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HDcctv協會推廣HD安全監控已經有好幾年時間， 到目前為止在安全監控市場仍是陪襯的角色。如果依照電子產品經過三年推廣，就進入高速成長期的鐵律，現在應該看到HDcctv的前途露出曙光。但是現實狀況是，HD(3G)-SDI攝影機的安裝數量雖逐步走高，但是出貨量仍遠遠落後Analog CCTV攝影機，也遠不如HD IP Camera的安裝數量。HDcctv在整個監控市場比例幾乎微乎其微。


系統費用偏高、對手已卡位競爭


依照目前狀況，HDcctv安全監控從攝影機、Cable傳輸到影像儲存的成本都很高。相反的，Analog CCTV攝影機的系統架構發展了很長一段時間，因此產業鏈完整、具有價格優勢。依照電子產業發展模式，HD(3G)-SDI 攝影機經過幾年發展，理論上有成為主流的氣勢。實際上，因為安裝成本高和技術限制，導致整個 HDcctv產業發展遲緩。


作為競爭架構之一，IP Camera最大的優勢就是可以儲存影像於雲端、也可以在任何上網地點進行監控，而且一條Cable可以載多個Camera信號。一條網路線集合影像、聲音、控制信號和PoE電源的優勢也是目前HD(3G)-SDI攝影機無法比擬。


當然IP Camera也有致命傷，就是實際影像和影像顯示之間的時間延遲（Delay）。雖然Delay以秒計算，但是對許多需要即時影像的應用，幾秒鐘的延誤就導致任務失敗（例如超速照相、生產線影像分析）。反過來說，如果時間延遲對應用方面不會產生困擾，選擇IP Camera對於傳輸和儲存都比較有彈性，而且大量安裝的成本能小於HDcctv。


HDcctv目前還是以HD(3G)-SDI使用的Coaxial Cable為主要傳輸方式。沿用75 ohm同軸線，號稱可以用最少的成本將Analog CCTV升級為HDcctv。實際狀況是HD(3G)-SDI對線材品質非常講究。


如果沿用Analog CCTV的Cable，常常遇到信號傳輸長度大打折扣的情況。因此傳輸線中間要加入中繼裝置（Repeater），要不然就是換成光纖。不管是上述哪一種作法，其結果就是成本增加、施工更複雜。


HDcctv遭遇傳輸距離等推廣阻力


HDcctv協會也瞭解傳輸距離是HD(3G)-SDI的致命傷，因此將HDcctv標準推到XR（Extended Range）規格。希望透過傳輸距離的提升，讓產品更接近實際應用。是否因此提升HD(3G)-SDI的市場接受度，還要再觀察。身為HDcctv重要樁腳，Gennum（現今併入Semtech）長期推廣HD(3G)-SDI安全監控，也瞭解Cable 傳輸距離是致命傷，因此另外推一個HD-VLC的規格。


這個規格以輕度壓縮的方式降低HDvideo資料量到270Mbps，因此大幅提昇SDI Cable的傳輸長度。可惜這個設計不是標準作法，也不是HDcctv宣稱的無壓縮傳輸。目前這規格的前途未卜。


目前沒有整合多路的SDI Receiver的晶片，所有在後端的DVR系統是以多顆單路集合成為多路的DVR。另外的問題是單顆壓縮晶片沒辦法同時處理多通路的信號，也是靠多顆壓縮晶片一起處理。因此在DVR系統設計方面不僅成本高，而且系統變得很複雜。


至於Video顯示的問題則是Monitor晶片多不支援HD(3G)-SDI介面，所以HD(3G)-SDI Camera的顯示就會比較麻煩。目前的作法是在Monitor內部或以「轉換盒」將SDI信號轉為HDMI或者D-Sub VGA。雖不失為一個變通的理想方案，然而這些因素增加後端的顯示和儲存成本，也對HD(3G)-SDI監控設備的推廣造成極大的阻力。


論到攝影機影像的源頭，Image Senso關係著後端的影像品質。長期以來，大家的印象是CMOS Sensor感光度比不上CCD Sensor，而且影像雜訊比較高。實際上確實如此。商業化的HD攝影機絕大部分都是CMOS Sensor，所以在夜間時感光度比不上CCD Sensor機種。


導致對夜間感光度要求比較高的場合無法安裝CMOS Sensor攝影機。也就是說光源充足時，HD攝影機的畫質可以達應有的畫質表現。光源不足時，HD攝影機卻不如Analog SD攝影機。這個問題導致業者在安裝攝影機的時候陷入兩難的抉擇。


晶片設計扮演關鍵角色


雖然HD(3G)-SDI監控市場步履蹣跚，但是IC設計廠商仍然持續推出新產品以維持市場的熱度。在攝影機ISP方面，韓國廠商Nextchip和Eyenix還是在市場持續耕耘。其中Eyenix 的ISP還將SDI Transmitter包到一個IC封裝裡面。Eyenix這樣的設計可以節省Camera內PCB的空間，所以Camera內空間使用的自由度就大一些。


如上面所描述，就顯示端而言，所有的SDI信號都要轉成HDMI或VGA或CVBS才能顯示。實現這個功能最簡單的作法就是將SDI Cable的信號接到SDI Rx晶片，轉成BT.1120，再將BT.1120再接到HDMI Tx。這樣轉換似乎很簡單，在實際環境中卻常碰到不顯示的狀況。


因為上面提到的方法只是介面轉換，解析度和Frame Rate都沒改變。遇到SDI輸出Frame Rate為24 fps、25 fps、30 fps的信號，有些相容性比較差的顯示器就沒有影像輸出。解決方式就是在SDI Rx和HDMI Tx 之間加入一顆有Frame Rate轉換功能的IC。包括VXIS在內的影像IC設計廠商就有提供解決方案，可執行Frame Rate轉換、Scaler等功能，順利地解決這方面應用的困擾。


CMOS Sensor的製程技術源自於比較普遍的CMOS製程，因此其品質改善的速度快而且研發費用比較低。這個優勢是CCD Sensor無法比擬的。Sony、Aptina、OmniVision這些廠商也善用這個優勢，不斷推出新產品，並努力突破CMOS Sensor 感光度和和影像雜訊的缺陷。相信不久的將來，畫質和感光度都會逐漸接近CCD Sensor水準。到時候才是CMOS Image Sensor應用在HDcctv大爆發的時機。


在DVR端，目前主要的難題是台面上沒有整合型4路的HD(3G)-SDI Receiver，即使像Semtech在SDI佈局完整的廠商也沒有方案。除此之外，也說不上已有夠強悍的多路的HD壓縮晶片。估計出貨量達到經濟規模以後，廠商就會推出整合度高的方案。


HDcctv協會納入　HDBaseT標準


HDcctv協會在今年四月引進 HDBaseT技術作為Coaxial Cable傳輸之外的第二種選擇，提供HDcctv安裝上更大的彈性。HDcctv協會引進這項技術的主要目的有兩個：


(1)HDBaseT使用Cat5e/Cat6的網路線傳輸未壓縮影像、聲音和鏡頭控制信號，另外搭配Power Over HDbaseT電源技術，將所有安全監控的信號和電源都集合在一條 Cable內傳輸。比較使用Coaxial Cale的HD(3G)-SDI技術和使用Cat5e/Cat6網路線的HDBaseT技術，後者節省拉Cable的次數和安裝時間，對降低設置成本有很大幫助。


(2) 在已經安裝網路線的區域，使用者可以選擇IP Camera或HDcctv camera。對偏好無壓縮影像的使用者而言，HDcctv搭配HDbaseT技術可以節省Coaxial Cable的佈線成本。HDcctv這些動作很明顯是為了提升HDcctv的市場接受度。這是HDcctv協會的一步好棋，而後續雖然大家都看好HDcctv市場會穩定成長，但總是技術和成本的限制導致成長性與預估差異很大。


在HDcctv協會、IC設計廠與系統設備廠商努力下，只要HDcctv系統安裝成本持續下降，就有機會超越Analog CCTV的安裝量。以我自己的預測，這時間點大概要等3到5年吧。