浅析基于hd-sdi技术的数字高清视频安防监控系统设计

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1、浅析基于HD-SDI技术的数字高清视频安防监控系统设计摘要：视频安防监控系统向高清监控发展已是必然趋势，本文从HD-SDI定义、高清摄像机的组成及关键技术、高清标准类型、HD-CCTV系统组成和优势以及与高清IPC的比较等来浅析采用HD-SDI技术是图像质量最优、传输实时的视频安防监控系统。关键字：HD-SDI高清摄像机HD-CCTV中图分类号：X924文献标识码：A一、什么是HD-SDI？HD-SDI是一个广播级的高清数字输入与输出接口。SDI（SerialDigitalInput）是串行数字接口，被用来传送无压缩的数字视频信号；HD（HighDefinition）表示高

2、清信号。HD-SDI是依据SMPTE292M标准，在1.485Gb/s或1.485/1.001Gb/s信号速率条件下传输的接口规格，该规格定义了数据格式、信道编码方式、同轴电缆接口的信号规格、连接器及电缆类型与光纤接口等。HD-SDI摄像机就是具备高清数字分量串行接口的摄像机。二、高清摄像机的组成及关键技术高清摄像机一般由成像器件、AFE、CPU、存储接口和信号输出接口组成。91、成像器件：有CCD和CMOS成像器件两种，都是完成光学图像转换为电学信号，输出电子图像信号。2、AFE：是模拟前端，主要在采用CCD型成像器件成像时，将CCD图像信号数字化，并产生CCD控制时序；

3、而对于采用CMOS型成像器件，其可直接输出数字信号，所以不需要AFE模拟前端。3、CPU：作为整个高清摄像机核心器件，其主要完成图像信号处理（ImageSignalProcessor）和图像信号编解码（编解码为MPEG4、H.264标准图像数据等）。它比以前的DSP（DigitalSignalProcessor）具有更多的处理功能和更大的计算处理能力。IP高清摄像机的CPU还要完成图像的编码压缩后，再经IP网络接口输出，而HD-SDI高清摄像机是不经编码压缩即以原始数字信号经HD-SDI接口输出。4、存储接口：存储主要是指存储卡/硬盘等数据存储。5、信号输出接口：IP高清摄

4、像机的信号输出接口为百兆以太网（RJ45）接口；HD-SDI高清摄像机的信号输出接口为高清串行数字接口（接口常用为BNC型连接器），符合SMPTE组织制定的用于广播级的数字音视频信号传输，支持1.485Gbps高清数字视频信号。三、视频高清标准类型目前常见的视频高清标准有：HD-SDI、YPbPr、HDMI、DVI四种。9摄像机通过成像器件CCD或CMOS采集完成光学图像转换为电学信号后，未经压缩的高清视频信号传输方式有模拟和数字两种（这与IP高清摄像机不同，IP高清摄像机输出的是经过编码压缩后的信号）。模拟传输一般采用YPbPr分量传输，一路高清视频信号需要三根同轴线缆同

5、时传输；数字传输一般采用DVI、HDMI和HD-SDI传输，其中DVI和HDMI的传输距离比较短，一般适用于演播或会议控制室内设备之间的连接和信号传输，不适合用于视频安防监控图像的远距离传输，而HD-SDI信号可以传输100米，并可采用同轴电缆作为传输介质，接口常用为BNC型连接器，适合用于视频安防监控图像的传输。以下是这四种视频高清接口技术特性的比较：接口类型技术特性HD-SDIYPbPrHDMIDVI端口数1311传输格式1080i，1080P，720P1080i，1080P，720P1080i，1080P，720P1080i，1080P，720P信号传输方式无压缩转换

6、的数字信号模拟信号无压缩转换的数字信号无压缩转换的数字信号同时音频传输支持不支持支持不支持传输带宽1.485Gbps30MHz5Gbps8Gbps最远传输距离100米50米20米5米9表1：四种高清接口的技术特性比较从表1参数中可以看出，采用HD-SDI摄像机是高清视频安防监控系统的最佳选择。四、什么是HD-CCTV？HD-CCTV是2009年由数家芯片与系统供货商提出的针对高清监控系统（HighDefinitionSurveillanceSystems）应用共同开发指定的一项新标准，它是建立在采用HD-SDI标准基础上的闭路高清视频监控（简称HD-CCTV）。五、HD-C

7、CTV系统组成HD-CCTV系统主要由监控前端、传输、管理中心组成，系统设备包括高清信号采集、高清信号传输、高清信号控制、高清信号编码及存储、高清信号解码、高清图像显示及高清视频管理平台七部分。高清信号采集：HD-SDI摄像机高清信号传输：同轴电缆、HD-SDI光端机、HD-SDI视频分配器高清信号控制：HD-SDI高清数字矩阵、控制键盘高清信号编码与存储：HD-SDI高清编码器、HD-SDI高清数字硬盘录像机高清信号解码：高清解码器&