網絡數字音頻公共廣播技術的研究與應用

趙紅雁

（作者單位：貴州省都勻市勻東鎮科教中心）

隨著信息技術的更新和國民經濟的飛速發展，當原有公共廣播技術已經跟不上時代發展速度時，人們當下對公共廣播的實際需求自然就無法滿足，傳統音頻公共廣播技術的局限性逐漸暴露出來，在這種情況下研發新型公共廣播勢在必行。在信息時代背景下，網絡的重要性不言而喻，幾乎在各行各業人們都享受到了網絡帶來的便利。因此，在信息傳輸過程中，網絡也將起到至關重要的作用，人們將以網絡為主要的信息獲取渠道。就公共廣播而言，數字化和網絡化將成為其未來主要的發展方向，對網絡數字音頻公共廣播技術進行研究和探討具有一定的現實意義。

1 網絡數字音頻公共廣播技術的含義及特點

1.1 網絡數字音頻公共廣播技術的含義

網絡數字音頻公共廣播技術主要應用在大型建筑物內，它是充分利用以太網絡技術，使信息傳輸質量得到切實提高，同時盡可能降低管理方面的負擔和壓力，使其在可承受的合理范圍內，這將是現階段及未來公共廣播技術的主要發展方向。

1.2 網絡數字音頻公共廣播技術的特點

首先，相比傳統公共廣播技術而言，其靈活性較強，是實現信息智能化管理的關鍵所在。其次，相較于傳統公共廣播技術而言，其聲音質量更高，這是傳統公共廣播技術無法企及的。最后，相較于傳統公共廣播技術而言，其更加可靠，安全性更高，在網絡數字音頻公共廣播技術系統中，做好前期的設計工作就可以兼顧其容錯性能和冗余備份，這樣一旦系統出現故障，可以及時采取有效措施進行應急切換，盡可能降低因系統故障帶來的損失，為整個系統的正常運作奠定良好基礎。除此之外，應用網絡數字音頻公共廣播技術所需要的設備，其安裝也比較方便，直接在原有網絡系統中嵌入網絡數字音頻公共廣播技術即可，無需敷設電纜等工序，這既減少了工作量，也降低了運行成本，且便利的安裝有利于網絡數字音頻公共廣播技術的廣泛普及和推廣。此外，網絡數字音頻公共廣播技術的應用不需要大量的資金支持，究其原因是網絡信號具有較高的覆蓋率和普及率，諸多設備在此項技術的應用方面并沒有兼容性問題。

2 網絡數字音頻公共廣播的關鍵技術研究

2.1 網絡數字音頻公共廣播系統的組成

網絡數字音頻公共廣播系統主要由音頻控制服務器、以太網、實時語音采集終端、數字音頻廣播終端等組成。其中，以太網是信息傳播的載體，是整個技術應用的前提和基礎。對音頻信號進行合理分配是音頻控制服務器的任務，這些各種各樣的音頻信號通過以太網將會傳送到不同的數字音頻廣播終端。實時語音采集終端指的是采用編碼和量化的方式來有效處理現場語音。

2.2 網絡數字音頻公共廣播系統的網絡拓撲

在具體實踐過程中，如果網絡終端設備與網絡數字音頻公共廣播系統沒有關系的話，一般情況下音頻以太網是不會加入的，它存在多種網絡拓撲結構，如混合拓撲結構、環形拓撲結構、總線拓撲結構、星形拓撲結構等，需要根據實際情況選擇與之相匹配的網絡拓撲結構。例如，若區域系統規模較小、廣播電視較密集，可以采用星形拓撲結構；若局域網范圍較大，廣播點比較稀疏，可以采用混合或總線網絡拓撲結構。需要注意的是，若在大型局域網中，音頻廣播網絡只是其中一部分的話，在邏輯上可以將音頻以太網劃分到虛擬局域網中，當然，要達到上述效果，對交換設備的要求是較高的，站在數量角度，需要三層交換設備，站在物理結構角度，原有的網絡拓撲結構依然要遵循。

2.3 實時分析網絡數字音頻公共廣播

在廣播系統中，音源性質不同，其類型也不盡相同，可以根據不同的音源性質將其分為實時音頻和非實時音頻兩種類型。現場演講、音樂等音頻都屬于實時音頻，其具有較強的實時性。而那些事先已經錄制好的音頻信息，如磁帶、光碟等則屬于非實時音頻，此類音頻不要求實時性。值得注意的是，在系統中合理應用雙核處理器，可以實現非實時音頻和實時音頻的同時播放，彼此不產生影響。

首先，實時語音編碼。在公共廣播系統中，主要的傳輸音頻如背景音樂等大多數屬于非實時音頻，而所傳輸的實時音頻所包含的語言信息并不要求其具有較高的音質，綜合多方面考慮，實時語音編碼方式主要包括兩種類型，分別是非壓縮的PCM編碼和壓縮的ADPCM編碼。

其次，靜態抖動緩沖控制和抖動緩沖控制。在公共廣播系統正常運作的過程中，延時和抖動都是比較嚴重的問題，如果這兩個問題，尤其是抖動問題得不到妥善解決，會對語音廣播質量產生比較嚴重的負面影響，這就對實施語音傳輸提出了較高的要求，務必在這一過程中嚴格控制抖動，對語音數據包進行緩沖至關重要，以實際情況為基礎確定緩沖區域和時間，在合理可控范圍內控制播放延時。

最后，網絡傳輸延遲。網絡傳輸延遲指的是數字音頻信息的發出和接收存在時間差，延時類型主要包括三種類型，分別是排隊延時、傳輸延時和發送延時。通常情況下可以采取三種方法處理網絡傳輸延時狀況：一是將沖突發生概率控制在合理范圍內，并盡可能使其概率降低；二是可以利用網絡交換機采取分段控制的方式來處理沖突；三是增加時機制的有效性。當然，在實際工作過程中究竟采取哪種方式來處理傳輸延時情況，要根據實際情況來決定。

3 系統音頻源的管理和采集

3.1 實時語音采集終端設計

一方面，實時語音采集終端硬件的設計工作務必要落到實處，以數字音頻廣播終端為依據，選擇合適的實時語音采集終端硬件；另一方面，實時語音采集終端軟件的設計工作亦要落到實處。既要重視數據結構，也要重視數據任務和流程。

3.2 音頻服務器管理軟件設計

音頻控制服務器是音頻以太網的主要設備之一，其正常運作主要是通過計算機來實現的，因此，人機界面和網絡通信模塊的設計工作至關重要，為人們后期的有效利用提供便利條件。

4 結語

綜上所述，未來公共廣播技術必然是朝著數字化方向發展的，應用網絡數字音頻公共廣播技術不僅是時代發展的必然要求，而且能夠在一定程度上將更真實、更清晰的聲音提供給廣大受眾，從而提高服務質量，改善用戶體驗。因此，深入研究網絡數字音頻公共廣播技術的適用范圍和應用過程，具有一定的現實意義。