浅谈HD-SDI在轨道交通当中的应用优势

　　应用背景

　　轨道交通，作为城市交通的一个重要工具，目前已经成为了一个重要的承载工具，为城市的发展注入了更大的活力。

　　轨道交通系统在管理中有其典型的特点，如涉及的区域广、站点数量较多；人流集中，相对固定的进出模式；涉及到运营、调度、防灾、治安等多个重要相关系统进行管理。其主要监控区域包括进出站口、站点人员汇集区(购票、安检、刷卡进出口等)、站台汇集区，站点的重要位置(例如机房、设备间等)也需要规划到监控区域中。各站点的图像，涉及到多个系统、多个部门图像公用；在控制中心，涉及到线路的行车、电力、防灾调度员，以及总调度等，均需要实时视频作为第一手参考资料。

　　因此，轨道交通对监控系统的要求，已经不再仅仅是要求”看到”，而是要”看清”。标清系统所能提供的画面清晰度，已经开始出现升级瓶颈，这也是城市轨道交通系统建设中需要考虑到一个重要因素。

　　前端图像采集

　　轨道交通监控对前段前端设备要求比较高，分辨率均要求达到100万像素(720P)或者200万像素(1080P)的摄像机。目前在高清视频应用中常见的有基于色差分量等方式的模拟高清、基于HDMI/DVI等接口传输的数字高清、基于以太网进行传输的数字高清、以及在广播视频领域已经成熟应用的基于SDI接口的数字高清的应用。综合来看，前面两种方式由于传输距离受到传输介质以及对信道的要求，其传输距离仅能满足临近设备之间的连接和传输，不适宜应用于安防视频系统。

　　基于以太网的高清视频具备了较好的灵活性，已经在标清视频应用中绽放出光彩，但在超过百万像素的应用中，由于视频压缩技术的限制，目前还无法将视频的码流压缩到比较低的一个范畴。以一个200万像素的活动视频图像为例，其视频码率要求的应用经验为6～8Mbps，甚至更高。而随着分辨率增大带来的问题并不只是简单的码流数量叠加，编码过程中由关键帧带来的突发数据对传输网络的冲击更大，在大量前端点同时运行的系统中，要完全控制突发数据带来的影响几乎无法实现；由于数据量的增大，单帧数据的分组数增加，在出现丢包的可能性增大；另外，基于以太网的高清视频的各厂家兼容问题还没有得到比较完善的实际互换方案。

　　SDI(Serial Digital Input，串行数字接口) 是 ITU-R BT.656以及SMPTE(动图像和电视工程师协会)提出的串行链路标准，通过75欧姆同轴电缆来传输未压缩的数字视频。在专业演播室的广泛应用，为高清视频传输提供了另外一条道路。

　　SDI接口现今已经有SMPTE 259M(SD-SDI，数据率270 Mbps)、SMPTE 292M(HD-SDI，数据率1.485Gbps)、SMPTE 424M(3G-SDI，数据率达到2.97 Gbps)等几个标准。采用SDI接口的系统中，没有引入压缩以及解压缩的过程，传输过程中也不需要考虑图像时间冗余度，因此，无需进行视频帧的缓冲，视频可以实时传送；摄像机传感器的信号能够经过SDI接口，无任何损失的直接到达显示单元。

　　与网络数字高清比较起来，基于SDI接口的高清视频系统主要具备以下几个优点：

　　●不失真的可靠度——以未经压缩的数字资料在同轴电缆上或者光纤上传输，不会失真；HDcctv所提供的未压缩过的高清图像，可提供智能监控所需的最佳高清

　　图像来源。另外，SDI接口即使外延也不会带来如同数字摄像机一般的网络外延问题，中心系统与前端系统是完全隔离的，不可能经过SDI接口产生网络入侵，

　　安全性较网络系统更高。此外，由于视频是实时传送，不会出现类似网络系统一般的视频中断或者延迟带来的视频依旧显示为原来状况，避免带来错误的信息。