SDI多格式矩陣可以實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)的輸入和輸出，能將各種不同信號(hào)的上下游設(shè)備融合到一個(gè)系統(tǒng)之中，方便系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的連接和控制，不需要增加轉(zhuǎn)換設(shè)備去統(tǒng)一信號(hào)，或者不同信號(hào)調(diào)用不同的系統(tǒng)。

而且，目前模擬設(shè)備使用居多，高清升級(jí)面臨的一個(gè)問(wèn)題就是原有設(shè)備與線材的取舍問(wèn)題，采用HD-SDI多格式矩陣，既能滿足高清化升級(jí)需求，又能避免浪費(fèi)，用戶不必為了實(shí)現(xiàn)高清升級(jí)而更換全部設(shè)備。

3. 領(lǐng)先的模塊化前后插板式結(jié)構(gòu)

電源模塊及控制板卡采用前插板式結(jié)構(gòu)，在不斷電和不改變布線的情況下，即可完成相應(yīng)的維護(hù)；輸入輸出板卡采用后插板式結(jié)構(gòu)，只需要更換或增加模塊，即可完成擴(kuò)展工作；信號(hào)接口與信號(hào)板卡一體化，解決虛焊漏焊等影響信號(hào)質(zhì)量的工藝瓶頸，減少系統(tǒng)的故障點(diǎn)。

4. 雙電源、雙控制系統(tǒng)

控制模塊和電源模塊冗余配置，當(dāng)其中一個(gè)組件發(fā)生故障，另外一個(gè)組件自動(dòng)承擔(dān)全部工作。矩陣系統(tǒng)能自動(dòng)存儲(chǔ)信號(hào)的切換狀態(tài)，當(dāng)矩陣在運(yùn)行過(guò)程中突然斷電后重啟，矩陣對(duì)應(yīng)的每路輸入輸出狀態(tài)保持記憶，與斷電前相同，沒(méi)有任何變化，不需要重新設(shè)置。

5. 不改變應(yīng)用習(xí)慣

HD-SDI多格式矩陣保留原有模擬矩陣的所有安防功能特點(diǎn)，在使用操作習(xí)慣上，沒(méi)有任何區(qū)別，例如控制、報(bào)警等功能。此外其以同軸線纜傳輸為主，系統(tǒng)搭建習(xí)慣與傳統(tǒng)模擬方案幾乎相同，只是提高了視頻標(biāo)準(zhǔn)，融合了不同標(biāo)準(zhǔn)，并未顛覆傳統(tǒng)習(xí)慣。

三、HD-SDI多格式矩陣發(fā)展趨勢(shì)

HD-SDI多格式矩陣具有種種優(yōu)勢(shì)，為安防高清視頻監(jiān)控的發(fā)展提供了前所未有的便利，但HD-SDI多格式矩陣仍有一定的提升空間，去滿足日益增長(zhǎng)的應(yīng)用需求。

1. 設(shè)備規(guī)模大型化

HD-SDI多格式矩陣單臺(tái)規(guī)模需要不斷增加，大規(guī)模的安防監(jiān)控應(yīng)用中，仍然需要使用多臺(tái)矩陣進(jìn)行級(jí)聯(lián)，給施工、操作和集中管理帶來(lái)了一定的麻煩。因此，更大規(guī)模的單臺(tái)設(shè)備，必然是今后的發(fā)展趨勢(shì)。

2. 多級(jí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、光纖化

目前跨區(qū)域跨網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)矩陣級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，一般都是由一臺(tái)中心矩陣和多臺(tái)節(jié)點(diǎn)矩陣組成，矩陣間都是通過(guò)以太網(wǎng)及各自獨(dú)立的IP地址，進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的交換，可視數(shù)據(jù)可以通過(guò)光纖傳輸方式或仍然使用以太網(wǎng)方式進(jìn)行交換，從而實(shí)現(xiàn)中心矩陣控制所有節(jié)點(diǎn)矩陣，進(jìn)而控制攝像機(jī)以及圖像的切換，并將視頻輸出上傳到中心矩陣，中心矩陣也可將視頻下傳給各節(jié)點(diǎn)矩陣，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域調(diào)用與共享。HD-SDI多格式矩陣也不例外，必然是向著網(wǎng)絡(luò)化、光纖化的方向發(fā)展。

3. 設(shè)備功能多元化

HD-SDI多格式矩陣作為系統(tǒng)的傳輸切換樞紐，應(yīng)該更多的承擔(dān)起系統(tǒng)的控制與管理作用，矩陣智能軟件管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，今后逐步會(huì)成為必要的技術(shù)，從而接管切換、報(bào)警、存儲(chǔ)、調(diào)用等一系列控制管理工作。

HD-SDI多格式矩陣的一大優(yōu)勢(shì)就是輸出信號(hào)可直接上墻顯示，但往往在上墻之前需要加入拼接控制、圖像分割或投影融合等圖像處理設(shè)備，進(jìn)行功能性圖像處理，因此，矩陣如果集成一定的圖像處理功能，不僅可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)環(huán)節(jié)，節(jié)約成本，而且不再需要單獨(dú)控制調(diào)試圖像處理設(shè)備，在一定程度上方便了系統(tǒng)的控制與管理。

四、HD-SDI多格式矩陣仍有很大改進(jìn)空間

上文提到，HD-SDI無(wú)壓縮的本質(zhì)使其存儲(chǔ)和調(diào)用的難度大大增加，缺少大規(guī)模的存儲(chǔ)設(shè)備，以及存儲(chǔ)設(shè)備相對(duì)較高的價(jià)格，限制了HD-SDI方案的高速發(fā)展，不過(guò)這也不會(huì)長(zhǎng)期制約HD-SDI，隨著壓縮存儲(chǔ)算法的逐步優(yōu)化，存儲(chǔ)問(wèn)題正在被逐步解決，雖然存儲(chǔ)視頻的質(zhì)量難以達(dá)到實(shí)時(shí)顯示的效果，不過(guò)這是正常現(xiàn)象，存儲(chǔ)視頻的壓縮程度必然與清晰程度成反比，任何方案都不能違背這個(gè)原則。HD-SDI多格式矩陣的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)在于實(shí)時(shí)高清的顯示效果，保證視頻圖像在第一時(shí)間最大程度的還原現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，而且調(diào)用的存儲(chǔ)視頻輸出信號(hào)可直接接入矩陣進(jìn)行切換顯示。

目前跨區(qū)域跨網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)矩陣級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中，視頻的跨區(qū)域跨網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，HD-SDI矩陣目前有兩種方式：一是如果中心矩陣與節(jié)點(diǎn)矩陣的距離較近，可以通過(guò)光纖方式傳輸視頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高清的顯示效果，不過(guò)如果中心矩陣與節(jié)點(diǎn)矩陣的距離較遠(yuǎn)，需要使用多組光纖傳輸設(shè)備進(jìn)行多級(jí)延長(zhǎng)，這種方式的實(shí)際的效果就可能無(wú)法得到保障了。另一種方式是將需要上傳的視頻信號(hào)編碼，以IP方式，通過(guò)以太網(wǎng)傳輸——這種方式應(yīng)用簡(jiǎn)單，但上傳的視頻圖像必然會(huì)存在延遲、失真、丟幀等一系列問(wèn)題，與IP高清方案的效果基本一致，但無(wú)法體現(xiàn)HD-SDI的固有優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，HD-SDI多格式矩陣的應(yīng)用方案還存在一些問(wèn)題，還沒(méi)有完美的解決方案，只有根據(jù)需求做一些適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。不過(guò)它仍具有獨(dú)一無(wú)二的圖像還原能力，完美地保證視頻圖像在第一時(shí)間最大程度的還原現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時(shí)高清，并且?guī)缀跄芡暾麑?shí)現(xiàn)其他方案的應(yīng)用功能，因此，HD-SDI多格式矩陣的應(yīng)用方案必然能夠滿足一種全新的安防監(jiān)控需求。HD-SDI多格式矩陣的出現(xiàn)，帶來(lái)了全新的應(yīng)用方案，這種方案必然會(huì)與其他方案長(zhǎng)期并存，滿足行業(yè)對(duì)實(shí)時(shí)高清的強(qiáng)烈需求，開(kāi)啟安防實(shí)時(shí)高清的新時(shí)代。