近幾年,隨著IP可視對講技術(shù)的逐漸成熟,
IP可視對講產(chǎn)品也逐步得到了普及應(yīng)用。然而,一些廠家為了節(jié)省龐大的研發(fā)費用,將IP技術(shù)直接移植到IP可視對講產(chǎn)品中,消費者無法辨識真假。
IP泛指在以IP(InternetProtocol)為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)中進行話音通訊的系統(tǒng),它采用的技術(shù)統(tǒng)稱為VoIP(VoiceoverIP),即IP上傳送話音。由于計算機網(wǎng)絡(luò)采用的都是分組交換技術(shù),其傳送的數(shù)據(jù)單元都是由控制部分和數(shù)據(jù)部分封裝而成的獨立數(shù)據(jù)包,通常稱之為“分組”,因此,從更一般的意義上來說,VoIP屬于分組話音通信的范疇。
而從技術(shù)上說,IP則是以IP為標志的網(wǎng)絡(luò)分組化和以多媒體為目標的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)綜合化兩大主流技術(shù)融合的結(jié)果。隨著分組通信技術(shù)、綜合業(yè)務(wù)通信技術(shù),以及IP通信技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是90年代以來以TCP/IP為核心協(xié)議的因特網(wǎng)(Internet)在范圍內(nèi)超乎尋常的大發(fā)展,使得以IP業(yè)務(wù)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成倍增長,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成倍增長又導致IP網(wǎng)絡(luò)的大力擴建,增加其帶寬,有效提高了Internet傳送質(zhì)量;反過來,它又促進了Internet業(yè)務(wù)的發(fā)展和用戶數(shù)的增長。
Internet已從單純的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進入包括聲音和圖像在內(nèi)的多媒體通信領(lǐng)域,傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)壁壘分明的界線已經(jīng)被打破。Internet進入電信服務(wù)的*步,自然就是用戶面的基于IP的分組話音通信,即IP。
IP關(guān)鍵技術(shù)
IP由于具有價格低廉、可以靈活提供各種增值業(yè)務(wù)、有利于企業(yè)建立綜合服務(wù)內(nèi)部網(wǎng)、有利于運營商開拓新的市場及有助于和新技術(shù)的融合等的應(yīng)用優(yōu)勢,使得IP能夠贏得市場的青睞。其關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個方面,即話音處理技術(shù)、IP話音通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理和安全技術(shù)、終端技術(shù)及視頻編碼技術(shù)。
話音處理技術(shù)是IP技術(shù)的重要組成部分,IP中的話音處理主要解決兩個問題。
一是在保證一定話音質(zhì)量的前提下盡可能降低編碼比特率,二是在IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保證一定的通話質(zhì)量。前者主要是話音編碼技術(shù),包括*檢測;后者包括分組丟失補償和回波抵消技術(shù)。
在話音通信中,時延指標是主要的,時延過大會使聽話者有不連續(xù)的感覺,而時延抖動是次要的。另外,話音編碼算法需要考慮三個方面的問題:編碼比特率、話音質(zhì)量和算法復雜度。
目前,IPzui常用的是G.729和G.723話音編碼。G.729是8Kbit/s的LPAS聲碼器,線性預(yù)測采用前饋型前向自適應(yīng)技術(shù),并使用預(yù)示提高合成模型的精度。G.723是雙速率LPA聲碼器,低速率的編碼比特率為5.3Kbit/s,高速率的編碼比特率為6.3Kbit/s,線性預(yù)測也采用前饋型前向自適應(yīng),并使用預(yù)視。G.723主要應(yīng)用于低比特率。
IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點
IP網(wǎng)絡(luò),即在IP的基礎(chǔ)上增加了視頻傳輸功能。
在IP網(wǎng)絡(luò)中,視頻編碼技術(shù)是視頻處理的重要組成部分,目前zui常用的視頻編碼為MPEGx及H.26x系列,筆者以H.26x系列為例進行分析。
H.261是zui早出現(xiàn)的視頻編碼建議,目的是規(guī)范ISDN網(wǎng)上的會議電視和應(yīng)用中的視頻編碼技術(shù)。它采用的算法結(jié)合了可減少時間冗余的幀間預(yù)測和可減少空間冗余的DCT變換的混合編碼方法。
和ISDN信道相匹配,其輸出碼率是p×64kbit/s。p取值較小時,只能傳清晰度不太高的圖像,適合于面對面的電視;p取值較大時(如p>6),可以傳輸清晰度較好的會議電視圖像。H.263建議的是低碼率圖像壓縮標準,在技術(shù)上是對H.261的改進和擴充,支持碼率小于64kbit/s的應(yīng)用。
但實質(zhì)上,H.263以及后來的H.263+和H.263++已發(fā)展成支持全碼率應(yīng)用的建議,從它支持眾多的圖像格式這一點就可看出,如Sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF甚至16CIF等格式。
IP可視對講技術(shù)的特點
IP可視對講又稱為全數(shù)字對講,它是在原有的總線式可視對講系統(tǒng)的基礎(chǔ)上演變過來的數(shù)字化產(chǎn)品。IP可視對講系統(tǒng)采用當前的數(shù)字音視頻壓縮、DSP、嵌入式及流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù),結(jié)合家庭智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的特點,利用小區(qū)的以太網(wǎng)絡(luò),進行音頻、視頻的網(wǎng)絡(luò)流傳送,集成報警、門禁、智能家電等控制功能,提供短信、公告等增值服務(wù)。
核心模塊是基于TCP/IP協(xié)議的可視對講系統(tǒng)(包含戶內(nèi)機/門口機/圍墻機/管理機),提供核心控制與調(diào)度、音視頻處理與壓縮、網(wǎng)絡(luò)控制與傳輸、以及周邊設(shè)備(如RS232/RS485)控制等功能。
IP可視對講系統(tǒng)主要特點是門口主機、室內(nèi)分機、管理中心控制主機的音視頻信號均采用數(shù)字壓縮處理后再通過網(wǎng)絡(luò)傳送及接收,設(shè)備之間均采用網(wǎng)絡(luò)線連接方式,安裝及聯(lián)網(wǎng)方便快捷(可直接并入小區(qū)內(nèi)現(xiàn)成的到戶網(wǎng)絡(luò),無須另行布線)。室內(nèi)分機還提供視頻信號輸入接口,可外接視頻信號(如攝像機等視頻設(shè)備);
8路的報警輸入輸出接口(輸入輸出可定義),可接紅外/微波探測器、幕簾式探測器、門磁等報警探測設(shè)備及警號、警燈等報警輸出控制設(shè)備;系統(tǒng)還支持互聯(lián)網(wǎng)接入功能,支持遠程異地聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控功能,直接通過IE方式即可進行圖像及聲音的瀏覽、報警的布撤防功能。
1、從通訊模式來看,IP可視對講系統(tǒng)和IP網(wǎng)絡(luò)(可視)存在本質(zhì)上的區(qū)別。IP主要存在PC-PC通信、—通信、PC—通信和IP用戶控制的—通信,IP可視對講主要存在大門口主機—室內(nèi)分機、門口主機—室內(nèi)分機、門口主機—管理中心機和室內(nèi)分機—室內(nèi)分機。例如:北京的用戶甲通過辦公室的電腦(IP語音終端)與廣州的用戶乙的辦公室電腦(IP語音終端)之間進行通話,當然也可以是類的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這就是典型的PC-PC通信。
在某個小區(qū)內(nèi),訪客A通過裝于小區(qū)入口的大門口主機(IP大門口主機)與該小區(qū)內(nèi)某個單元某層某室住戶B的室內(nèi)可視分機(IP室內(nèi)數(shù)字終端)進行通話、對講,這就是典型的大門口主機-室內(nèi)分機之間通訊模式。
2、從信號傳輸?shù)穆窂絹砜?,IP側(cè)重于因特網(wǎng)(Internet)之間的通信,如用戶甲和用戶乙之間是通過兩地之間的互聯(lián)網(wǎng)進行通訊;而IP可視對講側(cè)重于LAN(或VLAN)之間的通信,如訪客A和住戶B之間是通過小區(qū)內(nèi)的局域網(wǎng)來實現(xiàn)兩者之間的通訊。
因特網(wǎng)(Internet)之間的通信只應(yīng)用在少數(shù)的遠程控制。如住戶B在辦公室的電腦上通過互聯(lián)網(wǎng)控制自己家中的室內(nèi)數(shù)字終端,完成防區(qū)的布/撤防、家電的控制及圖像的查看等操作。
3、在音視頻編碼方面,IP更多的是考慮帶寬的影響,而在音視頻質(zhì)量和傳輸網(wǎng)絡(luò)的實際情況之間進行取舍和平衡,選取高壓縮率的音視頻編碼算法(G.729,H.264)對其具有十分的必要性。然而,高壓縮率的編碼勢必會導致圖像和聲音質(zhì)量的下降,加上編碼器產(chǎn)生的各種時延(算法時延、計算時延、復用時延和傳輸時延),必然會導致圖像及聲音的質(zhì)量下降,這與我們在電腦上用視頻聊天的情況是類似的。即便是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較好的情況下圖像也不是十分的流暢,圖像的清晰度也不是很好,聲音聽起來存在斷續(xù)現(xiàn)象,失真比較嚴重。
在
IP可視對講中,這種情況將更加嚴重。因為在IP中使用的終端多為機及PC型的話音終端,話機產(chǎn)生的回聲可以通過回波消除的方法進行消除,而在IP可視對講系統(tǒng)中使用的終端多為單線制(聲音為一條線)的免提室內(nèi)分機和門口主機,這樣的主機和分機所產(chǎn)生的回音要比機大得多,此時的回聲不僅有電路造成的電回聲,同時還具有機器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的聲回聲。如何消除這類回聲,這可以說是世界性的難題。
4、從系統(tǒng)及用戶的使用要求來看,IP可視對講要比IP網(wǎng)絡(luò)(可視)要高得多。IP網(wǎng)絡(luò)(可視)要求能聽得到對方聲音(和看得到對方的圖像)就足夠了,至于聲音及圖像的質(zhì)量那就要看網(wǎng)絡(luò)的情況來定了。這一點用戶心里也很清楚,為了省點錢差就差點啦,只要能說得過去就行了。
要是無法接受的話還可以有很多的選擇余地,如用、小靈通、GSM等等。而IP可視對講主要針對小區(qū)的住戶,是房地產(chǎn)商提供給小區(qū)所有住戶使用的門禁可視對講系統(tǒng)。它的使用者是小區(qū)住戶,實際購買者也是下區(qū)住戶,它的質(zhì)量好壞、系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響小區(qū)住戶的自身安全及切身利益。類似視頻聊天這樣的效果產(chǎn)品給住戶作為門禁可視對講產(chǎn)品,住戶肯定是接*的。
另外作為IP可視對講系統(tǒng)的重要組成部分——IP室內(nèi)數(shù)字終端,它往往是集成多種功能于一體的,它既是門禁可視對講系統(tǒng)的室內(nèi)可視分機,同時又可以是家居安防系統(tǒng)的報警主機,同時又可以是智能家居系統(tǒng)的家電控制器,同時又是網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)等。這種情況下住戶對它的要求就更高了,因為它是跟住戶的安全是息息相關(guān)的。
比如IP的語音終端出問題,大不了就是通不了話而已,然而要是IP可視對講的室內(nèi)數(shù)字終端出故障就會導致用戶的生命財產(chǎn)安全。兩者的安全系數(shù)要求*不是處于同一平臺的。
IP可視對講≠IP
通過以上分析,
IP可視對講和IP不論從通訊模式、信號傳輸?shù)耐緩?、音視頻編碼方式還是從系統(tǒng)及用戶的使用要求來看,兩者之間都存在本質(zhì)的不同。一味地將IP技術(shù)原封不動地移植到IP可視對講中來,其結(jié)果可想而知。
所幸的是,國內(nèi)一些廠家已經(jīng)認識到了其中厲害關(guān)系,紛紛投以巨資進行自主開發(fā)。
針對IP可視對講有別于IP的特點,創(chuàng)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的音視頻編碼算法,很好地解決了這一難題(包括回聲消除及音視頻信號傳輸質(zhì)量的保障),既充分滿足了IP可視對講對聲音和圖像的要求,又解決了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸拞栴}。
相信隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及人們生活水平的提高,IP可視對講將更穩(wěn)定可靠,更容易走進千家萬戶。