网络数字音频公共广播技术的探讨

2015-09-16牛耀亮周海波

科技传播 2015年13期

关键词：数字音频以太网延时

牛耀亮，周海波

1.内蒙古自治区新闻出版广电局鄂托克853发射台，内蒙古鄂尔多斯 016100 2.内蒙古自治区新闻出版广电局鄂尔多斯835发射台，内蒙古鄂尔多斯 017000

网络数字音频公共广播技术的探讨

牛耀亮1，周海波2

1.内蒙古自治区新闻出版广电局鄂托克853发射台，内蒙古鄂尔多斯 016100 2.内蒙古自治区新闻出版广电局鄂尔多斯835发射台，内蒙古鄂尔多斯 017000

目前，传统的模拟音频广播技术已经不能满足人们的需求，基于以太网络传输的网络数字音频公共广播技术逐渐成为主流，可以很好的满足人们对公共广播的要求。因此，本文针对网络数字音频公共广播技术的有关问题进行深入的探讨，希望可以进一步提高网络数字音频公共广播技术的水平，为人们提供更好的广播服务。

网络数字；音频；公共广播；技术

随着经济的快速发展和信息技术的不断进步，人们对公共广播技术的水平提出了更高的要求，传统的以模拟音频技术为主的音频公共广播系统应用不能很好的满足人们的需求，推进公共广播技术的进步势在必行。当今社会，伴随着网络技术的快速发展，网络逐渐成为信息传输的重要渠道，也是人们获取信息的重要渠道，因此，在公共广播中应用网络数字音频技术成为一个必然的趋势，网络化和数字化也将成为公共广播技术一个重要的发展方向。鉴于此，研究网络数字音频公共广播技术具有十分重要的现实意义。

1 网络数字音频公共广播技术的含义以及特点

1.1 网络数字音频公共广播技术的含义

网络数字音频公共广播技术的英文简称为IDBP，这项技术主要是应用在一些大型建筑物内的音频广播，它利用的技术是以太网络技术，大大提高了信息传输的质量，并且还减轻了管理方面的负担，是目前公共广播技术发展的主要方向[1]。

1.2 网络数字音频公共广播技术的特点

网络数字音频公共广播技术的特点主要包括以下几点：一是此项技术的灵活性更好，可以实现对信息的智能化管理。二是此项技术具有更好的音质，真正解决了传统公共广播技术音质较差的弊端。三是此项技术的可靠性更高，这是因为在网络数字音频公共广播系统中，通过合理的设计可以很容易的实现冗余备份和容错性能，从而保障在系统出现故障时可以进行应急切换，从而保障整个系统的正常运行。四是此项技术相关设备的安装更加简单。网络数字音频公共广播系统作为网络终端设备，直接嵌入到原有的网络系统之中即可，省去了电缆铺设等大量的工作，因此，应用这项技术可以很轻松的完成相关设备的安装工作，值得大力的推广和普及。五是应用此项技术所需要的成本更低，这主要是因为网络信号的普及率和覆盖率越来越高，很多设备都可以直接应用，并且不存在兼容性的问题[2]。

2 网络数字音频公共广播的关键技术研究

2.1 网络数字音频公共广播系统的组成

网络数字音频公共广播系统主要由以下几个部分组成：以太网、数字音频广播终端、实时语音采集终端和音频控制服务器。以太网是网络数字音频公共广播技术应用的基础和前提，是信息传播的载体。音频控制服务器负责音频信号的分配，将各种音频信号通过以太网发送到各个数字音频广播终端，而实时的语音采集终端负责将现场的语音进行量化和编码处理，然后进行网络传输，数字音频广播终端负责对音频信息进行接收、储存和解码，最终传输到扩音系统当中[3]。

2.2 网络数字音频公共广播系统的网络拓扑

在实际的应用当中，音频以太网一般不会再加入其它的和网络数字音频公共广播系统没有关系的网络终端设备，它的网络拓扑结构包括很多种，如星形型结构、环形结构、总线结构以及混合结构等，在选择网络拓扑结构时，需要根据实际的情况进行，例如，对于一些广播点比较密集的小区域系统需要采用星形结构，而对于一些广播点比较稀疏的大范围系统则需要采用星形总线形混合网络拓扑结构。另外，需要注意的一点是如果音频广播网络是一个较大型的局域网的一部分，我们可以将音频以太网在逻辑上划归到一个虚拟局域网当中，要实现这一点需要通过三层交换设备，但是整个物理结构仍然遵循原有网络的拓扑结构。

2.3 网络数字音频公共广播的实时分析

在整个广播系统当中，音频的类型可以根据音源的性质划分为两种形式，即实时音频和非实时音频。所谓的实时音频就是指现场发言、现场音乐等方面的音频，对实时性的要求较高。而非实时音频就是指那些已经录好的音频信息，如光碟、磁带等音源，对实时性没有要求。

1）实时语音编码。在公共广播系统当中，传输的音频信息主要是一些非实时音频，如背景音乐等，而对于一些传输的实时音频主要是一些对音质要求不高的语言信息，综合考虑各个方面的因素，对实时数字语言采用的编码方式主要包括两种，即非压缩的PCM编码和压缩的ADPCM编码。

2）抖动和静态抖动缓冲控制。在公共广播当中，抖动是一个非常严重的问题，比延时还要严重，大大降低了语音广播的质量，因此，在实时语音传输中一定要做好抖动的控制工作。而解决抖动问题的一个非常重要的方式就是对语音数据包进行缓冲，并根据实际的需求来确定缓冲的时间以及缓冲的区域，尽量将播放延时降到最低。对于静态抖动缓冲的控制相对比较简单，主要是因为在静态抖动缓冲控制的算法中，缓冲区域的大小为固定值，因此，在进行控制是时比较简单，容易实现，并且可靠性也比较高[4]。

3）网络传输延迟。网络传输延迟主要是指数字音频信息从发出到接收之间的通信延时，它分为三种延时类型，即排队延时、发送延时和传输延时。针对网络传输延迟主要可以采用以下几种方法：一是降低冲突发生的概率。二是利用网络交换机分段控制出现的冲突。三是增加有效的对时机制。

3 系统音频源的采集和管理

3.1 实时语音采集终端设计

一方面，做好对实时语音采集终端硬件设计工作。对于实时语音采集终端的硬件基本和数字音频广播终端相一致，在设计时采用双核音频处理结构，其中主处理器主要负责的工作就是网络数据的交换和编码，而从处理器的作用就是对实时语音进行采集。另一方面，做好实时语音采集终端软件设计工作。对于软件的设计工作主要包括两点：一是数据的流程和任务，二是数据的结构。做好这两个方面的工作就可以基本上满足实时语音采集的要求。

3.2 音频服务器管理软件设计

音频控制服务器是由计算机来实现的，它是音频以太网的主要设备，因此做好对音频服务管理软件的设计工作至关重要。一方面，做好网络通信模块的设计工作。另一方面，做好人机界面的设计工作，以方便人们进行利用。