近兩年，源于廣電的SDI技術在視頻監控領域獲得重視，并得到初步的應用。

　　SDI即serial digital interface，通俗而言即是數字非壓縮技術。視頻經過模數轉換后，有兩條路可走——壓縮或者非壓縮，IP監控走的是壓縮的路子，其好處是大量的壓縮帶寬，使視頻在IP網絡上傳輸成為可能，同時視頻資料的存儲容量不至于海量，但是代價是帶來了視頻質量的下降，操控存在延遲性以及開放性所帶來的隱患。如果走非壓縮的路子(即數字非壓縮技術)，其技術標準也有多種，比如常見的HDMI、DVI和SDI。顧名思義，數字非壓縮視頻技術中視頻模數轉換后不再壓縮，只是按特殊方式編碼(此編碼不同于壓縮編碼，不存在有損壓縮的過程)。非壓縮帶來的好處是視頻質量最大限度的保真，同時幾乎沒有延遲，而其帶來的代價則是視頻信號數據量極大。

　　SDI目前根據視頻分辨率和幀率分為3個標準：1SD-SDI即標清SDI,主要針對標清分辨率，每秒25幀或30幀(分辨是PAL制和NTSC制，下同)。模數轉化后的視頻帶寬大致為250Mbps左右(如果是16:9，則為360Mbps左右);HD-SDI即高清SDI，這個標準主要針對分辨率為1080P，幀率為25或者30，模數轉換后的數據量為1.485Gbps;3G-SDI，高清高幀率SDI,分辨率仍為1080P，但是幀率增大到50或者60，模數轉換后的數據量為2.97Gbps。由此可見，視頻模數轉換后不經過壓縮的原始數據量是很大的，如果不經過壓縮，如此大的數據量是IP網絡根本無法承載的，同時如果直接存儲這些數據，存儲容量將十分驚人。

　　由于標清視頻幾乎全都采用模擬方式，所以在監控領域SD-SDI意義不大，而3G-SDI數據量太大，如此高的幀率在監控領域也無必要，故3G標準的SDI也不大可能廣泛應用。就目前而言，真正可能在監控領域中打開局面的是HD-SDI，這種標準在提供分辨率為1080P的高清視頻的同時，最大限度地保留了視頻的所有細節，同時操控的延遲性幾乎等同于傳統模擬系統。

　　在眾多的數字視頻非壓縮標準中，SDI是最有前途的或者說是最有可能運用于監控領域的，其原因主要是：HD-SDI使用高等級同軸電纜無中繼傳輸的距離達到100米左右，在眾多視頻非壓縮標準中是最遠的，為現場使用帶來了便利。具體基于HD-SDI的監控系統，其優勢主要在于：

　　· 線纜使用高品質同軸電纜，接頭使用高品質BNC接頭。這些都是和以前的模擬監控系統完全兼容的，原有模擬監控系統只要保留傳輸線路就可以升級為SDI系統，當然原模擬系統中幾乎所有設備都要同步更新為相應的SDI類設備，比如SDI前端、SDI光端機、SDI視頻分配器、SDI矩陣、SDI-DVR等。新構建的系統結構幾乎完全類似于原傳統模擬系統，為工程商設計施工提供了很大的便利;

　　· 不失真的可靠度，HD-SDI不像IP系統那樣視頻資料是壓縮后以封包方式在網絡上傳輸，HD-SDI視頻以未經壓縮的信號在同軸電纜傳輸，穩定可靠，不失真;

　　· 高清等級的實時圖像，SDI在視頻產生和傳輸過程中沒經過壓縮和封包化以及解碼的過程，不產生IP高清圖像的延遲，在講究實時監控的場合特別合適，如賭場、道路交通;

　　· 可在同軸電纜上做多工傳輸。同軸電纜上不但可以傳輸視頻，還可以傳輸音頻，這樣模擬系統中的視頻矩陣和音頻矩陣就可以合二為一，同時SDI標準還支持在同軸電纜上傳輸控制信號，未來PTZ的控制信號也可以通過同軸電纜傳輸，無需敷設控制線纜，電源也極有可能通過同軸電纜傳輸。如此真正實現一根同軸電纜傳輸多種信號，節省布線成本;

　　· 為智能視頻分析提供所需的優質視頻信號，未壓縮的高清視頻信號將大大提高智能視頻分析的準確性;

　　HD-SDI系統目前存在的問題

　　· 具備和模擬系統類似的信號安全性和系統開放性擴展潛力。

　　HD-SDI系統目前存在的最大問題有以下幾點：

　　1、前端防雷不好解決

　　SDI來自廣電領域，主要用于室內環境，并沒有大規模用于外場的先例，相關標準的制定也沒有考慮工業環境下的應用，相關的防雷技術之前并無儲備。SDI電纜傳輸的是高頻數字信號，防雷器的原理和設計與模擬視頻完全不同，目前應該說還沒有很好的解決方案。針對此問題，可以考慮用光纖解決，安裝在外場的攝像機可以就近接入SDI光端機，還可以更進一步，SDI前端直接用光纖端口輸出視頻信號，一旦使用光纖傳輸，干擾和防雷就基本解決。即使不用于室外項目，HD-SDI系統也可以用于例如地鐵之類的室內項目。

　　2、線纜的等級

　　HD-SDI高清視頻信號最好能在專門的SDI線纜上傳輸以保證視頻信號的最好效果，但專門的SDI線纜包括接頭都很貴，在實際項目中，如果全部采用專用的SDI線纜將增大建設成本，而經過實際測試，選用高級別的同軸電纜和BNC頭也能基本保證視頻效果。況且，只要SDI使用逐漸廣泛，相關輔材的價格一定會大幅下降。

　　3、存儲的解決

　　如上所述，高清非壓縮視頻信號數據量非常大，用這樣的數據量直接去存儲的代價是相當大的，所以從實際考慮，視頻的存儲還是需要進行壓縮的，具體來說，可以采用SDI-DVR解決也可以用SDI編碼器配合NVR解決。可根據項目實際靈活選擇。即使如此，HD-SDI系統相比HD-IP系統的優勢也是明顯的：在保持存儲容量質量一致的前提下，HD-SDI系統在實時操控方面全面勝出，同時，HD-SDI系統由于操控完全無延遲，所以可以做到所見即所存，不會丟失重要的視頻。

　　4、矩陣規模

　　目前SDI矩陣的系統規模受制于上游芯片廠商，同時產品的設計和制造技術和模擬矩陣也有很大不同，所以目前大容量的模塊化可擴容的SDI矩陣很少，市面上基本都是小規模(64×16等)的產品。不過，這點也不是問題，如果SDI系統能獲得廣泛的應用，芯片和設計技術都會很快得到突破，大規模的SDI矩陣也很快就會出現。

　　在實際項目中，HD-SDI系統可以單獨構成一套系統使用，但是更有可能的情況是和別的系統結合使用或者作為整個大監控網絡中的一個節點。

　　上述系統是在IP系統里內嵌了一套HD-SDI系統，滿足了用戶對系統內部分高清視頻畫質和操控實時性的需求。

　　對于剛剛興起的HD-SDI技術，國內眾多相關生產廠家，只是在此芯片基礎上開發出相應的外部配套硬件和軟件平臺，并結合國內外技術，自主研發而生產的新一代產品。如何在此基礎上提升產品的技術能力，就成為了現實的難題。

　　產品雷同且缺乏精巧和精細是參與眾多廠家測評的體會，不是我們的研發能力差多少，而是沒有做到精細、精致，就是說細節決定了成功。也就是這最后的一點，成就了高清的最終清晰呈現，就具體產品而言細節部分如下：

　　高清攝像機

　　鏡頭容易被忽略，而恰恰是鏡頭與攝像機的匹配決定了高清像素的顯示效果，尤其是邊緣清晰度更是如此。對于高速球機，內置的變焦鏡頭也是影響效果的主要原因，尤其是在自動跟蹤時候的自動聚焦，和微距聚焦的設置等，很多廠家沒有在軟件上設置有此功能。變焦鏡頭的匹配不好也造成清晰度下降。

　　低照度和日夜轉換的設計對于日夜轉換功能屬于擴展性能，主要是存在轉換閥值高低不同，轉換效果不好，大部分攝像機在8-10Lux左右就開始進行日夜轉換，但都沒有設計有調節閥值的功能，尤其是球機更是如此，應該針對四季設置自動閥值設置功能可以很好的提升清晰度。此功能尤其是對于大系統更會有突出的效果。

　　ISP處理芯片在清晰度提升過程中與噪聲抑制的平衡考慮問題：很多廠家在提升清晰度，也相應抬高了噪聲。對于圖像畫質來說，銳度也是要考慮的重要部分，同時圖像的邊緣清晰度和層次感也是衡量圖像質量好壞的的主要感官指標，因此廠家要綜合考慮。在實際測試中經常會遇到對清晰度的提升卻忽略了其它，實際觀感效果并不見好。

　　后焦調節及安裝方式考慮：如后焦調節的結構設計及微調的精準度，座裝和吊裝的便捷性均在設計中易被忽視。

　　此外，還包括前端防雷問題。

　　最后，產品研發經理位置的關鍵性。產品開發前期的研發經理，對產品的主要功能，操作，便捷性，實際工程的需要等要給電氣工程師，結構工程師，軟件工程師提出相應的建議。來避免研發人員出現閉門造車的問題。

　　SDI矩陣

　　SDI矩陣在實際應用中都是用于大系統，一般的SDI攝像機傳輸距離在100米左右，而大型監控系統的SDI攝像機的傳輸距離都遠遠超出100米，因此矩陣輸入的補償就顯得尤為重要，借助網絡實現遠程管理和多級級聯控制是很重要的部分，混合式接入模式也是SDI矩陣重要的技術問題。目前對于不同的場合使用的攝像機有多種模式，如傳統的模擬攝像機、IP攝像機、HD-SDI攝像機等，每大類攝像機又含有多種格式，因此兼容多類型攝像機也是SDI矩陣的技術難點，尤其是舊系統升級和“平安城市”建設都存在類似問題。軟件管理平臺的架構和數據存儲的管理也是SDI矩陣技術的難點，對于“平安城市”一級的系統，SDI矩陣的軟件管理平臺和存儲管理及光纖接入等就成為必要的技術。

　　隨著“平安城市”這樣大型建設項目需求的出現，矩陣網絡級聯系統由中心矩陣和多臺節點矩陣組成，每臺矩陣均具備獨立的IP地址，通過以太網端口進行數據交換。節點矩陣將本地視頻輸出上傳到中心矩陣，并且中心矩陣可以對所有節點矩陣的攝像機進行圖像切換和控制。通過增加中心矩陣對節點矩陣的視頻下傳通道，各節點矩陣可以實現互聯互控、跨區域調度。矩陣高清化之后不論是聯網還是單機操作，保留了原有的便捷切換控制、圖像巡檢定位等功能，如報警聯動、成組切換等。因此SDI矩陣的技術發展必然是向著城域化、網絡化、集成化、光纖化、數字化和廣泛兼容化發展。對于舊有的各個系統都可以接入聯通。并可以在基于SDI矩陣的軟件管理平臺下將存儲、控制、通信、圖像、預警等統一管理，實現數字城管的全方位功能。

　　但是很多廠家在研發時，又重走回模擬矩陣的開發時期的思路，沒有繼承已有的模擬矩陣中很多強大功能和各種軟硬件的優點，浪費了人力物力。

　　HD-SDI DVR

　　高清數據存儲及管理設備HD-SDI DVR是伴隨著高清HD-SDI攝像機的廣泛使用應運而生的。其將DVR和NVR二種不同性質的存儲設備的優點集成到一起化身。HD-SDI攝像機適合于大型設備之間的較長距離高清信號傳輸。因此，HD-SDI DVR設備的存儲未壓縮、低延遲、易安裝等特點就顯得尤為突出，正好結合了模擬的無壓縮和實時的優點，又結合了網絡產品的數字高清管理應用的便捷性。但其仍然采用的是H.264壓縮模式進行數據存儲和管理。由此引起的回放效果依然會以犧牲清晰度為代價。

　　針對HD-SDI DVR產品來說，在實時顯示的時候應盡量保證顯示在HD-SDI模式下為好，如何針對SDI模式下多畫面分割合成，而不必再采用H.264壓縮(此方式會影響高清實際效果)幾個數字視頻并處理成多畫面分割合成后再實時顯示成單個畫面(包括單一畫面顯示)將成為今后研究的方向。而對于采用多路環通HD-SDI圖像輸出形式的DVR也很少見到。對于回放時仍沿用以往的H.264模式進行壓縮和存儲處理，解壓縮后的圖像清晰度也是以降低清晰度為代價。眾所周知，HD-SDI攝像機傳輸數據可以達到最高1485Mbps無損1080P的高清數字視頻信號，一般傳輸格式亦采用1920×1080(1080P)，因此如何做到盡量不降低高清數據信號質量，達到存儲和顯示的高清效果，已成為今后HD-SDI DVR廠家研發的主要課題。否則，HD-SDI攝像機的高清只帶來實時顯示效果，而對于HD-SDI DVR回放和通過網絡瀏覽畫面也就降低了SDI圖像的清晰度。為了解決網絡瓶頸的問題，目前大多通過網絡瀏覽時采取的是4-8M帶寬的存儲模式和流媒體技術傳輸到客戶端。不過無論怎樣都是以犧牲清晰度為代價的，因此即使前端使用的是HD-SDI攝像機，但到了最終客戶端目前也難做到高清的效果，所以對于如何解決最后顯示的高清問題，也是今后廠家研發的主要方向。

　　SDI光端機

　　數字信號光纖傳輸在光纖中只有“有光”和“無光”兩種狀態，因而對光源的線性要求不高，從而避免了信號在處理過程中的損失。另外，數字SDI光端機比較容易實現多通道、多種信號的混合傳輸，借助TDM技術就能很容易地實現多通道多種信號的傳輸。

　　SDI光端機的主要電信號技術參數的特征性能有：傳送的信號：800mV的電壓擺幅，上升和下降時間小于135ps，允許一些過沖的存在，但不可以超過10%，即80mV。時鐘抖動和調整抖動的標準參數分別是定時抖動小于1UI和校時抖動小于0.2UI。但目前某些產品都存在著一定的參數偏離，對遠端的接收機輸出的圖像有些微的影響，因此要求補償電路的設計做得十分精細和精準。SDI信號經過長距離傳輸后信號質量會變差，為了補償長距離傳輸的損耗并重建視頻信號的幅度，需要加入一個額外的電纜均衡器，過沖的調試與設計，調整抖動的設計精準等。

　　前端高清攝像機只表明了信號源的質量，但是在傳輸到末端的設備后，最終的處理能力和效果也決定了其是否可以顯示高清的畫面。那么這最后的100米就是我們需要博取的天下!