蘆偉

如今AV行業(yè)的IP化已經(jīng)由一種概念化的需求逐漸變成了一種實(shí)實(shí)在在的硬性需求。一些政府項(xiàng)目在進(jìn)行系統(tǒng)部署時(shí)，已經(jīng)明確要求要基于IP系統(tǒng)；包括教育、軍隊(duì)、醫(yī)院、酒店、展覽展示、軌道交通等不同領(lǐng)域也都在積極加強(qiáng)基于IP的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和跨地區(qū)聯(lián)網(wǎng)管理。IP發(fā)展的勢不可擋，對國內(nèi)眾多AV廠商提出了轉(zhuǎn)型和調(diào)整的需求。盡管目前傳統(tǒng)產(chǎn)品仍有一定市場需求，還有著相當(dāng)不錯的利潤空間，但是面對未來趨勢，廠商必須接受并調(diào)整產(chǎn)品及戰(zhàn)略布局，以便更好地應(yīng)對改變。

IP對音頻的改變

曾經(jīng)一度抱著拒絕態(tài)度的專業(yè)音頻從業(yè)者，在IP網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的影響滲透力及所帶來的好處面前，不得不接受IP網(wǎng)絡(luò)音頻大敗模擬音頻這樣一個(gè)事實(shí)。盡管模擬音頻可以達(dá)到非常高的品質(zhì)，有些效果至今網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻也無法達(dá)到。為了達(dá)到高保真的要求，模擬音頻設(shè)備對制造工藝和設(shè)計(jì)要求十分苛刻，因此質(zhì)量不錯的模擬設(shè)備價(jià)格不菲。

在模擬音頻系統(tǒng)中，由于各單元相互獨(dú)立，音頻信號在各個(gè)設(shè)備之間的傳輸都是通過音頻線纜實(shí)現(xiàn)的，大量的音頻線纜不但增加了材料成本和施工成本，更重要的是傳輸過程有可能因?yàn)楦鞣N干擾導(dǎo)致音頻指標(biāo)劣化，系統(tǒng)可靠性下降。

同時(shí)也使得整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，建設(shè)成本和維護(hù)成本也很高。特別是由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是通過線纜的連接實(shí)現(xiàn)的，要改變信號的傳輸方向，或者改變處理功能，就需要改變連線方式或者增減設(shè)備，其靈活性受到很大限制。因此當(dāng)IP數(shù)字網(wǎng)絡(luò)來臨時(shí)，其所帶來的巨大好處給傳統(tǒng)音頻行業(yè)帶來強(qiáng)烈沖擊。

與模擬音頻相比，IP數(shù)字網(wǎng)絡(luò)音頻有什么特點(diǎn)，給行業(yè)帶來了哪些改變呢？首先，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻較傳統(tǒng)的音頻傳輸系統(tǒng)而言，可以更方便地實(shí)現(xiàn)音頻信號在不同場合的網(wǎng)絡(luò)傳輸，降低系統(tǒng)的安裝維護(hù)成本，并節(jié)省大量昂貴的音頻線纜和敷設(shè)工程量，售后維護(hù)也更加簡便；其次，所有音視頻信號的傳輸是以數(shù)字形式在以太網(wǎng)上傳輸，能很好地克服模擬信號傳輸過程中產(chǎn)生的各種音質(zhì)劣化現(xiàn)象，而音頻信號的傳輸方向可通過專業(yè)軟件進(jìn)行設(shè)置，又可以固話在傳輸器中，待系統(tǒng)設(shè)置完成后，即可完全脫離計(jì)算機(jī)，獨(dú)立運(yùn)行，具有很高的靈活性和性價(jià)比；第三，如果能建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)平臺，所有的設(shè)備都成為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，在任何一個(gè)地方都可以按功能需要接入傳聲器、音箱、調(diào)音臺和處理設(shè)備，并能根據(jù)需要任意組織信號路由，這樣的音頻系統(tǒng)將最大限度滿足用戶的功能要求。由于所有產(chǎn)品都采用以太網(wǎng)TCP/IP控制技術(shù)，由一臺電腦對全系統(tǒng)設(shè)備集中控制、遠(yuǎn)程控制就成為可能。通過集中管理和控制，最大化地降低了現(xiàn)場操控的要求，讓音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)的真正無人值守成為了現(xiàn)實(shí)。

當(dāng)然IP網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù)也是在不斷完善成熟中被逐步接受的。過去網(wǎng)絡(luò)音頻平臺普遍存在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延大、交互性不好、功能不夠全面、接口板卡多、擴(kuò)展性不好等缺陷；此外，網(wǎng)絡(luò)音頻剛出來時(shí)，有關(guān)信號轉(zhuǎn)換、傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)接口各有不同，不能互聯(lián)互通，影響到了市場的推廣。不過近年來均已得到了很好的解決。

如今的網(wǎng)絡(luò)音頻平臺，一般都是具備了多路音頻信號的路由、信號處理、設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)控、系統(tǒng)冗余備份、工作狀態(tài)日志、多系統(tǒng)管理調(diào)度等功能，這不但保證了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)滿足了各種音頻系統(tǒng)應(yīng)用的所有需求；從操作界面來看，圖形化、模塊化等應(yīng)用形式使得觀看更加直觀，通過簡單地點(diǎn)擊、拖拽等即可對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)使用等，大大降低了應(yīng)用門檻；如今網(wǎng)絡(luò)音頻平臺也逐漸趨向統(tǒng)一，進(jìn)一步推動了普及的力度。

當(dāng)前的音響技術(shù)已不僅僅是音頻系統(tǒng)本身，它還涵蓋了視頻、中控、燈光等多種技術(shù)，因此網(wǎng)絡(luò)音頻平臺正在逐步向多媒體平臺轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)在不少企業(yè)如東微、魅視捷控、小鳥科技等把視頻、音頻和控制信號的管理集成在一套系統(tǒng)中，通過網(wǎng)絡(luò)化、IP化的模式，實(shí)現(xiàn)智能會議、協(xié)作管理、集中管控。

隨著無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和設(shè)備的成熟，無線網(wǎng)絡(luò)音頻產(chǎn)品也越來越多。與有線相比，無線可節(jié)省大量的布線成本，系統(tǒng)的靈活性也得到了提升，不過其對設(shè)備穩(wěn)定性、安全性、抗干擾能力等的要求也大大提高了。

對于“云”我們已經(jīng)不陌生了，各種“云”應(yīng)用層出不窮，云技術(shù)具有核心資源自由分配和核心資源可無限擴(kuò)展的特點(diǎn)，這進(jìn)一步拓展了網(wǎng)絡(luò)音頻平臺的資源整合能力和應(yīng)用的廣泛性及便利性，人們只要擁有了話筒、音箱、網(wǎng)絡(luò)，即可搭建一套“云”音頻系統(tǒng)?，F(xiàn)在的云會議，只要支付了相應(yīng)的費(fèi)用，即可利用網(wǎng)絡(luò)音頻平臺的云服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)。

IP對視頻的改變

與音頻一樣，IP網(wǎng)絡(luò)對于AV視頻的改變也是巨大的，在視頻監(jiān)控方面顯得尤其突出。監(jiān)控是各行業(yè)重點(diǎn)部門或重要場所進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的物理基礎(chǔ)，軍隊(duì)、交通、公安的指揮中心、電力調(diào)度中心等部門通過它獲得有效數(shù)據(jù)、圖像視頻等信息，對突發(fā)性異常事件的過程進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)視和記憶，用以提供高效、及時(shí)地指揮和布置警力、處理案件等。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)到目前為止主要經(jīng)歷了三代發(fā)展：第一代是模擬系統(tǒng)，第二代是數(shù)字系統(tǒng)，第三代是基于IP網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在模擬系統(tǒng)中，攝像機(jī)需要通過專用同軸線纜輸出視頻信號，線纜連接到專用模擬視頻設(shè)備，如視頻畫面分割器、矩陣、切換器、卡帶式錄像機(jī)及視頻監(jiān)視器等。

受到線纜傳輸長度、畫面分割器、矩陣和切換器的限制，模擬系統(tǒng)一般只能支持本地監(jiān)控且擴(kuò)展性十分有限，而且錄像質(zhì)量不高、存儲、查詢檢索起來也十分的不便。從2000年開始，第二代數(shù)字系統(tǒng)開始蓬勃發(fā)展，考慮到與大量模擬系統(tǒng)的兼容和升級改造，第二代系統(tǒng)并不是純數(shù)字系統(tǒng)，而是一個(gè)半模擬半數(shù)字的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

從攝像機(jī)到數(shù)字硬盤錄像機(jī)DVR仍采用同軸纜輸出視頻信號，通過DVR支持錄像和回放，并可支持有限IP網(wǎng)絡(luò)訪問。由于DVR產(chǎn)品五花八門，沒有標(biāo)準(zhǔn)，所以這一代系統(tǒng)是非標(biāo)準(zhǔn)封閉系統(tǒng)，依然存在大量局限。如每個(gè)攝像機(jī)需要單獨(dú)安裝視頻線纜使得布線仍然復(fù)雜；擴(kuò)展也有一定限制，一臺DVR一次最多只能管理16個(gè)攝像機(jī)，如果再多就需要復(fù)雜的級聯(lián)和額外增加軟硬件控制。此外管理上也不是很靈活，不能從任意客戶機(jī)訪問任意攝像機(jī)，只能通過DVR間接訪問。

鑒于二代系統(tǒng)的局限性，全I(xiàn)P視頻監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)了，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、布線成本低，所有攝像機(jī)都可通過有線或者無線的以太網(wǎng)簡單連接到網(wǎng)絡(luò)，多種信號均可在同一網(wǎng)絡(luò)上傳輸，一臺工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器和一套控制管理應(yīng)用軟件就可運(yùn)行整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)，新增監(jiān)控點(diǎn)或客戶端都非常方便，只需把相關(guān)設(shè)備接入IP網(wǎng)絡(luò)即可，IP系統(tǒng)的開放性也使用戶可在任何地方，使用多種方式查看監(jiān)控視頻資料，這為用戶帶來的便利是之前監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的。

當(dāng)然，在IP監(jiān)控發(fā)展初期，也遇到了很多困難。如IP監(jiān)控系統(tǒng)在升級改造模擬系統(tǒng)過程中，模擬視頻要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸、解碼、數(shù)模轉(zhuǎn)換等若干環(huán)節(jié)。因?yàn)闊o論什么視頻編碼算法，都不可避免地會對視頻質(zhì)量造成了損失，加上當(dāng)時(shí)視頻編碼技術(shù)遠(yuǎn)不成熟，視頻經(jīng)編解碼后比原始模擬視頻質(zhì)量要差，同時(shí)還存在延遲。再考慮到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不盡如人意，進(jìn)一步惡化了視頻監(jiān)控的效果。此外發(fā)展初期，IP相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)量低價(jià)格高，因此導(dǎo)致很多客戶并不接受。

但隨著技術(shù)的發(fā)展，編解碼技術(shù)的提高，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善，IP已經(jīng)可以將高清甚至4K視頻進(jìn)行流暢清晰的傳輸和顯示，配合管理方便、擴(kuò)展性強(qiáng)、簡單靈活等種種優(yōu)勢，讓IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)幾乎成為用戶在新建監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)不加思索的選擇。

發(fā)展到今天視頻監(jiān)控和傳輸控制方面已大多實(shí)現(xiàn)了IP網(wǎng)絡(luò)化，只是在后端大屏幕拼接方面，還可以進(jìn)一步優(yōu)化。拼接顯示控制早期采用的是PCI插卡式，通過工控機(jī)，利用一塊多屏拼接卡，先將一個(gè)完整的視頻圖像分割成M×N個(gè)子視頻信號，再將這些子視頻信號分別傳送給拼接幕墻上的各個(gè)對應(yīng)單元，實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示的目的。雖然是數(shù)字化，但由于所有顯示任務(wù)及系統(tǒng)運(yùn)行都基于一條PCI總線進(jìn)行運(yùn)算處理。

這種圖像控制器的處理能力受制于PCI總線帶寬的限制，信號處理顯示能力極為有限，當(dāng)拼接屏較大、信號數(shù)量較多時(shí)基本無法實(shí)現(xiàn)全部信號動態(tài)實(shí)時(shí)顯示。后來出現(xiàn)了嵌入式，嵌入式拼接控制的工作原理是各個(gè)拼接單元擁有獨(dú)立的視頻處理模塊，通過矩陣將完整的信號輸送到各個(gè)單元，并各自進(jìn)行視頻處理實(shí)現(xiàn)大屏幕拼接顯示的目的。由于是各自處理，所以拼接的單元數(shù)理論上可以是無限的。但實(shí)際上仍然受限于芯片支持的處理規(guī)模和性能。

此外，由于嵌入式是一體化運(yùn)行，數(shù)據(jù)交換模塊出現(xiàn)問題會導(dǎo)致大屏幕系統(tǒng)黑屏，信號采集模塊出現(xiàn)問題，則會導(dǎo)致控制操作混亂。此后IP分布式出現(xiàn)了，這是一個(gè)完全基于網(wǎng)絡(luò)交換架構(gòu)的并行數(shù)據(jù)傳輸與節(jié)點(diǎn)化、分散式處理的控制系統(tǒng)。由信號輸入處理器和顯示輸出處理器組成，所有處理器之間通過網(wǎng)線與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行連接，每一路信號均是獨(dú)立通道處理、獨(dú)立通道傳輸，通過控制服務(wù)器和控制軟件進(jìn)行信號的開窗顯示控制。分布式控制系統(tǒng)的各類信號處理器可根據(jù)顯示墻拼接規(guī)模及信號源數(shù)量任意選配，具有幾乎無限的擴(kuò)展能力和超強(qiáng)的多種信號接入能力。分布式架構(gòu)，使其圖像處理運(yùn)算被分散在各處理器中，某一處理器出現(xiàn)故障只影響該路信號或某一單元顯示，并不影響整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行，并可將任一信號源切換到其他通道進(jìn)行顯示。分布式系統(tǒng)中各類信號處理器均可根據(jù)工程擴(kuò)展需要隨時(shí)增加，所有增加的處理器均可被自動添加到已有系統(tǒng)，不需對擴(kuò)展應(yīng)用進(jìn)行任何二次開發(fā)，降低系統(tǒng)擴(kuò)展費(fèi)用。IP分布式近幾年發(fā)展的很快，僅僅在三年前，嵌入式還是主流，如今分布式控制系統(tǒng)已拼接控制器廠商的主打產(chǎn)品，在此基礎(chǔ)上，還出現(xiàn)了云拼接等更新產(chǎn)品。

IP給系統(tǒng)集成商帶來的挑戰(zhàn)

IP網(wǎng)絡(luò)化無可置疑的成為整個(gè)AV行業(yè)的發(fā)展趨勢，這也給傳統(tǒng)AV系統(tǒng)集成商帶來了極大的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)系統(tǒng)集成商不能再像以前那樣只熟悉傳統(tǒng)AV產(chǎn)品及運(yùn)作方式，也需要了解如交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)布線、無線路由、中控、平板電腦等周邊相關(guān)設(shè)備，需要了解網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模式、智能化控制系統(tǒng)方法等。

工程人員不僅需要有傳統(tǒng)的工程施工經(jīng)驗(yàn)，還需要掌握更多的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)方面的知識。時(shí)代發(fā)展要求系統(tǒng)集成商的知識層面更加寬廣，知識更新速度更加便捷，合作伙伴也更加豐富。與專業(yè)的、對IP網(wǎng)絡(luò)有深刻理解的系統(tǒng)提供商、產(chǎn)品廠商形成深度戰(zhàn)略合作關(guān)系變得更為迫切，因?yàn)橄到y(tǒng)集成項(xiàng)目中的每一個(gè)子系統(tǒng)或產(chǎn)品都是各個(gè)系統(tǒng)和產(chǎn)品廠家在負(fù)責(zé)，且最好與能提供全線產(chǎn)品的供應(yīng)商合作，因?yàn)檫@會大大降低項(xiàng)目中出現(xiàn)問題的幾率和獲得更好的支持。

在IP網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程中，AV行業(yè)應(yīng)用的需求也會處于不斷變化之中，不同的用戶不同的應(yīng)用場景需求都不同，系統(tǒng)集成商在滿足用戶需求的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的整合能力也顯得很重要，只有具備一定的行業(yè)需求整合能力，才能夠快速持續(xù)服務(wù)好用戶。這種整合通常對于系統(tǒng)集成商而言是需要擁有一個(gè)屬于自己的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成軟件平臺或行業(yè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)平臺。一旦系統(tǒng)集成商具備擁有自己的網(wǎng)絡(luò)化軟件平臺就能夠發(fā)揮更大的系統(tǒng)集成能力，可以搭接不同的子系統(tǒng)，可以給用戶提供更全面、更靈活的解決方案。

傳統(tǒng)AV集成商同時(shí)必須快速向IT方向發(fā)展，因?yàn)橐呀?jīng)有不少對于IP網(wǎng)絡(luò)玩得爐火純青的IT、通訊集成商經(jīng)向AV行業(yè)滲透。當(dāng)然也不必過于焦慮，即使IP網(wǎng)絡(luò)化了的AV項(xiàng)目仍然與普通的IT、通訊類的視音頻項(xiàng)目不同，具有相當(dāng)?shù)淖陨硖攸c(diǎn)，只有行業(yè)內(nèi)積累多年的集成商才能從容應(yīng)對。現(xiàn)在AV/IT彼此融合、彼此滲透的速度很快，界限不再清晰，所以只有先人一步，才能獲得更大市場?？上驳氖?，我們已看到一批成長迅速的AV集成商突破了原有AV領(lǐng)域，開始朝計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成、安防的方向發(fā)展，向陌生市場出征。