網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的探討

牛耀亮，周海波

1.內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局鄂托克853發(fā)射臺(tái)，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 016100 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局鄂爾多斯835發(fā)射臺(tái)，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的探討

牛耀亮1，周海波2

1.內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局鄂托克853發(fā)射臺(tái)，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 016100 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局鄂爾多斯835發(fā)射臺(tái)，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000

目前，傳統(tǒng)的模擬音頻廣播技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的需求，基于以太網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)逐漸成為主流，可以很好的滿(mǎn)足人們對(duì)公共廣播的要求。因此，本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入的探討，希望可以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的水平，為人們提供更好的廣播服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字；音頻；公共廣播；技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)公共廣播技術(shù)的水平提出了更高的要求，傳統(tǒng)的以模擬音頻技術(shù)為主的音頻公共廣播系統(tǒng)應(yīng)用不能很好的滿(mǎn)足人們的需求，推進(jìn)公共廣播技術(shù)的進(jìn)步勢(shì)在必行。當(dāng)今社會(huì)，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)逐漸成為信息傳輸?shù)闹匾溃彩侨藗儷@取信息的重要渠道，因此，在公共廣播中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻技術(shù)成為一個(gè)必然的趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化也將成為公共廣播技術(shù)一個(gè)重要的發(fā)展方向。鑒于此，研究網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的含義以及特點(diǎn)

1.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的含義

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)為IDBP，這項(xiàng)技術(shù)主要是應(yīng)用在一些大型建筑物內(nèi)的音頻廣播，它利用的技術(shù)是以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，大大提高了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，并且還減輕了管理方面的負(fù)擔(dān)，是目前公共廣播技術(shù)發(fā)展的主要方向[1]。

1.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：一是此項(xiàng)技術(shù)的靈活性更好，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的智能化管理。二是此項(xiàng)技術(shù)具有更好的音質(zhì)，真正解決了傳統(tǒng)公共廣播技術(shù)音質(zhì)較差的弊端。三是此項(xiàng)技術(shù)的可靠性更高，這是因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)中，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)可以很容易的實(shí)現(xiàn)冗余備份和容錯(cuò)性能，從而保障在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可以進(jìn)行應(yīng)急切換，從而保障整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。四是此項(xiàng)技術(shù)相關(guān)設(shè)備的安裝更加簡(jiǎn)單。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，直接嵌入到原有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中即可，省去了電纜鋪設(shè)等大量的工作，因此，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)可以很輕松的完成相關(guān)設(shè)備的安裝工作，值得大力的推廣和普及。五是應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)所需要的成本更低，這主要是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)信號(hào)的普及率和覆蓋率越來(lái)越高，很多設(shè)備都可以直接應(yīng)用，并且不存在兼容性的問(wèn)題[2]。

2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播的關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)的組成

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：以太網(wǎng)、數(shù)字音頻廣播終端、實(shí)時(shí)語(yǔ)音采集終端和音頻控制服務(wù)器。以太網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提，是信息傳播的載體。音頻控制服務(wù)器負(fù)責(zé)音頻信號(hào)的分配，將各種音頻信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送到各個(gè)數(shù)字音頻廣播終端，而實(shí)時(shí)的語(yǔ)音采集終端負(fù)責(zé)將現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音進(jìn)行量化和編碼處理，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)字音頻廣播終端負(fù)責(zé)對(duì)音頻信息進(jìn)行接收、儲(chǔ)存和解碼，最終傳輸?shù)綌U(kuò)音系統(tǒng)當(dāng)中[3]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，音頻以太網(wǎng)一般不會(huì)再加入其它的和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)沒(méi)有關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括很多種，如星形型結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、總線(xiàn)結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)等，在選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行，例如，對(duì)于一些廣播點(diǎn)比較密集的小區(qū)域系統(tǒng)需要采用星形結(jié)構(gòu)，而對(duì)于一些廣播點(diǎn)比較稀疏的大范圍系統(tǒng)則需要采用星形總線(xiàn)形混合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。另外，需要注意的一點(diǎn)是如果音頻廣播網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)較大型的局域網(wǎng)的一部分，我們可以將音頻以太網(wǎng)在邏輯上劃歸到一個(gè)虛擬局域網(wǎng)當(dāng)中，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)需要通過(guò)三層交換設(shè)備，但是整個(gè)物理結(jié)構(gòu)仍然遵循原有網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播的實(shí)時(shí)分析

在整個(gè)廣播系統(tǒng)當(dāng)中，音頻的類(lèi)型可以根據(jù)音源的性質(zhì)劃分為兩種形式，即實(shí)時(shí)音頻和非實(shí)時(shí)音頻。所謂的實(shí)時(shí)音頻就是指現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言、現(xiàn)場(chǎng)音樂(lè)等方面的音頻，對(duì)實(shí)時(shí)性的要求較高。而非實(shí)時(shí)音頻就是指那些已經(jīng)錄好的音頻信息，如光碟、磁帶等音源，對(duì)實(shí)時(shí)性沒(méi)有要求。

1）實(shí)時(shí)語(yǔ)音編碼。在公共廣播系統(tǒng)當(dāng)中，傳輸?shù)囊纛l信息主要是一些非實(shí)時(shí)音頻，如背景音樂(lè)等，而對(duì)于一些傳輸?shù)膶?shí)時(shí)音頻主要是一些對(duì)音質(zhì)要求不高的語(yǔ)言信息，綜合考慮各個(gè)方面的因素，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)字語(yǔ)言采用的編碼方式主要包括兩種，即非壓縮的PCM編碼和壓縮的ADPCM編碼。

2）抖動(dòng)和靜態(tài)抖動(dòng)緩沖控制。在公共廣播當(dāng)中，抖動(dòng)是一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，比延時(shí)還要嚴(yán)重，大大降低了語(yǔ)音廣播的質(zhì)量，因此，在實(shí)時(shí)語(yǔ)音傳輸中一定要做好抖動(dòng)的控制工作。而解決抖動(dòng)問(wèn)題的一個(gè)非常重要的方式就是對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)包進(jìn)行緩沖，并根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)確定緩沖的時(shí)間以及緩沖的區(qū)域，盡量將播放延時(shí)降到最低。對(duì)于靜態(tài)抖動(dòng)緩沖的控制相對(duì)比較簡(jiǎn)單，主要是因?yàn)樵陟o態(tài)抖動(dòng)緩沖控制的算法中，緩沖區(qū)域的大小為固定值，因此，在進(jìn)行控制是時(shí)比較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，并且可靠性也比較高[4]。

3）網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲。網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲主要是指數(shù)字音頻信息從發(fā)出到接收之間的通信延時(shí)，它分為三種延時(shí)類(lèi)型，即排隊(duì)延時(shí)、發(fā)送延時(shí)和傳輸延時(shí)。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲主要可以采用以下幾種方法：一是降低沖突發(fā)生的概率。二是利用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分段控制出現(xiàn)的沖突。三是增加有效的對(duì)時(shí)機(jī)制。

3 系統(tǒng)音頻源的采集和管理

3.1 實(shí)時(shí)語(yǔ)音采集終端設(shè)計(jì)

一方面，做好對(duì)實(shí)時(shí)語(yǔ)音采集終端硬件設(shè)計(jì)工作。對(duì)于實(shí)時(shí)語(yǔ)音采集終端的硬件基本和數(shù)字音頻廣播終端相一致，在設(shè)計(jì)時(shí)采用雙核音頻處理結(jié)構(gòu)，其中主處理器主要負(fù)責(zé)的工作就是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換和編碼，而從處理器的作用就是對(duì)實(shí)時(shí)語(yǔ)音進(jìn)行采集。另一方面，做好實(shí)時(shí)語(yǔ)音采集終端軟件設(shè)計(jì)工作。對(duì)于軟件的設(shè)計(jì)工作主要包括兩點(diǎn)：一是數(shù)據(jù)的流程和任務(wù)，二是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。做好這兩個(gè)方面的工作就可以基本上滿(mǎn)足實(shí)時(shí)語(yǔ)音采集的要求。

3.2 音頻服務(wù)器管理軟件設(shè)計(jì)

音頻控制服務(wù)器是由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它是音頻以太網(wǎng)的主要設(shè)備，因此做好對(duì)音頻服務(wù)管理軟件的設(shè)計(jì)工作至關(guān)重要。一方面，做好網(wǎng)絡(luò)通信模塊的設(shè)計(jì)工作。另一方面，做好人機(jī)界面的設(shè)計(jì)工作，以方便人們進(jìn)行利用。

4 結(jié)論

總而言之，網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化是公共廣播技術(shù)發(fā)展的必然方向，這也是公共廣播技術(shù)自身發(fā)展的一個(gè)內(nèi)在要求，更是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動(dòng)。因此，加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的研究，提高技術(shù)水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1]王勇.關(guān)于數(shù)字廣播技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用探討[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2014（27）：6485-6486.

[2]李曉盟.關(guān)于數(shù)字廣播技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J].無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技，2015（1）：183-184.

[3]李學(xué)成.數(shù)字廣播技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用[J].華章，2010（34）：194，196.

[4]趙越.數(shù)字廣播技術(shù)在交通信息服務(wù)中的應(yīng)用[J].西部廣播電視，2014（15）：175，178.

G2

A

1674-6708（2015）142-0054-01