樓宇對(duì)講系統(tǒng)自九十年在中國(guó)起步,歷經(jīng)二十多年的發(fā)展,在系統(tǒng)功能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品外觀等方面得到了飛速發(fā)展。從之前的非聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、總線聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、到模數(shù)混合型系統(tǒng)、TCP IP數(shù)字系統(tǒng)
從2008年,TCP/IP
樓宇對(duì)講產(chǎn)品開(kāi)始步入起步階段,樓宇對(duì)講產(chǎn)品的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化更加明朗,受到行業(yè)認(rèn)同,并作為未來(lái)發(fā)展的方向。盡管目前數(shù)字對(duì)講產(chǎn)品所占份額相對(duì)較小,隨著數(shù)字化產(chǎn)品的成熟以及住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《住宅區(qū)和住宅建筑內(nèi)光纖到戶通信設(shè)施工程設(shè)計(jì)規(guī)范》及《住宅區(qū)和住宅建筑內(nèi)光纖到戶通信設(shè)施工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),未來(lái)基于PON網(wǎng)絡(luò)的IP對(duì)講產(chǎn)品必將迎來(lái)新一輪的機(jī)遇?;赑ON設(shè)備的VOIP對(duì)講產(chǎn)品將是未來(lái)的主流產(chǎn)品。
IP對(duì)講技術(shù)特點(diǎn)
IP可視對(duì)講又稱(chēng)為全數(shù)字對(duì)講,采用音頻編解碼技術(shù)、視頻編解碼碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、音頻回聲消除技術(shù),利用小區(qū)現(xiàn)有的局域網(wǎng)或Intenet,實(shí)現(xiàn)音視頻的網(wǎng)絡(luò)傳送,并集成安防報(bào)警、門(mén)禁、智能家居控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控等功能,以及提供短信通知、公告、電話轉(zhuǎn)接等增值服務(wù)。
相比傳統(tǒng)的總線聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)其主要的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn):
• 布線簡(jiǎn)單。只需一根網(wǎng)線+一根電源線,大大簡(jiǎn)化了布線工程,使安裝和調(diào)試周期也大大縮短;
• 傳輸距離長(zhǎng)。采用TCP/IP數(shù)字交換技術(shù),不存在信號(hào)衰減的問(wèn)題,可以長(zhǎng)距離傳輸;
• 隔離防雷。由于采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP交換技術(shù)和光纜聯(lián)網(wǎng),使得系統(tǒng)隔離防護(hù)和防雷浪涌性能比傳統(tǒng)總線方式要好很多;
• 功能可擴(kuò)展性好,功能強(qiáng)大,容易實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)集成;
• 布線成本大幅降低。采用小區(qū)基礎(chǔ)的PON網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,避免重復(fù)建設(shè);
• 后期維護(hù)成本大幅降低。可實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障主動(dòng)查詢(xún)功能。
IP對(duì)講基本原理是通過(guò)住戶房號(hào)地址轉(zhuǎn)換成設(shè)備的IP地址,通過(guò)音視頻壓縮算法對(duì)音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼處理,然后把這些音視頻數(shù)據(jù)按TCP/IP相關(guān)協(xié)議進(jìn)行打包,經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮盏?再把這些音視頻數(shù)據(jù)包串起來(lái),經(jīng)過(guò)音視頻解碼解壓處理后,恢復(fù)成原來(lái)的音視頻信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)傳輸。IP對(duì)講設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備之間均采用網(wǎng)線或光纖連接。
IP對(duì)講關(guān)鍵技術(shù)
語(yǔ)音處理技術(shù)是IP對(duì)講技術(shù)非常重要的部分,IP對(duì)講的語(yǔ)音處理主要解決二個(gè)方面的問(wèn)題。
一是音頻編解碼問(wèn)題。目前普遍應(yīng)用IP對(duì)講主要是G.711和G.729兩種音頻編解碼技術(shù)。
G.711也稱(chēng)為PCM(脈沖編碼調(diào)制),是ITU-T訂定出來(lái)的一套語(yǔ)音壓縮標(biāo)準(zhǔn),主要用于電話。它主要用脈沖編碼調(diào)制對(duì)音頻采樣,采樣率為8k每秒。它利用一個(gè)64Kbps 未壓縮通道傳輸語(yǔ)音訊號(hào)。起壓縮率為1:2,即把16位數(shù)據(jù)壓縮成8位。G.711是主流的波形聲音編解碼器。G.711 標(biāo)準(zhǔn)下主要有兩種壓縮算法:U-law algorithm和A-law algorithm。
G.729廣泛用于電話帶寬的語(yǔ)音信號(hào)編碼的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)輸入語(yǔ)音性質(zhì)的模擬信號(hào)用8kHz采樣,16比特線性PCM量化,相比較G.711,G.729有兩大特點(diǎn):
• 占用帶寬?。菏褂肎.711編碼的語(yǔ)音通訊需要占用64Kbps的帶寬,而G.729僅僅需要8Kbps;
• 占用CPU時(shí)間多:使用G.729時(shí)CPU的使用時(shí)間大約為G.711的4倍。
二是回聲消除技術(shù)?;芈曄夹g(shù)是目前IP對(duì)講中音頻處理中最重要的技術(shù)。目前應(yīng)用于IP對(duì)講中主要是專(zhuān)用DSP回聲消除芯片。其次通話軟件實(shí)現(xiàn)回聲消除,主要基于LMS算法和NLMS專(zhuān)用的DSP回聲消除芯片方案是目前應(yīng)該效果最好的。
另一關(guān)鍵技術(shù)是視頻處理技術(shù),目前主流產(chǎn)品視頻編解碼普遍采用MPEG4和H.264兩種編碼。
行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
目前IP對(duì)講大多是基于Linux,大多數(shù)的IP對(duì)講的TCP/IP方案采用的是DSP、Soc、ARM+DSP的方案,如:Philips 15xx系列、Freescale IMX27/51系列、臺(tái)灣升邁的GM8120/GM8126和海思的HI3510 TI的DM365系列方案,這些方案基本滿足了現(xiàn)階段IP對(duì)講的需求。
隨著平板電腦的普及,越來(lái)越多的平板方案應(yīng)用到IP對(duì)講系統(tǒng)中,結(jié)合Android系統(tǒng)采用電容多點(diǎn)觸控方式的IP對(duì)講系統(tǒng)越來(lái)越受到用戶的歡迎,如聯(lián)發(fā)科等。相比單核處理方案,雙核或多核方案具有明顯優(yōu)勢(shì),如消回聲算法從之前的硬件單獨(dú)DSP處理,完全可以由軟件予以實(shí)現(xiàn)。
• 平板電腦的普及越來(lái)越多的平板方案被應(yīng)用到IP對(duì)講系統(tǒng)中,基于手機(jī)APP的應(yīng)用越來(lái)越多地被應(yīng)用到IP對(duì)講中;
• 與家庭主屏實(shí)現(xiàn)同步音視頻傳輸。在家庭WiFi覆蓋的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)使用手機(jī)與訪客視頻通話、開(kāi)鎖功能;
• 在門(mén)口機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)的情況下,實(shí)現(xiàn)家中主屏振鈴無(wú)人接聽(tīng)后,轉(zhuǎn)呼到住戶的智能手機(jī)上,住戶在世界任何地方都可以收到訪客對(duì)住戶的呼叫請(qǐng)求;
• 與電信IMS系統(tǒng)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)2G/3G/4G視頻通話功能;
• 實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備控制以及狀態(tài)查看功能。正在實(shí)現(xiàn)人在外,家在眼前的愿景。
根據(jù)光纖到戶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,自2013年4月1日起,在公用電信網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)光纖傳輸?shù)目h級(jí)及以上城區(qū),新建住宅區(qū)和住宅建筑的通信設(shè)施應(yīng)采用光纖到戶方式建設(shè)。改變過(guò)去IP對(duì)講網(wǎng)絡(luò)采用獨(dú)立建網(wǎng)的架構(gòu),融入到基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中,IP對(duì)講系統(tǒng)其主要的不足表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
• 缺乏標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性,導(dǎo)致目前各個(gè)廠家的產(chǎn)品不能兼容;
• 視頻效果與專(zhuān)業(yè)視頻監(jiān)控還有一定的差距,特別是色彩飽和度和還原性;
• 聲音處理特別是回聲處理還有待提高,目前各個(gè)廠家也有比較大的差距;
• 人機(jī)界面方面,需要改進(jìn)出更加符合用戶習(xí)慣的界面。
IP對(duì)講未來(lái)發(fā)展
未來(lái)IP對(duì)講功能上將更加豐富,特別采用Android系統(tǒng)后,由于其平臺(tái)的開(kāi)放性,越來(lái)越多的應(yīng)用將繼承到IP對(duì)講系統(tǒng)中,極大的方便各個(gè)系統(tǒng)的融合。
IP對(duì)講在應(yīng)用上會(huì)更加注重客戶的體驗(yàn)感,以用戶體驗(yàn)為導(dǎo)向,朝著越來(lái)越智能化、人性化方向發(fā)展。目前IP對(duì)講還是基于有線傳輸網(wǎng)絡(luò),隨著4G網(wǎng)絡(luò)的廣泛架設(shè)以及智能手機(jī)的普及性使用手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)講等社區(qū)應(yīng)用將成為未來(lái)的潮流。
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