2012年11月,大華技術股份有限公司發布了具有自主知識產權的模擬高清傳輸接口技術HDCVI。HDCVI技術是一種基于已有SYV75-3或SYV75-5同軸電纜的高清視頻傳輸方法,能夠在低成本和較低質量的同軸電纜上實現超長距離高清視頻信號的可靠傳輸。相比較HD-SDI子系統在實際應用中對傳輸介質的高要求,HDCVI可以適應長距離、低成本的傳輸介質以及復雜的部署場合。可以使用原有的同軸線纜達到高清圖像的目的,簡化了監控安裝的復雜度,監控安裝公要本著對客戶經濟實惠負責任的態度滿足客戶的實際需求。
2013年8月大華技術股份有限公司正式推出基于HDCVI技術的芯片解決方案。本次推出的芯片解決方案分為發送芯片(TX)和接收芯片(RX)兩部分,分別應用于前端HDCVI模擬高清攝像機和后端HDCVI模擬高清DVR,也可擴展至中間的光端機,分配器及矩陣等設備。HDCVI在調制方面采用基帶調制與正交調幅調制技術,將視頻調制為模擬電信號再進行傳輸,也因此得名HDCVI,即高HDCVI包括1920H和1280H兩種規范,兼容標準的1080P和720P的分辨率,并使用針對性的自動信號補償技術,保證長距離傳輸下極低的信號畸變。HDCVI技術同樣采用模擬攝像機加DVR的系統組合,以DVR作為節點設備,配合攝像機。
采用星型拓撲部署,攝像機與DVR間使用同軸線纜點對點傳輸。根據傳輸線纜,在500米點對點傳輸距離以內可以使用75-3、75-5等同軸線纜傳輸,超過500米傳輸距離可以使用75-5等級以上的同軸線纜傳輸。點對點的傳輸線纜中途可以使用連接器或是焊接接駁。實際在監控安裝階段,HDCV監控安裝、監控布線、接線與模擬標清產品的施工一致,其在戶外、室內施工均無特殊要求,對外界有較強的抗力。高清復合視頻接口。該技術避免CVBS的色度串擾現象,將亮度和色度信號進行分離,進一步提升畫面品質。
為了實現多信號共纜傳輸,HDCVI在消隱區中同時嵌入了音頻信號與雙向數據通信信號。音頻信號復合于行消隱中,以增加與視頻信號的同步性,并通過自動補償技術,支持16kHZ采樣率。正向和反向數據信道復合于幀消隱中,通過雙向傳輸控制信號,實現接收端和發送端之間傳輸信息,支持如相機變焦、云臺轉動、實時報警等控制命令。其中正向發送數據由于發送時刻和電信號波特率可預測,且接收端具備高性能的自動補償技術,可以支持較高的傳輸波特率。而反向發送數據由于存在阻抗匹配和信道傳輸不確定性的影響因素,信號頻率較低且每次發送的數據量有限,因此支持的波特率較低。當然,反向信道也采用了自動補償技術,對電信號的遠距離傳輸信號進行一定的恢復。
因此HDCVI是一種低成本、長距離、無延時、高效率、抗干擾且易實施的百萬像素級高清視頻傳輸技術。清復合視頻接口。該技術避免CVBS的色度串擾現象,將亮度和色度信號進行分離,進一步提升畫面品質。
圖1所示為HDCVI發送芯片(TX)典型應用圖。TX芯片在數據接口上面采用BT1120/BT656數字視頻接口、I2S音頻接口、I2C配置接口,標準的數據和配置接口使TX芯片可以適配市場上各種信號的ISP芯片和音頻芯片,使HDCVI模擬高清攝像機的整機方案非常靈活。模擬輸出方面TX芯片除了支持HDCVI格式外還兼容傳統CVBS格式。在分辨率和幀率方面TX芯片支持HDCVI協議的所有分辨率和幀率: 1280H@25fps/30fps/50fps/60fps和1920H@25fps/30fps。
圖1 HDCVI發送芯片(TX)應用圖
從應用框圖上看,采用TX芯片的模擬高清攝像機方案非常簡潔,而且TX芯片采用MQFN封裝技術芯片尺寸非常小,適合各種型號的攝像機。
圖2所示為HDCVI接收芯片(RX)典型應用圖。支持4路HDCVI模擬高清輸入和4路數字視頻輸出;支持HDCVI協議的所有制式和分辨率;支持I2S音頻輸出和多片音頻級聯輸出;支持I2C配置接口;支持模擬視頻輸入通道和數字輸出通道的靈活映射;各通道制式獨立;支持支持亮度、對比度、銳度、色調、飽和度等視頻參數可配置;支持雙向控制信號傳輸;各通道內置獨立的均衡器。
圖2 HDCVI接收芯片(RX)應用圖
從應用框圖看,RX芯片和現有的模擬DVR中所使用的視頻AD芯片的接口一致,因此在整機方案上可以無縫對接傳
統模擬DVR。內置的均衡器使DVR端可接收500米長距離傳輸的高清視頻信號。
所以TX和RX芯片的發布可以讓整機廠商在原有攝像機和DVR方案上做非常小的修改就可以實現HDCVI方案,必將加速高
清視頻監控的普及。
同SDI高清相比
超距:HDCVI與HD-SDI兩種傳輸技術都可以傳輸720P和1080P有效分辨率的高清視頻,但在傳輸距離上HDCVI具備明顯的天生優勢。HD-SDI目前在傳輸介質較好的環境下只能傳輸100米。HDCVI目前在使用75-3的線纜時,可以至少傳輸500米,且極低信號畸變。
示意圖:HDCVI,75-3的線纜,以一捆表示500米;SDI,線纜以一段表示100米。
抗力強:HD-SDI抗力較差,尤其是存在高頻輻射的環境,比如手機、無線路由器等。較強的高頻無線電磁輻射對HD-SDI的干擾,導致視頻數據出現高的誤碼率,表現為圖像異常、花屏、無法鎖定等。HDCVI采用低頻模擬調制技術,從技術原理的本質上就避免了高頻無線電磁輻射的干擾,即便是在強干擾源環境下,HDCVI依然能夠保證高質量的圖像傳輸。監控維修是監控安裝公司對客戶監控系統進行日常的監控維保以及客戶監控系統出現問題及時處理,幫助客戶解決平時監控使用過程中出現的問題
示意圖:HDCVI,75-3的線纜,以一捆表示500米;SDI,線纜以一段表示100米。
同網絡高清攝像機相比
可靠性高:HDCVI采用點對點傳輸,保證信號傳輸的可靠性。IPC采用以太網傳輸技術,傳輸路徑經過網絡路由、交換等,存在網絡抖動、丟包等風險。
實時:為了適應網絡環境保證視頻的流暢性,往往采取視頻緩沖技術,目前較好的網絡環境點對點傳能保證控制在300ms以內,在網絡較差的環境下,延時現象更為嚴重。HDCVI技術在點對點傳輸過程中不存在延時。
無損:HDCVI高清視頻源從攝像機到后端設備預覽過程沒有經過編碼解碼,圖像保持原始效果,提供用戶更的視覺效果。
示意圖
監控安裝成本低:HD-SDI在實際施監控安裝過程中,對于監控布線環境選擇、施工方式都有嚴格的要求,主要表現為對于監控安裝的線纜質量高要求;不允許中途接駁的要求;連接端子的焊接質量要求;監控安裝路徑低輻射要求等。這些都對施工人員素質、監控施工成本、監控安裝和監控維修的復雜度、線路走線設計提出很高的要求。HDCVI技術沿襲模擬標清的施工要求和走線規范,普通弱電施工人員就可以快速部署高清監控子系統。
智控:由于HDCVI使用多信號共纜傳輸技術,使用一條同軸電纜視頻完成傳視頻和音頻信號和雙向數據傳輸,實現音視頻同步傳輸以及反向發送控制信號,如云臺轉動、變倍控制等,進一步降低了監控安裝的復雜程度。