如今AV行業的IP化已經由一種概念化的需求逐漸變成了一種實實在在的硬性需求。一些政府項目在進行系統部署時,已經明確要求要基于IP系統;包括教育、軍隊、醫院、酒店、展覽展示、軌道交通等不同領域也都在積極加強基于IP的網絡監控和跨地區聯網管理。IP發展的勢不可擋,對國內眾多AV廠商提出了轉型和調整的需求。盡管目前傳統產品仍有一定市場需求,還有著相當不錯的利潤空間,但是面對未來趨勢,廠商必須接受并調整產品及戰略布局,以便更好地應對改變。
P對音頻的改變
曾經一度抱著拒絕態度的專業音頻從業者,在IP網絡強大的影響滲透力及所帶來的好處面前,不得不接受IP網絡音頻大敗模擬音頻這樣一個事實。盡管模擬音頻可以達到非常高的品質,有些效果至今網絡數字音頻也無法達到。為了達到高保真的要求,模擬音頻設備對制造工藝和設計要求十分苛刻,因此質量不錯的模擬設備價格不菲。
在模擬音頻系統中,由于各單元相互獨立,音頻信號在各個設備之間的傳輸都是通過音頻線纜實現的,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為各種干擾導致音頻指標劣化,系統可靠性下降。
同時也使得整個系統結構復雜化,建設成本和維護成本也很高。特別是由于系統結構是通過線纜的連接實現的,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備,其靈活性受到很大限制。因此當IP數字網絡來臨時,其所帶來的巨大好處給傳統音頻行業帶來強烈沖擊。
與模擬音頻相比,IP數字網絡音頻有什么特點,給行業帶來了哪些改變呢?首先,網絡數字音頻較傳統的音頻傳輸系統而言,可以更方便地實現音頻信號在不同場合的網絡傳輸,降低系統的安裝維護成本,并節省大量昂貴的音頻線纜和敷設工程量,售后維護也更加簡便;其次,所有音視頻信號的傳輸是以數字形式在以太網上傳輸,能很好地克服模擬信號傳輸過程中產生的各種音質劣化現象,而音頻信號的傳輸方向可通過專業軟件進行設置,又可以固話在傳輸器中,待系統設置完成后,即可完全脫離計算機,獨立運行,具有很高的靈活性和性價比;第三,如果能建立一個標準化的網絡平臺,所有的設備都成為網絡的一個結點,在任何一個地方都可以按功能需要接入傳聲器、音箱、調音臺和處理設備,并能根據需要任意組織信號路由,這樣的音頻系統將最大限度滿足用戶的功能要求。由于所有產品都采用以太網TCP/IP控制技術,由一臺電腦對全系統設備集中控制、遠程控制就成為可能。通過集中管理和控制,最大化地降低了現場操控的要求,讓音頻擴聲系統的真正無人值守成為了現實。
當然IP網絡音頻技術也是在不斷完善成熟中被逐步接受的。過去網絡音頻平臺普遍存在的網絡時延大、交互性不好、功能不夠全面、接口板卡多、擴展性不好等缺陷;此外,網絡音頻剛出來時,有關信號轉換、傳輸協議、網絡接口各有不同,不能互聯互通,影響到了市場的推廣。不過近年來均已得到了很好的解決。
如今的網絡音頻平臺,一般都是具備了多路音頻信號的路由、信號處理、設備工作狀態的監控、系統冗余備份、工作狀態日志、多系統管理調度等功能,這不但保證了系統的可靠性,同時滿足了各種音頻系統應用的所有需求;從操作界面來看,圖形化、模塊化等應用形式使得觀看更加直觀,通過簡單地點擊、拖拽等即可對系統進行維護使用等,大大降低了應用門檻;如今網絡音頻平臺也逐漸趨向統一,進一步推動了普及的力度。

當前的音響技術已不僅僅是音頻系統本身,它還涵蓋了視頻、中控、燈光等多種技術,因此網絡音頻平臺正在逐步向多媒體平臺轉變。現在不少企業如東微、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中,通過網絡化、IP化的模式,實現智能會議、協作管理、集中管控。
隨著無線網絡傳輸技術和設備的成熟,無線網絡音頻產品也越來越多。與有線相比,無線可節省大量的布線成本,系統的靈活性也得到了提升,不過其對設備穩定性、安全性、抗干擾能力等的要求也大大提高了。
對于“云”我們已經不陌生了,各種“云”應用層出不窮,云技術具有核心資源自由分配和核心資源可無限擴展的特點,這進一步拓展了網絡音頻平臺的資源整合能力和應用的廣泛性及便利性,人們只要擁有了話筒、音箱、網絡,即可搭建一套“云”音頻系統。現在的云會議,只要支付了相應的費用,即可利用網絡音頻平臺的云服務器來實現。
IP對視頻的改變
與音頻一樣,IP網絡對于AV視頻的改變也是巨大的,在視頻監控方面顯得尤其突出。監控是各行業重點部門或重要場所進行實時監控的物理基礎,軍隊、交通、公安的指揮中心、電力調度中心等部門通過它獲得有效數據、圖像視頻等信息,對突發性異常事件的過程進行及時的監視和記憶,用以提供高效、及時地指揮和布置警力、處理案件等。

視頻監控系統到目前為止主要經歷了三代發展:第一代是模擬系統,第二代是數字系統,第三代是基于IP網絡的視頻監控系統。在模擬系統中,攝像機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備,如視頻畫面分割器、矩陣、切換器、卡帶式錄像機及視頻監視器等。
受到線纜傳輸長度、畫面分割器、矩陣和切換器的限制,模擬系統一般只能支持本地監控且擴展性十分有限,而且錄像質量不高、存儲、查詢檢索起來也十分的不便。從2000年開始,第二代數字系統開始蓬勃發展,考慮到與大量模擬系統的兼容和升級改造,第二代系統并不是純數字系統,而是一個半模擬半數字的視頻監控系統。
從攝像機到數字硬盤錄像機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網絡訪問。由于DVR產品五花八門,沒有標準,所以這一代系統是非標準封閉系統,依然存在大量局限。如每個攝像機需要單獨安裝視頻線纜使得布線仍然復雜;擴展也有一定限制,一臺DVR一次最多只能管理16個攝像機,如果再多就需要復雜的級聯和額外增加軟硬件控制。此外管理上也不是很靈活,不能從任意客戶機訪問任意攝像機,只能通過DVR間接訪問。
鑒于二代系統的局限性,全IP視頻監控系統出現了,該系統結構簡單、布線成本低,所有攝像機都可通過有線或者無線的以太網簡單連接到網絡,多種信號均可在同一網絡上傳輸,一臺工業標準服務器和一套控制管理應用軟件就可運行整個監控系統。同時,新增監控點或客戶端都非常方便,只需把相關設備接入IP網絡即可,IP系統的開放性也使用戶可在任何地方,使用多種方式查看監控視頻資料,這為用戶帶來的便利是之前監控系統無法比擬的。
當然,在IP監控發展初期,也遇到了很多困難。如IP監控系統在升級改造模擬系統過程中,模擬視頻要經過模數轉換、編碼壓縮、網絡傳輸、解碼、數模轉換等若干環節。因為無論什么視頻編碼算法,都不可避免地會對視頻質量造成了損失,加上當時視頻編碼技術遠不成熟,視頻經編解碼后比原始模擬視頻質量要差,同時還存在延遲。再考慮到網絡環境不盡如人意,進一步惡化了視頻監控的效果。此外發展初期,IP相關產品產量低價格高,因此導致很多客戶并不接受。

但隨著技術的發展,編解碼技術的提高,網絡環境的改善,IP已經可以將高清甚至4K視頻進行流暢清晰的傳輸和顯示,配合管理方便、擴展性強、簡單靈活等種種優勢,讓IP視頻監控系統幾乎成為用戶在新建監控系統時不加思索的選擇。
發展到今天視頻監控和傳輸控制方面已大多實現了IP網絡化,只是在后端大屏幕拼接方面,還可以進一步優化。拼接顯示控制早期采用的是PCI插卡式,通過工控機,利用一塊多屏拼接卡,先將一個完整的視頻圖像分割成M*N個子視頻信號,再將這些子視頻信號分別傳送給拼接幕墻上的各個對應單元,實現大屏幕顯示的目的。雖然是數字化,但由于所有顯示任務及系統運行都基于一條PCI總線進行運算處理。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,當拼接屏較大、信號數量較多時基本無法實現全部信號動態實時顯示。后來出現了嵌入式,嵌入式拼接控制的工作原理是各個拼接單元擁有獨立的視頻處理模塊,通過矩陣將完整的信號輸送到各個單元,并各自進行視頻處理實現大屏幕拼接顯示的目的。由于是各自處理,所以拼接的單元數理論上可以是無限的。但實際上仍然受限于芯片支持的處理規模和性能。此外由于嵌入式是一體化運行,數據交換模塊出現問題會導致大屏幕系統黑屏,信號采集模塊出現問題,則會導致控制操作混亂。此后IP分布式出現了,這是一個完全基于網絡交換架構的并行數據傳輸與節點化、分散式處理的控制系統。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線與以太網數據交換機進行連接,每一路信號均是獨立通道處理、獨立通道傳輸,通過控制服務器和控制軟件進行信號的開窗顯示控制。分布式控制系統的各類信號處理器可根據顯示墻拼接規模及信號源數量任意選配,具有幾乎無限的擴展能力和超強的多種信號接入能力。分布式架構,使其圖像處理運算被分散在各處理器中,某一處理器出現故障只影響該路信號或某一單元顯示,并不影響整個系統正常運行,并可將任一信號源切換到其他通道進行顯示。分布式系統中各類信號處理器均可根據工程擴展需要隨時增加,所有增加的處理器均可被自動添加到已有系統,不需對擴展應用進行任何二次開發,降低系統擴展費用。IP分布式近幾年發展的很快,僅僅在三年前,嵌入式還是主流,如今分布式控制系統已拼接控制器廠商的主打產品,在此基礎上,還出現了云拼接等更新產品。

P給系統集成商帶來的挑戰
IP網絡化無可置疑的成為整個AV行業的發展趨勢,這也給傳統AV系統集成商帶來了極大的挑戰。
傳統系統集成商不能再像以前那樣只熟悉傳統AV產品及運作方式,也需要了解如交換機、網絡布線、無線路由、中控、平板電腦等周邊相關設備,需要了解網絡數據傳輸模式、智能化控制系統方法等。
工程人員不僅需要有傳統的工程施工經驗,還需要掌握更多的數字化和網絡方面的知識。時代發展要求系統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。與專業的、對IP網絡有深刻理解的系統提供商、產品廠商形成深度戰略合作關系變得更為迫切,因為系統集成項目中的每一個子系統或產品都是各個系統和產品廠家在負責,且最好與能提供全線產品的供應商合作,因為這會大大降低項目中出現問題的幾率和獲得更好的支持。
在IP網絡化的進程中,AV行業應用的需求也會處于不斷變化之中,不同的用戶不同的應用場景需求都不同,系統集成商在滿足用戶需求的同時,網絡化系統的整合能力也顯得很重要,只有具備一定的行業需求整合能力,才能夠快速持續服務好用戶。這種整合通常對于系統集成商而言是需要擁有一個屬于自己的網絡化系統集成軟件平臺或行業應用軟件系統平臺。一旦系統集成商具備擁有自己的網絡化軟件平臺就能夠發揮更大的系統集成能力,可以搭接不同的子系統,可以給用戶提供更全面、更靈活的解決方案。
傳統AV集成商同時必須快速向IT方向發展,因為已經有不少對于IP網絡玩得爐火純青的IT、通訊集成商經向AV行業滲透。當然也不必過于焦慮,即使IP網絡化了的AV項目仍然與普通的IT、通訊類的視音頻項目不同,具有相當的自身特點,只有行業內積累多年的集成商才能從容應對。現在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。可喜的是,我們已看到一批成長迅速的AV集成商突破了原有AV領域,開始朝計算機系統集成、安防的方向發展,向陌生市場出征。