HD-MDI高清视频传输技术及其发展

HD-MID高清视频传输技术

HD-MID是一种以网络双绞线为传输介质的高清视频和音频信号传输技术。该技术使用标准的网线作为视频信号传输线，直接在高速以太网物理层硬件链路上传输信号，将未压缩的高清视频与音频信号从发送端传到接收端，实现720P@30fps、720P@60fps、1080P@30fps、1080P@60fps甚至更高规格的高清视频图像点到点的实时传输，同时也能实现音频、控制、报警等信号的双向传送。

HD-MID使用以太网标准的网线（CAT5及以上）与RJ45接口做为视频传输的介质与接口， 以太网技术的成熟性和使用的广泛性使HD-MID技术在应用中具有天然的亲和力；同时，HD-MID只使用了以太网的物理传输链路，并不涉及网络协议，交换机、集线器等网络设备并不参与其中，系统部署保持了与同轴电缆视频传输方案一样的简便性；另外，加上实时传输无压缩高清视频这一重要能力，使得HD-MID技术一经提出，就受到行业的一定程度上的欢迎，并很快在某些领域得到实际应用。典型的HD-MID高清视频监控系统组成如图1。

从图1中可以看出，HD-MID视频监控系统与传输的模拟视频监控系统在应用拓扑上非常相近，只是视频传输介质与前后端视频接口、以及视频中继接口发生的改变。后端之后的平台系统完全可以做到一致。

HD-MID相比于现有视频传输技术的优势

与模拟视频监控系统相比

首先，在系统部署上，HD-MID系统的部署方式及复杂度与模拟视频监控系统基本保持一致，只需将视频传输线由同轴电缆替换成网线、前后端的模拟监控设备替换为MID设备就可；另外，通过单根网络双绞线，HD-MID系统不仅能够实现音视频数据的同步传送，还能双向传送控制命令、报警等有用信息，HD-MID系统的布线甚至能够做到比模拟监控系统还要简单；同时，HD-MID还可以使用POE技术，通过网络直接给前端摄像机供电，避免了电源安装麻烦；而在视频实时性上，HD-MID也能够提供同轴电缆一样的无延时特性，视频在接收端预览的流畅度极佳； 最为主要的是，HD-MID提供了高清视频图像传输的能力，使用CAT5网络可以支持720P、1080P甚至更高规格视频图像的传输，其图像清晰度远非模拟监控系统能够比拟，就算是模拟监控系统新出的960H图像规格，其55M像素也差高清最小规格720P 100M像素一半，在大家对视频清晰度要求越来越高的今天，高清视频监控成为了行业发展趋势，HD-MID监控系统优势明显。

图1： HD-MID高清视频监控系统拓扑图

与SDI高清视频监控系统相比

SDI是一种早于HD-MID出现的高清视频传输方案，其使用同轴电缆作为介质，同样实现了无压缩的720P、1080P高清视频图像的实时传输。SDI初期宣扬的很大一个卖点，即留用原有的同轴电缆，只替换前端和后端，就可以方便将模拟监控系统改造成高清监控系统，或者在原来系统中集成高清监控子系统，省去重新布线的成本。但很多时候，这只是一美好的愿望。SDI对同轴电缆的品质要求非常高，原有的75-5其传输距离有限(实测传不到50米)，实际施工必需选择优质的同轴电缆重新布线，提高系统成本；同时SDI系统所需要的前后端设备以及传输设备市场价都是居高不下，这就导致SDI系统整体造价过高，难于被大多数安防用户所接受。HD-MDI系统使用的双绞线与HD-SDI的同轴电缆比，价格更低廉，同时传输距离更长（目前CAT5能够到达100-150m，而优质同轴电缆也不过80m），抗干扰能力更强，信号更稳定。HD-MID使用一种廉价的方案，实现了等同于SDI的无损高清视频实时传输，与SDI比，HD-MID亮点也比较突出。

与高清IPC视频监控系统相比

IPC是这几年得以迅速发展的另一种高清数字视频传输方案。IPC将高清视频先进行数字化编码压缩，通过网络TCP/IP将音视频数据传到接收端，后端浏览视频需解码后图像才能呈现。IPC这种编码-网络传输-解码这种处理方式，使图像从前端采集到后端呈现，不可避免地存在一定延时，720P的视频，在简单的网络环境下，延时时间通常存在100ms级别，而在复杂的网络配置中，这种延时还会被放大；同时，网络状态的不可预测性，会给视频传输的速度带来一定抖动，加上视频压缩后的每帧图像数据包大小不等，每一幅图像并不能等时间间隔地传到接收端，使得视频的流畅性受到一定影响；此外，IPC对视频图像进行了编码压缩处理，这种压缩方式（通常是H.264）是有损的，当视频在接收端被解码呈现时，图像中已丢失了不少信息，视频清晰度大大被降低。由此可见，在视频传输实时性、流畅度、图像清晰度上，HD-MID方案要明显优于IPC方案。

另外，IPC方案架构在TCP/IP网络之上，系统配置方式较为复杂，需要一定的网络专业知识；一些网络设备（如交换机）以及视频编解码芯片的引入也一定程度上提高了系统成本；IPC基于网络总线的传输拓扑结构，同时前端需运行网络协议甚至操作系统，系统整体稳定性也要差。HD-MID点对点的连接方式，无需特殊配置，不需要网络设备，不涉及网络协议和操作系统，其安装的简便性、成本、稳定性通常要比IPC好。

HD-MID的发展

通过上面理论上分析上，HD-MDI高清相对于SDI高清与IPC高清，具备更加优秀的特性，但其也存在不少短板，需克服和改进。

首先，HD-MID采用双绞线传输，虽然成本低，但其传输距离虽比HD-SDI要远，但同样受限制，这是HD-MDI发展的一大制约因素。MID中继器和MID光端机能够延长视频传输距离，下代HD-MID技术目标瞄向CAT5线无中继器传输1080P@60fps视频距离可达500M，这一目标若能实现，则HD-MID技术将大有可为。

另外，HD-MID架构尚未形成成熟的标准。由于MDI技术推出相对较晚，参与进来的厂商、公司还不是很多，系统配套产品甚至比HD-SDI还要欠缺，如大路数的MDI-DVR、多路MID光端机、MID矩阵等，目前鲜有相应产品。因此在实际的系统整体建构成本上，HD-MID目前比IP方案甚至要高。同时，前端宽动态摄像机的数量也需大大跟上HDMDI的发展速度，摄像机的图像清晰度和红外夜视效果也是HD-MDI需要不断改进与提高的地方，使HD-MID前端在各种场景下能够保护图像的清晰与流畅性，为用户提供最佳的图像品质。

而在市场推广方面，行业目前对HD-MID的认知和宣传力度还远不如IPC和SDI，行业内大的安防厂商很少推MID相关产品，业内人士对MDI尚缺乏了解，还需要在行业进行内对MDI概念的进行大力普及宣传，加速HD-MID的认可度和普及度。

纵观安防市场，高清化已经成为整个行业的发展趋势。作为高清新秀，HD-MDI能否给高清领域带来新的变革，成为安防高清新的发展方向，尚需市场检验。现在HD-MDI还是个新事物，各种产品线还需要完善。推广结果和市场接受度如何还需要看用户，MDI的优势究竟在哪里需要使用以后才会被市场认可。实际上，随着高清技术的不断发展，用户很难说出哪类技术占有绝对优势。如果HDSDI的普及速度继续加快，包括传输芯片在内的成本价格继续快速下跌，长距离传输芯片及时供应，光端机芯片价格继续下跌，那么HD-MDI的发明注定成为明日黄花，失去使用价值和现实意义。