IP與SDI高清監控系統如何整合為單一系統

高清監控在2012年走入全高清高解的全面應用年份，包含IP網(wǎng)絡(luò )高清與HD-SDI高清，甚至連960H的模擬高線(xiàn)都進(jìn)入高清應用議題中。但是在一片高清趨勢聲中，筆者在制造與工程商間發(fā)現不少對于HD-SDI高清與960H高解析高線(xiàn)數攝影機的應用存疑態(tài)度，也發(fā)現不少對于IP高清之外的其它解決方案的不信任與不了解的趨勢明顯，這個(gè)情況不免讓我們想到2008年IP網(wǎng)絡(luò )攝影機剛起步時(shí)，市場(chǎng)對IP的系統應用的存疑一樣的情況。如何來(lái)化解及化解這些疑慮與擔心呢?高清既是一個(gè)不可回頭的趨勢，那就該思考如何將IP與SDI這些不同方式的高清型式予以整合，接下來(lái)就讓我們一一來(lái)探討如何運用方法來(lái)解決這些需求吧。

IP、HD-SDI高清與模擬高線(xiàn)攝像機如何共存

在HD-SDI于2011年底大舉出現后，IP網(wǎng)絡(luò )攝影機與HD-SDI攝影機在安防業(yè)界就存在一個(gè)”既生瑜何生亮”的市場(chǎng)應用情結，對于二邊在實(shí)務(wù)應用上的優(yōu)缺點(diǎn)屢屢被媒體及廠(chǎng)商放大來(lái)討論，但其實(shí)從工程務(wù)實(shí)的角度來(lái)看IP與HD-SDI及模擬高線(xiàn)都是為了提高監控影像的辨識率與清晰度而出現的產(chǎn)品，目的相同，應用也一致，應該是可以混合共存的才是高清監控應用的王道。首先我們在高清與高解析前端來(lái)看;不管IP或是SDI高清，其訴求都是看得清看得廣，也都訴球實(shí)時(shí)及順暢，在應用上沒(méi)有必要舍棄任一可能提供高清的影像機會(huì )，但要如何在前端共存使用這些不同的高清攝影機呢?

要共存使用我們在使用上必須先考慮在既設傳輸上的架構問(wèn)題，假如原系統是同軸傳輸系統，那我們就可以分為二種方式來(lái)解決工程上這三種攝影機的共存方式。第一種在傳統同軸電纜的架構下(如圖-1)我們可以在IP網(wǎng)絡(luò )攝像機后端加裝SLOC(SignalLinkOverCoaxial)的發(fā)射與接收單元，利用傳輸與轉換的原理機制，讓IP高清攝像機得以使用原系統既有的同軸線(xiàn)纜，同時(shí)在SLOC傳輸設備上也可以同時(shí)提供TCP/IP信號及Video視頻信號輸出，TCP/IP網(wǎng)絡(luò )信號進(jìn)入SLOC傳輸設備接收后再還原為網(wǎng)絡(luò )信號可進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )路由架構，而Video影像視頻信號則可以進(jìn)入既有模擬影像矩陣或是HD-SDI矩陣系統或是數字錄有機DVR上，這個(gè)部份首先解決了IP網(wǎng)絡(luò )攝像機在傳統同軸電纜傳輸的障礙問(wèn)題，也連帶解決無(wú)法汰換模擬系統主架構或纜線(xiàn)無(wú)法抽換的窘境。在過(guò)來(lái)HD-SDI的SMPTE-292廣電信號原本就可以在傳統同軸電纜上傳輸，因此;在接收SDI信號后則可以直接將信好輸入HD(SDI)-DVR或是矩陣系統中，如此一來(lái)對于系統改換高清架構并且讓IP與SDI高清得以并存實(shí)現。若是考慮既有模擬攝影機或是960H高解攝影機也要一并納入系統，那在一樣同軸電纜的架構下要將960H模擬高解會(huì )是一般模擬攝影機透過(guò)DVR或是矩陣進(jìn)行整合為同一系統并存也非難事，事實(shí)上在目前在多個(gè)混合案例中這樣的架構也是很多工程商采用的方式。

第二種是既設傳輸系統架構為T(mén)CP/IP網(wǎng)絡(luò )架構時(shí)(如圖-2)，此時(shí)IP網(wǎng)絡(luò )攝影機是整個(gè)系統的主架構,而對于非IP的HD-SDI高清與960H模擬高解會(huì )是一般模擬攝影機要并入一個(gè)系統中則必須同樣在傳輸與轉換上有一個(gè)運用的機制才能讓模擬與HD-SDI高清同樣順利的運行一個(gè)單一的監控系統架構下，要如何做到呢?我們可以有二個(gè)不同方法來(lái)將HD-SDI信號變成TCP/IP網(wǎng)絡(luò )可以整編的結果，我們可以采取將所有系統中的HD-SDI高清攝影機先收編于HD(SDI)-DVR上，再將DVR輸出的TCP/IP信號予以收編為網(wǎng)絡(luò )設備路由，這樣可以透過(guò)CMS軟件或是DVR本身的瀏覽器人機即可對HD-SDI攝影機進(jìn)行影像視頻的管控及PTZ的控制。

再來(lái)我們還可以透過(guò)SDI-DVS影像編碼器，將HD-SDI的攝影機信好直接采用編碼器Encoder的方式將信號變成TCP/IP信號，如此則就如IP攝影機一樣可以個(gè)別的將HD-SDI影像變成網(wǎng)絡(luò )信號直接在路由上進(jìn)行IP監控的方式。至于960H模擬攝影機一樣的原理透過(guò)960HDVR收編后再直接以IP路由進(jìn)行監控收編,另外當然也可以將影像video信號直接以影像編碼器DVS進(jìn)行信號改造成TCP/IP方式以符合網(wǎng)絡(luò )監控架構的需求。

話(huà)說(shuō)到此;一定會(huì )有工程商質(zhì)疑部份傳輸距離與最后一哩的影像格式問(wèn)題，更一定會(huì )有工程商或讀者開(kāi)始質(zhì)疑960H與HD-SDI信號在部份傳輸與收容設備上的兼容性問(wèn)題，甚至還有屏幕顯像顯示格式問(wèn)題，另外對于后端單元格式的互換與經(jīng)過(guò)壓縮后的解析比較等，這些問(wèn)題都很好，都很切實(shí)際我們在接下來(lái)的段落中就挑選一些比較重的議題來(lái)討論一下。

IP、HD-SDI與模擬高解的傳輸距離問(wèn)題

說(shuō)到上述讀者及工程商可能會(huì )質(zhì)疑問(wèn)題部份，首先我們來(lái)看傳輸上的一些可能存在無(wú)法實(shí)際克服的距離與轉換問(wèn)題，一般在比較IP網(wǎng)絡(luò )高清與HD-SDI高清時(shí)，業(yè)者或是工程商經(jīng)常會(huì )會(huì )以HD-SDI或是模擬的距離來(lái)說(shuō)明IP與HD-SDI的優(yōu)劣勢所在，但以筆者在工程應用上的看法實(shí)在沒(méi)有必要在高清監控需求下去將這三類(lèi)的傳輸距離與最后一哩的影像格式做為系統整合的障礙理由，且以目前IP網(wǎng)絡(luò )高清及HD-SDI高清甚至是960H高解析模擬攝影機在一個(gè)高解析的共同目標也沒(méi)有必要在選型上因為傳輸問(wèn)題而裹足不前，事實(shí)上以目前較大型的監控工程來(lái)說(shuō);由于光纖通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，也使得光纖傳輸監控系統的造價(jià)大幅降低，所以光纖和光端機在各種高清監控系統中的應用也越來(lái)越普及、目前調查發(fā)現光纖已廣泛應用于各種行業(yè)監控系統領(lǐng)域。另外在監控系統中HD-SDI信號傳輸方面，一般的短距離100-200米左右大多可以采用同軸電纜傳輸、也可以加中繼器(Booster)的方式，將可傳輸距離延伸到400-500米左右。如果是網(wǎng)絡(luò )架構中長(cháng)距離傳輸，目前最普遍的也是HD-SDI通過(guò)轉Fiber的光端機轉換為光纖電纜傳送，同時(shí)為了能滿(mǎn)足多路的HD-SDI信號的單向或雙向傳送，光端機傳輸架構也有以WDM/DWDM/CWDM等多頻道光波長(cháng)分頻方式的傳輸，達成一路以上的HD-SDI或是模擬影像光纖信號載送傳輸要求，這可以讓模擬及HD-SDI攝像機信號傳輸達到30-70公里。此種傳輸應用的原則上與網(wǎng)絡(luò )傳送的一般大多數行業(yè)應用距離來(lái)說(shuō)已是旗鼓相當，這種以光纖網(wǎng)絡(luò )為基礎，加上互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )及同軸為輔，的架構已在監控工程中被大幅的采用中，且這種架構最大限度的可以節約成本及降低帶寬對IP或HD-SDI高清影像傳輸的影響。