【正文】 可視云對講機系統(tǒng)總體設計方案1可視云對講系統(tǒng)發(fā)展及背景目前大多數(shù)小區(qū)內(nèi)的安防等系統(tǒng)還是采用模擬線路，以可視對講系統(tǒng)來說，當前可視對講行業(yè)中的主流是模擬可視對講系統(tǒng)，其采用模擬技術傳輸音視頻信號，一般普遍采用總線技術共用線路傳輸信號。這種技術體系存在以下主要問題。a) 抗干擾能力差，由于干擾，時常出現(xiàn)沒有信號或圖像、聲音不清晰等現(xiàn)象；b) 傳輸距離受限，模擬信號容易衰減和失真，距離遠時要加放大器，且不說聯(lián)網(wǎng)成本增加，也不能確保信號的還原性；c) 采用總線技術占線情況特別多，因為同一條總線上只允許兩點間通話；d) 功能單一，除支持簡單的信息發(fā)布功能外，主要僅限于通話、開鎖等功能，設備使用率較低；e) 由于技術上的原因，產(chǎn)品升級或擴充有較大的局限性；f) 行業(yè)缺乏標準，不同廠家的產(chǎn)品不能互聯(lián)，很難和其它弱電子系統(tǒng)集成；g) 布線工程量大，服務成本高，不能融入小區(qū)綜合網(wǎng)。鑒于模擬可視對講的諸多不足，嚴重影響了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及擴展性，因此無法滿足用戶日益增加的功能需求。若是利用小區(qū)綜合網(wǎng)實現(xiàn)純數(shù)字的可視對講系統(tǒng)，所有的室內(nèi)機、門口機、管理機等終端設備都采用TCP/IP技術，結(jié)合當前最新的數(shù)字音視頻壓縮技術、DSP技術、流媒體及網(wǎng)絡傳輸技術來實現(xiàn)。就能夠很好的解決模擬可視對講系統(tǒng)中的許多難題。本方案重點研究了如何將基于SIP協(xié)議的多媒體傳輸應用在小區(qū)的可視對講系統(tǒng)中，并基于小區(qū)的綜合網(wǎng)實現(xiàn)了系統(tǒng)的信令控制及信令控制下的文本、音頻、視頻等多媒體信息的傳輸。小區(qū)綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以為用戶提供物業(yè)信息發(fā)布、個人物業(yè)查詢、可視對講、音視頻點播、資訊查詢、安防報警、家居控制等眾多的功能。主要用在現(xiàn)代化的智能小區(qū)中。而其中的可視對講系統(tǒng)是智能小區(qū)的一項智能安全防范措施，提供訪客與住戶之間的雙向可視對講，通過語音和圖像的雙重識別來提高安全可靠性。除了提供傳統(tǒng)對講系統(tǒng)的對話與開鎖功能外，該中網(wǎng)可視對講系統(tǒng)還可提供許多擴展功能，如戶戶通話、物業(yè)信息發(fā)布、訪客留影、電子相冊、視頻監(jiān)控、安防報警、智能家居控制等。該系統(tǒng)其主要的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面：h) 布線簡單。相對于總線制傳輸?shù)哪M可視對講系統(tǒng)，數(shù)字可視對講系統(tǒng)在布線和安裝調(diào)試方面要方便得多。由于數(shù)字可視對講系統(tǒng)采用TCP/IP方式傳輸聲音、數(shù)據(jù)及視頻圖像等信號，因此，一根網(wǎng)線就可以解決所有問題，大大簡化了布線工程，使樓宇對講系統(tǒng)的安裝和調(diào)試都變得簡單，施工周期也大大縮短。i) 聯(lián)網(wǎng)功能強大。當所有信號數(shù)字化之后，就很容易滿足聯(lián)網(wǎng)需求。數(shù)字可視對講系統(tǒng)的室內(nèi)機好比一臺小型的電腦，既有高性能的CPU，又有DSP數(shù)字處理芯片，強大的數(shù)據(jù)處理能力使聯(lián)網(wǎng)功能變得強大，為與其他安防子系統(tǒng)集成提供了方便。j) 可擴充性好，功能強大。聯(lián)網(wǎng)具有很強的擴展性，它不僅可實現(xiàn)可視對講，而且還能實現(xiàn)多媒體信息發(fā)送、廣播、安防報警、智能家居、IP可視電話、VOD點播、視頻監(jiān)控、以及增值業(yè)務等功能。如果接入Internet網(wǎng)，在網(wǎng)上就可對任何一臺終端(可視對講機)進行配置、監(jiān)控、遠程升級，遠程抄表等功能。既能滿足傳統(tǒng)可視對講應用，又能提供安防報警、智能家居控制等多種功能，成為“數(shù)字家庭”的核心樞紐。k) 傳輸距離長?，F(xiàn)在小區(qū)開發(fā)規(guī)模越來越大，通過視頻放大器等解決方法，也能夠?qū)鬏斁嚯x延伸到幾公里，但實現(xiàn)的成本太高。而基于TCP/IP式的可視對講系統(tǒng)沒有距離限制，可實現(xiàn)低成本遠距離傳輸。l) 綜合成本低，作為技術領先的數(shù)字對講系統(tǒng)，單從安裝調(diào)試、布線來看，采用TCP/IP傳輸方式的要減少一筆不小的投資。同時，施工周期縮短，節(jié)省了人員開支，線材和人工費用減少，而且能帶來增值業(yè)務，容易維護，所以，采用數(shù)字可視對講系統(tǒng)在成本上更具有優(yōu)勢。2 關鍵技術及相關標準 SIP協(xié)議在可視對講系統(tǒng)的信令控制主要指對系統(tǒng)中室內(nèi)機、門口機、管理中心之間叫的建立、管理、銷毀等操作的控制，這與VoIP中的信令控制十分相似，不同的是樓宇可視對講系統(tǒng)是基于智能小區(qū)的局域網(wǎng)，而VoIP可以基于整個互聯(lián)建立通話。所以樓宇可視對講系統(tǒng)可以采用與VoIP相同的信令控制協(xié)議。(初始會話協(xié)議)協(xié)議，兩者都是實現(xiàn)VoIP多媒體應用的通信協(xié)議，然而兩者在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、應用領域、設計風格以及發(fā)展向上各有千秋。，包括一系列協(xié)議，各個不同廠商的多媒體產(chǎn)品和應用可以進行互相操作，用戶不必考慮兼容性問題；而SIP借鑒互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，采用基于文本的協(xié)議，應用較為靈活，擴展性強。兩者各有側(cè)重。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：a) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：，終端主要為媒體通信提供數(shù)據(jù)，功能比較簡單，而對呼叫的控制、媒體傳輸控制等功能的實現(xiàn)則主要由網(wǎng)關來完成。、層次式的控制模式；而SIP采用Client/Server結(jié)構(gòu)的消息機制，對呼叫的控制是將控制信息封裝到消息的頭域中，通過消息的傳遞來實現(xiàn)。因此SIP系統(tǒng)的終端就比較智能化，它不只提供數(shù)據(jù)，還提供呼叫控制信息，其他各種服務器則用來進行定位、轉(zhuǎn)發(fā)或接收消息。這樣，SIP將網(wǎng)絡設備的復雜性推向了網(wǎng)絡終端設備，因此更適于構(gòu)建智能型的用戶終端。SIP系統(tǒng)體現(xiàn)的是一種分布式的控制模式。b) 應用領域：(ITU)的標準，從這點上看。而且，已經(jīng)日趨完善，；SIP的出發(fā)點是想以現(xiàn)有的Internet為基礎來構(gòu)架IP電話業(yè)務網(wǎng)。因此，它是一個分散式的協(xié)議，將網(wǎng)絡設備的復雜性向網(wǎng)絡邊緣推，SIP需要相對智能的終端。對于用戶終端是非智能終端的場合，也可以使用SIP作為呼叫信令，但這將大大削弱SIP特有的優(yōu)勢，因此SIP更適用于智能用戶終端。c) 發(fā)展方向：目前。整個IP電話系統(tǒng)只是把IP網(wǎng)絡作為傳輸媒介，在用戶的接入上還是采用電路交換系統(tǒng)。同時。從應用的規(guī)模上說，在現(xiàn)實的電信運營中，；與此同時，考慮到在下一代網(wǎng)絡中，由于IP產(chǎn)品和IP網(wǎng)關將在網(wǎng)絡中得到大規(guī)模使用和集成，使得端到端都可以采用護，以實現(xiàn)純IP的業(yè)務應用。而基于純IP的SIP借鑒了HTTP(超文本傳輸協(xié)議)和SMTP(簡單郵件傳輸協(xié)議)，結(jié)構(gòu)簡單并具有可擴充性和可擴展性。此外，SIP還提供良好的QOS(服務質(zhì)量)支持。對于NGN在IP網(wǎng)絡上實現(xiàn)VoIP和多媒體通信來講，SIP在全面滿足NGN特性要求的應用上具有獨特的優(yōu)勢，必將成為下一代網(wǎng)絡VoIP的重要解決方案。 音視頻實時傳輸技術可視對講的聲音和圖像是實時播放和顯示的，可以采用實時傳輸協(xié)議(RTP)來保證音視頻的實時傳輸。RTP為數(shù)據(jù)提供了具有實時特征的端對端傳送服務。RTP本身并沒有提供按時發(fā)送機制或其它服務質(zhì)量(QOS)保證，它不能保障包不丟失地和有序地到達接收端，也不確定底層網(wǎng)絡的可靠性。它依賴于低層服務去實現(xiàn)這一過程。RTP實行有序傳送，RTP中的序列號允許接收方重組發(fā)送方的包序列，同時序列號也能用于決定適當?shù)陌恢谩TCP負責管理傳輸質(zhì)量在當前應用進程之間交換控制信息。在RTP會話期間，各參與者周期性地傳送RTCP包，包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計資料。因此，服務器可以利用這些信息動態(tài)地改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類型。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化，故特別適合傳送網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)。 音視頻同步技術在模擬可視對講系統(tǒng)中，聲音和圖像都是經(jīng)過專線傳輸?shù)綄Χ说模虼艘纛l和視頻是連續(xù)的，不存在音視頻不同步的問題；而在數(shù)字可視對講系統(tǒng)中，由于音頻、視頻和其他控制信號都是通過同一根網(wǎng)線進行傳輸，音頻和視頻流是不連續(xù)的，由于網(wǎng)絡傳輸?shù)难訒r或丟包現(xiàn)象，在可視對講的過程中，就有可能造成聲音和圖像不能同步播放和顯示，這將極大地影響通信的質(zhì)量，因此，必須采取一定的措施來保證音頻和視頻的同步播放。數(shù)字可視對講中音視頻同步的解決方案一般有兩種：發(fā)送端控制和接收端控制。發(fā)送端控制的方法較為簡單，具體思想是在發(fā)送端將一段時間內(nèi)采集到的音頻和視頻數(shù)據(jù)打成一個包，通過網(wǎng)絡傳輸?shù)浇邮斩撕?，接收端將包中的音頻和視頻數(shù)據(jù)取出來分別播放或顯示就可以了。這種方法實現(xiàn)起來比較簡單，但如果若對聲音和圖像的質(zhì)量有較高的要求時，這種方法的效果就不是很理想，因為聲音和圖像的質(zhì)量越高，則采集后的音視頻包就越大，在經(jīng)過網(wǎng)絡傳輸后，就可能造成聲音和圖像的不連續(xù)。接收端控制一般是采用時間戳的方式。時間戳一般包括開始時間和結(jié)束時間。首先要選定一個參考時鐘(要求參考時鐘上的時間是線性遞增的)，生成數(shù)據(jù)流時依據(jù)參考時鐘給每個數(shù)據(jù)包打上時間戳；在播放時，讀取數(shù)據(jù)包中的時間戳，同時參考當前參考時鐘的時間來安排播放：如果數(shù)據(jù)包時間戳的開始時間大于當前參考時鐘的時間，則暫時不播放該數(shù)據(jù)包，直到當前參考時鐘達到該數(shù)據(jù)包的開始時間；若該數(shù)據(jù)包時間戳的開始時間小于當前參考時鐘的時間，則“盡快”播放該數(shù)據(jù)包，或?qū)⒃摂?shù)據(jù)包“丟棄”，以便能趕上當前的播放進度。 語音壓縮技術IP網(wǎng)絡電話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，包括靜音檢測；后者包括分組丟失補償和回波抵消技術。歐洲電信標準化委