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高清都有哪些传输方案?

时间:2013-1-30 11:11:01 点击次数:3171

 安全监控HD化浪潮一波未平、一波再起,产品规划面更需要找到可靠的技术方案支撑。纯IP监控阵营虽然像水中鲨鱼纷纷冒出头,产品具威胁性,分食商机、扩张领域,虽不一定能闪躲,但若因此看得更明白通透,就更有把握来应付挑战。
 
  在没有谁可压倒全胜的今日,明白彼此强项弱点,便能更快切入适合生存位置。HD作为传统CCTV一种转型出路,我们这回强化来谈HD的传输。
 
  IP摄影的考验往往不在传输,因为IT网通本身即是成熟领域,但画质却最容易让人诟病。至于HD安控系统的关键不只在影像,反而在于传输。高阶感光组件与图像处理组件近乎唾手可得,但如何用对组件,维持高画质传递,确保长途不失真,就是一门学问距离一拖长就感到吃力,画面清楚、没有耽误、方便控制和远程储存管理,说起来都容易,但HD化之后就变难题。不论HD影像是否经过压缩,非IP网络化的影像讯号能传得多快多实时,能跑到多远距离,对安全监控而言是非常严酷的考验。所以我们说HD的考验是传输,传越远就越凶险。正如我们熟悉的SDI,其规格概念就不来自影像领域,而是指一种传输方式,是讯号发射与接收端(Tx和Rx)的技术。
 
  与近几年流行的IP监控Datacom概念迥异,不透过IP网络架构,直接传输HD影像的方式,在CCTV领域迅速延烧。
 
  从Gennum和Stretch主导的HDcctv联盟于2010年点火开始,HD-SDI成为台、中、韩等安控制造重镇的显学。一时之间,观念更新、研发的艰辛、杀出红海的期盼,在安控HD化的过程中交织而纠结。对CCTV族群而言,HD究竟是比较容易,或者其实比较难,是不易回答的论题。包括设备兼容性、影像讯号的纯度、传送的距离、低延时性要求、后端压缩效率、影像分析的效能、电力供应、控制讯号、与IP网络的介接,显示播放的格式,甚至是电子物料成本本身,都已是极大考验。到底目前台面上有几种实现SDI的方案?该具备哪些相关技术?除了SDI还有哪些HD替代架构?实时影像是不是唯一要求?光纤或其他线材有没有机会?
 
  种种HD系统开发上的疑惑,我们透过Tx和Rx的探讨来跨越。
 
  SDI功能由不同单元组成
  现今我们在安控R&D圈中看到的SDI芯片方案,甚至包括FPGA,早在2007年就多已成型。在当时美国的传播媒体展(NAB2007)中,芯片厂针对3G-SDI(第三代序列数字接口)各自推出不少解决方案。这些公司包括Gennum(现已并入Semtech),National Semiconductor(NS,现并入德州仪器)、Altera与Xilinx等。其中Gennum日后发展出GV7600/GV7601芯片在安控之所以有名,除了是HDc c t v的推动主力,另一方面也是率先将Tx和Rx等离散型的芯片架构整合为一的缘故。例如其发射端(Tx)的芯片就是串行器(Serializers)加上电缆驱动器(Cable Drivers),而接收端(Rx)芯片即为解串行器(Deserializers)加上电缆均衡器(Equalizers),可精简摄影机和DVR的设计。现任Semtech亚太区业务经理许文隆就表示:「因为我们芯片的成功来自广播电视领域的肯定,因此会有许多客户的研发单位,将我们发表于安控应用的GV7600和GV7601运用在其他相关领域如电视墙、医疗内视镜及Machine Vision等。事实上,例如将HDMI讯号延伸至100米以上的转接器和Extender设备,确实都可以有不错的发挥。」这相当程度批注了Semtech Canada(Gennum)芯片的质量能力。未来
 
  Semtech Canada也将陆续发表植基于现有安控应用芯片的附加功能新芯片,如由监控端透过同一条同轴电缆,向摄影机端传输控制讯号、声音等数据的解决方案。
 
  从技术面拆解来看,SDI全名是串行数字接口,是一系列由 SMPTE(The Society of Motion Picture andTelevision Engineers)电影动画和电视工程师协会所定义的格式。这种SDI标准串行接口都用于传输未压缩且无延时的数码视频讯号,同时能嵌入Audio音讯和Data句柄。SDI标准目前有五种,其中SMPTE-292M标准的 HD-SDI,主要用于广播级视频的数字视频接口,以1.485Gbit/sec传送720P及1080i的画面格式。
 
  此外,还有俗称为3G-SDI 采用SMPTE 424 M标准规范的高解析晰电视定义格式,可提供 2.970 Gbit/s 为1080P的高速影像数据传输接口。在安控运用上,是采用HD-SDI与3G-SDI居多。而要实现这种传输架构,除了同轴缆线(包括接收端设备内) 和BNC接头,它主要是靠几个组件共同组成。以T I(NS)推出各别芯片种类表示,包括电缆均衡器(Equalizers)、电缆驱动器(Cabl e Dr i ve r s)、频率重整器( R e c l o c k e r ) 、串行器(S e r i a l i z e r s )、解串行器(Deserializers)、影像时序控制器(Video Timing)和其他特殊控制功能的IC等。这就表示在HD安控的SDI芯片阵营中,就粗分为整合型如Semtech(Gennum)和TI(NS)的离散式等两种典型。其余推出分离型组件,还有EqcoLogic和Mindspeed等公司。