PYKO在音频传输中的应用

张涛涛 李朝兵

西藏人民广播电台

引言

对于远距离广播音频传输，由于传输技术、设备或现场条件的限制，声音质量、延时等往往难以保证。为了快速而成本低廉地构建高质量远距离的音频传输平台，满足广播的需要，网络音频传输技术应运而生。

传统的广播信号采用微波传输方式，其本身设备繁多、笨重往往难以达到快速部署及有效保障。用普通电话移动电话，声音质量不能保证，做短时间的信息播报尚可，作为大时段长时间的直播就不太合适。实际应用中两台机器连接数率在24 kbps以上时容易出现掉线。从而影响到了节目的传输质量。通讯卫星传输速率（DVB方式可以达到1～15Mbps）、音质等方面倒是可以保证，但是移动上行链路和地面接收站等的建设将是一笔很大开销，投入近百万。实践中用PYKO设备传输码率至少可达192kbps以上，音质保真度高、传输流畅。当然，这是用MP3格式编码，也可以使用PCM编码格式，这样可以使得码率更高音质更好。所以，将PYKO作为音频传输手段将是一种很好的选择。当然也可以作为备用传输手段也是不错的。

1 PYKO设备介绍

PYKO设备是法国 Digigram公司的最新产品，其包括 PKYO-IN 和 PKYOOUT 两部分。（如图1）分别在网络的两端负责数据的收发，属专业级 IP 音频接入设备。 PYKO设备不仅支持ES100spk协议，而且支持TCP/IP协议，可以将音频、控制、RS232信号通过TCP/IP协议传输，支持标准的网络设备，支持UDP协议，可以在调试完成之后，自动工作，内部架构如2图。可以配合DIGIGRAM AudioManager软件使用，使其功能更为强大，可以增加定时功能、事件功能等。PYKO-in 将话筒 (带幻象供电)和线路的模拟讯号，转成高质量的 MP3 或 PCM 的 IP码流，PYKO-in可工作在 mono-in或 mono-out式的内通模式下 (使用 pcm 或 G711)。PYKO-out以 MP3、PCM 格式IP码流或本地 mp3文件播放音，与Digigram Audio Manager软件一起，PYKO 基于 IP 的网络结构可提供网络音频传输分配的现今最佳解决方案。

该设备带有GPIO系统和RS232信号的传输功能，DIGIGRAM的PYKO不仅是一台音频设备，更是一台all in one的多接口设备，并且支持将这些接口的信号毫无失真的传递至上千甚至上万公里以外。

图1

图2

2 应用

随着网络技术的突飞猛进，3G无线网络、宽带以及3 G无线网络等接入技术普遍使用。现在就以3G无线网络和4M宽带为载体进行远距离音频传输系统的搭建为例来叙述。

2.1 系统搭建

在搭建中，系统通过一对PYKO设备（分别为PYKO-in和PYKO-out）实现，发送端（PYKO-in）将来自直播现场的话筒或者音源（一般为直播调音台）的模拟音频源转换成高质量的MP3或PCM格式的IP码流，经过互联网进行IP地址点对点连接传输回接收端，接收端（PYKO-out）将接收到的IP码流（MP3格式或PCM格式的IP码流）还原为模拟音频后,连接至本台直播间或播出系统内。传输原理如图3所示。

图3 基于4M宽带的音频传输原理

PYKO-in提供三种应用模式可以选择：分别是流服务应用、全双工应用、播出应用。对于流服务应用，PYKO-in将作为一个立体声输入设备进行使用；全双工应用可以提供一进一出的单声道使用，一般应用在内部通话或者需要双向音频时使用；播出应用可以将PYKO-in当作PYKO-out来使用，一般作为手头没有PYKO-out应急时使用。基于互联网传输音频的应用需要一般选用流服务应用（Stream server application）方式。

当需要外出直播时，直播地点可能是临时建设的。对于接收端PYKO-out可以在台里做好相关设置，提前部署。对于发送端PYKO-in可以考虑采取两种方式接入网络：一种就是采用4M带宽ADSL（通常家用）接入方式（若直播点有硬件接入点），可以达到192kbps mp3声音质量，而延时大概在90～400毫秒，如图4所示。

图4 实时码率和延时

从实际的应用看，延时基本可以忽略。当然，当网络质量不高的情况下，需要对设备的“音频格式（Audio Format）”“时延（latency）”“MP3编 码 质 量（mp3 encoding quality）”等参数进行有机组合调整，达到声音质量最高、延时最短的效果。故此PYKO 系列设备具有声音传输质量高、延时短、系统搭建容易、调试方便等优点。这是在以4M宽带为载体时的情况。

另外，若现场没有宽带时，可以考虑通过无线网卡接入3G网络。系统搭建方法和用宽带时大致相同，不同的是需要用3G路由器和无线网卡组成传输载体网络。然后在把发送端（PYKO-in）接入网络。其他部分建设和宽带传输网络相同。传输过程中的各项参数如“音频格式（Audio Format）”“时延（latency）”“MP3编码质量（mp3 encoding quality）”等根据实际网络情况进行调整以便达到音质好，传输流畅的目的。

图5

图6

图7

2.2 参数设置

2.2.1 收端PYKO-out设置

由于，接收端可以提前设置和部署完毕。所以首先对接收端PYKO-out进行设置。若采用的是专线那么设置如下，

先登录设备的设置界面，在IE浏览器输入http://X.X.X.X(设备的出厂地址)回车，进入设置界面。依次对网络、IP流进行设置。

假如专线为220.183.3.230，那么我们设置接收端如图5示。逻辑名：pyko_out，IP 地址为 220.182.3.230，网关为220.182.3.139，网络服务端口为80；IP流的设置如6图：接收端口为4000，编码格式为mp3；“音频格式（Audio Format）”“时延（latency）”“MP3编码质量（mp3 encoding quality）”等参数可以根据网络状况进行调整。

假如使用内部网络，则需要设置外网地址与设备地址的映射，以便发送端能在公网上识别到接收端设备。

2.2.2 发送端PYKO-in设置

发送端PYKO-in设置，先登录设备的设置界面，在IE浏览器输入http://X.X.X.X发送端（设备的出厂地址）回车，进入发送端设置界面。

直播现场3G无线路由器（IP：192.168.16.1）。那么对发送端的网络设置如7图。逻辑名为：pyko_in,IP地址为192.168.16.100；网关为192.168.16.1；网络服务器端口80，和接收端一致。对其IP码流的设置如图8。编码方式为MP3格式，编码质量设为7Highest。当然网络状况好的话可以设置的更高。采样率为48KHz；Stream1填写接收端pyko_out的IP地址（220.182.3.130）。服务（Application）选择我们使用的流服务。将“Settings”菜单中的“Ethersound mode”设置为“Disabled”如图9示。

图8

图9

图10

现场使用无线网卡的时，需保证3G路由器与无线网卡是连通状态且上网流畅，若为宽带接入时需用modem解调宽带信号，然后接入无线路由器并保证网络畅通。

2.3 设置要求

为了能在电脑上进行顺利设置个终端，浏览器需要IE8及其以上版本；其次管理电脑IP地址需要和PYKO设备地址在同一网段才能顺利登录设置界面。完成以上终端设置。

另外需要注意的是PYKO-in与PYKO-out的IP流端口必须设置一致（4000，5000，6000其中之一即可）。

3 结语

通过传输系统的搭建，以互联网为载体的音频传输技术，相较传统的音频传输方式，具有投入成本较低，仅需要一对PYKO设备、3G无线路由器、无线网卡或4M宽带即可。具有线路连接简单、布点容易、声音传输质量高、扩展性强等优点。

其硬件投入3万元不到。具备良好的性价比，降低了远距离直播传输的成本。整个传输系统建设简单。高度集成化的设备和支持互联网作为传输线路，在对于户外移动直播等这种现场技术条件有限的情况，能简化设备的架设缩短调试时间，提高工作效率。系统具有实现单播和组播功能。能随时通过互联网进行一对一、一对多的音频传输。一对多组播功能，特别适合单个直播点向多个转播台进行音频信号的传输，相对传统方式的音频传输，能极大地降低投入成本。

按照目前3G无线网络的数据传输速度要求，在室内、室外和行车的环境中3G网络分别支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的传输速度。由于PYKO传输设备在190Kbps左右带宽基础上就可稳定传输64Kbps MP3格式码流的音频或者更高品质音频，完全满足移动直播的需要。随着3G移动通讯的不断发展，将可以提供更加稳定可靠和高质量音频传输的技术平台。

总而言之，基于互联网的音频传输技术的应用，为广播电台提供了一种快速价格低廉的直播传输和备用传输的解决方案。

[1]赵军.基于互联网的远距离音频传输应用.广电数字网络 ,2010.5.

[2]http://www.ead.cn/UploadFile/Files/1-1_Digigram_PykoInOut-cn.pdf.技术参数.

[3]PYKO使用说明书.