國內(nèi)弱電工程通常分為兩大類別：ELV和AV。ELV系統(tǒng)就是我們常說的建筑智能化系統(tǒng)，而AV就是音視頻系統(tǒng)，這兩類工程所需要的資質(zhì)不同，招標(biāo)的時候也通常被劃分為2個標(biāo)段。有時候AV工程還會再細(xì)分一個專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)。本公眾號(N Solutions)將分系列文章進(jìn)行分享。

　　音視頻系統(tǒng)集成(AVSI)。全稱Audio and Video System Integration，簡稱AVSI，用來描述做音視頻系統(tǒng)集成的工程商(公司)或工程項目(業(yè)務(wù))，屬于弱電系統(tǒng)(ELV)的子系統(tǒng)，建設(shè)內(nèi)容狹隘理解含蓋音響擴(kuò)聲系統(tǒng)、數(shù)字會議系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、點歌系統(tǒng)、智能集中控制系統(tǒng)以及燈光系統(tǒng)。

　　弱電智能化系統(tǒng)(ELV System)。Extra Low Voltage，ELV，超低壓、弱電(36V以下)，相對強(qiáng)電而言。弱電系統(tǒng)(Extra-Low Voltage System，ELV)自西方引進(jìn)，在國內(nèi)發(fā)展已有30多年，在項目上的實施已經(jīng)逐漸被大范圍的普及和應(yīng)用，成為機(jī)電工程或電氣工程的重要組成部分。弱電系統(tǒng)在國內(nèi)通常也被稱之為建筑智能化系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)、安防系統(tǒng)。

五、沉浸式音視頻系統(tǒng)

　　2020年9月，國家廣播電視總局科技司在《5G高新視頻-沉浸式視頻技術(shù)白皮書(2020)》對沉浸式視頻的定義：國家廣播電視總局順應(yīng)技術(shù)革命浪潮，提出了“5G高新視頻”概念。5G高新視頻是指5G環(huán)境下具有“更高技術(shù)格式、更新應(yīng)用場景、更美視聽體驗”的視頻。其中，“高”是指視頻融合4K/8K、3D、VR/AR/MR、高幀率(HFR)、高動態(tài)范圍(HDR)、廣色域(WCG)等高技術(shù)格式;“新”是指具有新奇的影像語言和視覺體驗的創(chuàng)新應(yīng)用場景，能夠吸引觀眾興趣并促使其產(chǎn)生消費(fèi)。沉浸式視頻作為高新視頻業(yè)態(tài)的重要組成部分，是指一種采用裸眼觀看方式獲得身臨其境感受，呈現(xiàn)畫面覆蓋人眼至少120°(水平)×70°(垂直)視場角的視頻系統(tǒng)及具備三維聲的音頻系統(tǒng)。沉浸式視頻通過播放器、投影幕或LED自顯屏、多聲道揚(yáng)聲器、播控系統(tǒng)等構(gòu)建出超大視角、超高沉浸感的視聽呈現(xiàn)系統(tǒng)，使觀眾能夠同時獲得周圍多方位的視聽信息，帶來單一平面視頻無法展示出的強(qiáng)大沉浸感，讓觀眾真正有身臨其境的感覺，應(yīng)用場景豐富且形式多樣。沉浸式視頻通過視頻、音頻及特效系統(tǒng)，構(gòu)建具備大視角、高畫質(zhì)、三維聲特性，呈現(xiàn)形式包括但不限于球幕、環(huán)幕、沉浸屋CAVE等異形顯示空間。

　　隨著超高清4K/8K技術(shù)日趨成熟以及三維聲的推廣應(yīng)用，沉浸式視頻也進(jìn)入了一個新階段。超高清視頻在高分辨率、高幀率、高色深、 廣色域、高動態(tài)范圍上實現(xiàn)了突破：4K/8K高分辨率為觀眾提供了更為豐富的畫面層次和更為精致的畫面細(xì)節(jié);高幀率技術(shù)能夠提升影像的細(xì)膩度和流暢感;高色深、廣色域提升了畫面顏色的豐富程度;高動態(tài)范圍技術(shù)的使用大大地提高了畫面的對比度，能更好地展現(xiàn)亮部和暗部的細(xì)節(jié)。在三維聲方面，杜比全景聲、MPEG-H、AVS2-P3和DTS-X等技術(shù)的應(yīng)用，將音頻擴(kuò)展到三維空間，進(jìn)一步強(qiáng)化沉浸式視 頻的空間表現(xiàn)力和臨場感，為用戶帶來了全新的音頻體驗。在沉浸式視頻呈現(xiàn)方面，投影融合技術(shù)已趨于成熟，高分辨率、高亮度、廣 色域的工程投影機(jī)已大規(guī)模使用在球幕影院、展覽展示、大型演出及光影秀中;各種形式的LED自顯屏也越來越多地應(yīng)用到影院和游樂場所的環(huán)幕、球幕中。

　　沉浸式音視頻的核心要素包括以下三個方面：畫面包圍感、畫質(zhì)、沉浸式聲音。

沉浸式視頻核心要素表

　　聽覺作為僅次于視覺的重要感官通道，對沉浸式的視聽體驗至關(guān)重要。隨著用戶對視聽體驗的極致追求，在“視”之外，沉浸之“聲”技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。沉浸式音頻是指能夠呈現(xiàn)空間的還音系統(tǒng)的聲輻射，至少能覆蓋觀眾的前、后、左、右、上五個方位。除此之外，還能真實地營造出聲場的水平縱深和垂直高度，即從聽者角度能精準(zhǔn)地定位聲音的方向和位置。

　　真實世界的聲音來自環(huán)境的四面八方，人耳往往可以通過聲波的時間差、強(qiáng)度差、相位差、頻率差等辨別聲音的方位?，F(xiàn)有的立體聲和5.1環(huán)繞聲只能呈現(xiàn)部分方向傳來的聲音信息，若想獲得聲音帶來的沉浸感，需要盡可能全方位再現(xiàn)真實世界的聲音，也需要一種沉浸式音頻技術(shù)來實現(xiàn)。

　　沉浸式聲音主要通過三維聲技術(shù)來實現(xiàn)。三維聲技術(shù)實現(xiàn)主要分為三大類：基于聲道的音頻(CBA)、基于對象的音頻(OBA)和基于場景的音頻(SBA)。基于對象的技術(shù)是目前主流的三維聲技術(shù)。在電影領(lǐng)域，三維聲技術(shù)已廣泛應(yīng)用，如Dolby Atmos全景聲、DTS-X、HOLOSOUND、WANOS全景聲、中國多維聲、Auro-MAX等。在廣電領(lǐng)域，三維聲技術(shù)主要有Dolby Atmos和MPEG-H、AVS2-P3。沉浸式視頻的聲音系統(tǒng)推薦使用基于對象或場景的三維聲技術(shù)，需要實現(xiàn)不低于5.1.4聲道的聲音系統(tǒng)，即在傳統(tǒng)5.1環(huán)繞聲基礎(chǔ)上增加4個頂部聲道。

　　基于聲道技術(shù)(CBA)：在傳統(tǒng)5.1環(huán)繞聲的基礎(chǔ)上，增加了4個頂部聲道，通過增加聲道的方式來補(bǔ)充空間中的聲音信息，但只能呈現(xiàn)部分方向來的聲音信息。

　　基于對象的技術(shù)(OBA)：是目前主流技術(shù)，并在電影領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，如Dolby Atmos全景聲。該技術(shù)會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和運(yùn)算，除了聲道的音頻外，還有關(guān)于聲源的元數(shù)據(jù)Metadata，即：聲源(位置/大小/速度/形狀等屬性)、聲源所在的環(huán)境(混響Reverb/回聲Reflection/衰減Attenuate/幾何形態(tài)等)，該技術(shù)在VR領(lǐng)域只適合主機(jī)VR上的大型游戲，對于普通移動端的硬件設(shè)備來講，算力及帶寬承載具有較大壓力。

　　基于場景的技術(shù)(SBA)：用來描述場景的聲場，其核心的底層算法是Ambisonics技術(shù),可被映射到任意揚(yáng)聲器布局中。Ambisonics技術(shù)的特點是聲源貼在提前渲染好的全景球上，即所有聲源將被壓縮在了這個球上。

　　Ambisonics作為全景聲的一種錄取格式，在上世紀(jì)70年代就已經(jīng)問世，但一直沒有獲得商業(yè)上的成功。隨著近幾年VR，AR等相關(guān)領(lǐng)域的興起，Ambisonics開始逐漸被討論。與其它多聲道環(huán)繞聲格式不同，Ambisonics傳輸通道不帶揚(yáng)聲器信號，允許音頻工作者根據(jù)聲源方向而不是揚(yáng)聲器的位置來思考設(shè)計，并且為聽眾提供了用于播放揚(yáng)聲器的布局和數(shù)量。Ambisonics音頻格式可以解碼任何揚(yáng)聲器陣列，并且可以完整地、不間斷地還原音源而不受任何特定編解碼播放系統(tǒng)的限制。

　　全景聲雙耳渲染技術(shù)可運(yùn)用于多個場景，帶來沉浸視聽的無限想象力。

　　VR演唱會?，F(xiàn)場混合360度視頻和全景聲音頻， 同時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的移動平臺，并進(jìn)行實時直播。讓觀眾可以達(dá)到“不在現(xiàn)場，勝似現(xiàn)場”的感覺。

　　沉浸式影院。也可以稱之為沉浸式投影，是一種成熟的高度沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。它將高分辨率的立體投影技術(shù)、三維計算機(jī)圖形技術(shù)和音響技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合在一起，產(chǎn)生一個完全沉浸式的虛擬環(huán)境，大大增加觀影的沉浸感。

　　智慧教育。沉浸式教學(xué)模式逐漸受到教育界的關(guān)注。例如，IBM研究院和倫斯勒理工學(xué)院聯(lián)合開發(fā)的“認(rèn)知沉浸室”，它能讓學(xué)生置身于中國的餐館、商場、園林等虛擬場景，與AI機(jī)器人練習(xí)漢語對話，大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專注力。

　　虛擬會議。以Facebook基于VR開發(fā)的虛擬會議為例。而為了更貼近現(xiàn)實，Workrooms還加入了沉浸音頻功能，讓用戶交談時，聲音的發(fā)出的方向跟他們所處的房間位置一致，從而進(jìn)一步增加參會者的沉浸感。

　　隨著AR、VR、5G、云計算等技術(shù)成熟度的提升，基于沉浸式音視頻的通訊技術(shù)在元宇宙有望逐步從概念走向現(xiàn)實。根據(jù)IDC的市場評估，沉浸式視頻云市場發(fā)展的趨勢處于飛速發(fā)展的階段。