基于网络的音频传输、控制和监测

樱 桃

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

基于网络的音频传输、控制和监测

樱 桃

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

利用廉价普及的以太网传输多路高质量音频信号，组成先进的网络音频传输矩阵，形成了全网络化的数字音频平台 ，实现对信号的传输、控制和监测

网络音频 音频信号传输 控制 监测

网络音频就是通过互联网实现信号的传输、控制和监测。网络技术的发展，为数字音像信息的传输提供了可能性，同时也降低了传输的成本，根据不同的场合和需求，在音频信号的传输和监控方面有很大的提升，可以大大降低系统的安装和维护的成本，现在只需要一条普通五类线，就可以代替传统大量的音频线。深度网络化的系统有着易被管理的特性，通过局域网，整个系统资源可以在统一的网管平台下识别和调度。通过网络传输的多路高质量数字音频信号的技术，由软件、硬件和特定协议组成。

1 传 输

利用COBRANET或其他网络协议，多路高质量的音频信号和控制信号可以一起通过一根网线、光纤或者无线传输，先将模拟域的音频处理，转移到数字域中实现，所有音频信号的传输都是以数字的形式在以太网上进行非压缩、低延时、全带宽、制作级高质量的音频信号传输的，完全克服了模拟信号传输过程中产生的各种劣质化现象。如图1所示，有音频路由器，交换机，计算机组成网络结构，通过软件的配置就可以实现对信号的传输、控制和监测。

利用图1所示的音频路由器可以将模拟音频信号、AES/EBU数字信号转换成网络数据包可以实现音频在网络中传输、分配，同时也可以将网络数据包转换成模拟信号和AES/EBU数字信号输出。在传输的过程中，多个音频路由器之间必须通过网络交换机进行数据交换。音频路由器对网络交换机性能要求较高，不能选用一般HUB进行数据交换。为了提高了系统的可靠性，每个音频路由器配有一主一备2个网络端口。一个系统中同时也使用多台网络交换机，构成冗余网络结构。

图1 音频路由器

在音频信号在网络中传输时，音频信号（包括模拟信号、数字信号）均被转换成音频数据包。以COBRANET网络协议为例，在100M以太网下，一条普通五类线可以单向传输56路48khz/24bit音频信号通道，对传输距离大于100米的场合，可以通过光端机转换用光纤传输。所有音频信号均以48khz/24bit的高质量数字量化传输，不进行压缩，因此不会发生比特率削减或其他质量问题，保证了音频的质量。音频信号传输方向可通过控制器或网络控制单元灵活设置，对重要场合，还可加入设置密码，以确保系统的安全性和可靠性。

2 控 制

本文介绍的网络音频路由器采用了如今技术成熟且广泛应用的CobraNet网络音频传输技术和高性能DSP音频处理技术，利用廉价普及的以太网传输多路高质量音频信号，组成先进的网络音频传输矩阵，形成了全网络化的数字音频平台，它采用了分散式系统结构和独立CPU控制技术，各终端设备故障不影响整体系统，系统可以动态分配任务，使得系统更简洁、传输更安全、交换效率更高。

若需要对音频信号进行交换和分配时，可以利用路由控制模块可以任意设置每一路音频信号的发送方式，如固定连接（点对点）、多点连接等，还可通过调用虚拟路由、虚拟音分等组件，构筑一个完整的音频交换和分配系统，实时传送音频信号。与传统音频控制软件类似，也可以实现设置通道的连接方式，对虚拟路由进行手工和定时控制。如果有特殊需求还可以对音频信号进行预调，例如均衡、静音、反相等参数的调节。由于这个音频交换和分配系统是通过软件设置来完成的，和传统的靠硬件设备组建的系统不同，它的复杂程度的变化、组件的多少都不会增加投资，也不需要重新布一根线缆，因此它具有更大的灵活性和更高的性价比。在一个以太网中，可以容纳几百路音频信号的传输和交换，实现了音频传输技术的革命性飞跃。在音频信号的传输过程中，还能实现对所有音频信号的实时监测和音频处理。通过虚拟软调音台，对各路音频信号进行几十种音频处理。结合开放性的控制接口，可以构建智能化的新一代音频系统。如图2所示，和传统的音频控制相比，现在只需要组建一个可靠的、标准的以太网就可以实现对音频信号的控制和管理，系统管理更加简洁方便，还可以实时掌握音频设备的工作状态。

图2 以太网

3 监 测

电台节目常常需要一套复杂的监听监看系统，建立网络化音频系统结构后使得监测系统的底层音频采集标准统一、开放，具有兼容和扩展性。利用监听监视系统，可以监视任何一路、任何一个节点的音频信号的质量，同时还可以实现音频信号的智能化静音监测、过载监测、立体声反相监测等功能。传统电台的广播中心使用不同种类的电缆来连接音频设备和网络设备，音频专用线路有模拟音频线、话筒音频线、数字音频线，网络连接则采用5类、6类线缆，目前很多电台的音频传输和网络传输是业务独立、管理独立。在传统的音频监测系统中，因大量的设备不具备网络接口被置于网络管理系统之外，可以采集的信息基本就是传统的音频信号，进行信号的调度和分析需要增加额外特定硬件和软件，实施复杂、应用不便。为了能更直观地对音频信号进行监视，在软件中可以根据系统的实际情况，灵活的进行监视音轨的组屏，满足更多的监测要求。但基于网络平台，应用新技术后的监测系统完全可以满足更多的监测要求，可以对监测网中不同路由的同一信号进行比对分析，可以通过应用层对同一信号的相关性、延时、噪声、电平进行分析对比。对监测系统内设备实现网络化管理，能实现入网设备及时发现、配置和远程管理，可实现对整个系统的智能分析、策略化管理和实时控制。一旦有故障发生可以实现完整的监测记录，包括报警信息、日志信息、文件回查等功能。如图3所示，灵活的将相关的音轨放在同一屏上，实现对信号的直观监视。

图3 相关音轨同屏显示

结束语

从目前来看，以太网是应用最为广泛的，最为可靠的，性价比最高的互联网络。基于网络的音频系统将会更加简单，建设和维护成本也会更低。利用以太网的交换特性，有利于改变传统音频点对点的传输局限，实现数字音频的软交换和软路由。在这个基于网络的音频系统中包含了几乎所有的数据信息、监控信息。整个音频系统结构将会成为一个一体化机构，从制作、传输到播出，以及信号的控制、监测更加方便灵活。在未来的发展中，基于网络的音频必定对未来电台技术架构产生深远影响，对广播音频系统的发展带来新的活力。

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2096-0751（2017）10-0016-03

樱 桃 内蒙古广播电视台 工程师

审稿人：孙生和 内蒙古广播电视台 正高级工程

乌日山

责任编辑：王学敏