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SDI数字非压缩技术详细解

发布日期:2017-06-19 00:00 来源:http://www.iotaknow.com 点击:

    SDI数字非压缩技术详细解


    SDI的三个标准


  转换器厂家称SDI即serial digital interface,就是数字非压缩技术,来自广电领域。视频经过模数转换后,有2条路可以走,压缩或者非压缩。IP监控需要压缩,其好处是大量节约带宽,使视频在IP网络上传输成为可能,同时约束视频资料的存储容量,代价是视频质量的下降、操控存在延时性以及开放性架构无法避免的隐患。非压缩就是所谓的数字非压缩技术,其标准有很多种,比如常见的HDMI,DVI 和SDI。此技术中视频模数转换后不再压缩,只是按特殊方式编码(此编码不同于压缩编码,不存在有损压缩的过程)。非压缩的好处是视频质量最大限度的保真,且几乎没有延时(40ms),代价则是视频信号数据量极大。


  SDI目前根据视频分辨率和帧率可分为3个标准:


  · SD-SDI 即标清SDI。主要对针对标清分辨率,每秒25帧或30帧(分辨是PAL制和NTSC制,下同)。模数转化后的视频带宽大致为250Mbps左右(如果是16:9,则为360Mbps左右);


  · HD-SDI 即高清SDI,这个标准主要针对分辨率为1080P,帧率为25或者30,模数转换后的数据量为1.485Gbps;


  · 3G-SDI,高清高帧率SDI,分辨率仍为1080P ,但是帧率增大到50或者60,模数转换后的数据量大致为2.9Gbps。


  由以上三个标准可知视频模数转换后不经过压缩的原始数据量是很大的,如此大的数据量IP网络根本无法承载,若直接存储其容量亦将十分惊人。


  由于标清视频几乎全都采用模拟方式,所以在监控领域SD-SDI 意义不大,而3G-SDI数据量太大,如此高的帧率在监控领域也无必要,故3G标准的SDI也不大可能广泛用,真正可能在监控领域中广泛运用的是HD-SDI标准,这种标准在提供分辨率为1080P帧率达到25或者30的高清视频的同时,最大限度的保留的视频的所有细节,同时操控的延时性几乎等同于模拟系统。HD-SDI的这一特点在目前来说是独树一帜甚至无可匹敌的。


  和960H模拟高清类似,HD-SDI解决方案的提倡者也认为此方案能在原模拟监控系统的基础上,花费尽量少的成本来升级为真正的全高清系统。HD-SDI系统的优势可归纳为以下几点:


  · 无中继传输距离可达100米,线缆使用高品质同轴电缆(RG5859),接头使用高品质BNC接头。这些都是和以前的模拟监控系统完全兼容的,原有模拟监控系统理论上只要保留传输线路就可以升级为SDI系统,当然原模拟系统中几乎所有设备都要同步更新为相应的SDI设备,比如SDI前端、SDI光端机、SDI视频分配器、SDI矩阵、SDI-DVR等。新构建的系统结构几乎完全类似于原模拟系统,为工程商设计施工提供了很大的便利;


  · 不失真的可靠度,HD-SDI不像IP系统那样视频资料是压缩后以封包方式在网络上传输,HD-SDI视频以未经压缩的信号在同轴电缆上专线传输,稳定可靠,不失真;


SDI视频传输与压缩包


  · 高清等级的实时图像,SDI在视频产生和传输过程中没经过压缩和封包化以及解码的过程,不产生IP高清图像的延时,在讲究实时监控的场合特别合适,如赌场,交通;


  · 可在同轴电缆上做多工传输。同轴电缆上不但可以传输视频,还可以传输音频,这样模拟系统中的视频矩阵和音频矩阵就可以合二为一了,同时SDI标准还支持在同轴电缆上传输控制信号,未来PTZ的信号也可以通过同轴电缆传输,不用再敷设控制线缆,电源也极有可能通过同轴电缆传输,这样,真正实现一根同轴电缆传输多种信号,节省布线成本;


  · 为智能视频分析提供所需的优质视频信号,未压缩的高清视频信号将大大提高智能视频分析的准确性;


  · 具备和模拟系统类似的信号安全性和系统开放性扩展潜力。


  还需注意的是,HD-SDI视频的确可以通过同轴电缆传输,但是要保证显示效果,对同轴电缆规格的要求很高(笔者最近参加了某地公安天网工程的设备选型测试,有部分厂家拿来SDI的前端参与测试,其工作人员在当地反复买了2次同轴电缆都没法实现SDI信号的传输),要求同样严格的还有相关的接插件,原有普通BNC视频接头在显示HD-SDI时将对显示效果大打折扣。


  转换器厂家称还需注意的是,HD-SDI视频的确可以通过同轴电缆传输,但是要保证显示效果,对同轴电缆规格的要求很高(笔者最近参加了某地公安天网工程的设备选型测试,有部分厂家拿来SDI的前端参与测试,其工作人员在当地反复买了2次同轴电缆都没法实现SDI信号的传输),要求同样严格的还有相关的接插件,原有普通BNC视频接头在显示HD-SDI时将对显示效果大打折扣。


  原有的模拟监控系统基本都使用了5年以上,有些甚至更长,这些系统中的同轴电缆规格肯定不够高,同时不可避免的存在老化现象,接插件同样存在这个问题,在这样的系统中想仅仅更换SDI设备去实现HD-SDI的效果,笔者认为是不现实的,而如果要全部更换线缆和接插件,那么HD-SDI所宣称的一个很大的优势将不复存在,而新建一个高清监控系统,如果对延时性没有过分严格的要求,为什么不采用IP高清解决方案呢?


  HD-SDI解决方案同样存在视频存储效果低于显示效果的问题,非压缩视频数据量巨大,不经过压缩,基本不具有长时间存储的可能性,而通过编码器或者HD-SDI 硬盘录像机,则保存的视频的画质上已经失去了HD-SDI的优势。


  HD-SDI解决方案目前最大的优势就是高清和操控无延时,这个优势只适用于少数对视频的画质和延时性有苛刻要求的用户,对于这部分用户,完全可以按照标准全新搭建一套HD-SDI系统,在已有的少数SDI案例中,确实是这么做的,而对于绝大多数用户来说,IP高清将会是更合理的选择。说到底,IP的开放性太有诱惑了,在网络可达的任何地方,理论上都可以获取希望的视频,这点优势是别的系统无法比拟的。而对于HD-SDI高清解决方案,可以单独构成一套系统使用,但是更有可能的情况是和别的系统结合使用或者作为整个大监控网络中的一个节点。随着技术的进步,IP高清的画质将更好,延时也将更小,而在此之前,HD-SDI将作为某些特种行业的高清过渡解决方案存在,而这种存在很大程度上将是小规模和暂时的。


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