基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系研究

李真，南潔，趙雪均，楊謙逸

(中國(guó)傳媒大學(xué)自動(dòng)化系，北京100024)

1 概述

劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)是一套輔助劇場(chǎng)人員籌備演出、保證演出順利進(jìn)行的通訊設(shè)備[1]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)聲、光、電等所有信息未能以數(shù)字形式匯總，使舞臺(tái)監(jiān)督一目了然。隨著數(shù)字化設(shè)備的不斷發(fā)展，將來(lái)舞臺(tái)監(jiān)督應(yīng)能在數(shù)次彩排過(guò)后，確定出一場(chǎng)演出的自動(dòng)調(diào)度模型[2]。

由于劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)隨著劇場(chǎng)現(xiàn)代化程度不同，選用了不同技術(shù)和不同廠家的產(chǎn)品，導(dǎo)致了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、技術(shù)路線不一致。傳統(tǒng)舞臺(tái)監(jiān)督、對(duì)講系統(tǒng)由于各廠商的標(biāo)準(zhǔn)不一，用戶無(wú)法根據(jù)需求選擇不同廠商的產(chǎn)品。因此，劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)研究是一項(xiàng)空白，需要在關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，制訂出一套有關(guān)劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，能夠?yàn)楝F(xiàn)代劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)的應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化奠定良好的基礎(chǔ)，更好地為劇場(chǎng)監(jiān)督與調(diào)度服務(wù)。我國(guó)劇場(chǎng)監(jiān)督調(diào)度工作起步較晚，標(biāo)準(zhǔn)化體系結(jié)構(gòu)、層次還沒(méi)有清晰呈現(xiàn)出來(lái)，需要建立一個(gè)科學(xué)、合理而完善并與國(guó)際接軌的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，有利于我國(guó)劇場(chǎng)內(nèi)部通訊領(lǐng)域的規(guī)范化發(fā)展。

2 網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀分析

實(shí)現(xiàn)基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)，所以研究IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)也要參考現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而目前網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)研究主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)質(zhì)量的研究上。

2.1 國(guó)際網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

鑒于服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題在網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展應(yīng)用中的重要作用與地位，國(guó)際上多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)體均在該領(lǐng)域內(nèi)展開(kāi)了研究工作，其中包括ITU-T，IETF，ETSI，3GPP等，通過(guò)這些組織的工作，目前已經(jīng)取得了一些基礎(chǔ)性的研究成果。在ITU-T的研究組織中，SG2、SG4、SG9、SG12、SG13、SG16等研究組的研究工作均涉及服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題，其中以SG13所提出的Y.1540規(guī)范了基于IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量事件、參數(shù)的框架。2004年，SG13初步形成了“分組網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量參考體系結(jié)構(gòu)框架”標(biāo)準(zhǔn)。ETSI設(shè)立有一個(gè)獨(dú)立處理服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題的團(tuán)隊(duì)——語(yǔ)音處理、傳送和質(zhì)量技術(shù)委員會(huì)。目前ETSI已經(jīng)發(fā)布了多種與服務(wù)質(zhì)量有關(guān)的出版物，如ETR003(關(guān)于服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)性能的一般方面)，ETR138和TIPHON(服務(wù)質(zhì)量參數(shù)、定義和測(cè)量)等。

2.2 國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)對(duì)服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題的研究主要出于跟蹤、引進(jìn)與消化吸收階段?；贗TU-T和IETF的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)與交換標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)已研究制定了“IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求、網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)與指標(biāo)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了IP網(wǎng)絡(luò)性能和可用性參數(shù)的指標(biāo)，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)IP網(wǎng)絡(luò)工程、工程設(shè)計(jì)以及相應(yīng)設(shè)備的引進(jìn)和開(kāi)發(fā)的技術(shù)依據(jù)。

3 基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)架構(gòu)

基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)以系統(tǒng)需求為依據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行研究。

圖1 基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

如圖1所示為整個(gè)劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)化集成后的系統(tǒng)連接圖，主要分為有線內(nèi)通部分，無(wú)線內(nèi)通部分，公共廣播部分以及調(diào)度中心部分。各部分的終端最終都通過(guò)網(wǎng)線連接在交換機(jī)上，以IP包的形式進(jìn)行信息交換[3]。其中，調(diào)度中心使其核心部分，主要分為調(diào)度臺(tái)和服務(wù)器。而有線、無(wú)線內(nèi)通部分的主要設(shè)備是有線、無(wú)線基站和耳機(jī)。廣播系統(tǒng)中數(shù)字功放是其重要設(shè)備。而中間設(shè)備主要有路由器和內(nèi)通矩陣。本標(biāo)準(zhǔn)體系的研究主要從以上設(shè)備的功能要求、性能要求、技術(shù)參數(shù)等要求入手，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的性能、參數(shù)指標(biāo)制定出一套基于IP網(wǎng)絡(luò)化的舞臺(tái)監(jiān)督調(diào)度內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4 基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建

基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系以系統(tǒng)的組織架構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究，分別針對(duì)系統(tǒng)中的四個(gè)部分制訂相關(guān)技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)。IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系的架構(gòu)如圖2所示。

圖2 基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系的架構(gòu)

基于IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系分為六個(gè)部分。

4.1 調(diào)度中心標(biāo)準(zhǔn)

本部分規(guī)定了監(jiān)督調(diào)度臺(tái)的功能要求，服務(wù)器的服務(wù)功能、管理功能和性能要求。其中性能要求包括服務(wù)器的處理能力以及其必須符合的性能指標(biāo)。本部分標(biāo)準(zhǔn)首先從系統(tǒng)的核心——調(diào)度中心進(jìn)行規(guī)定，是系統(tǒng)整體規(guī)劃和生產(chǎn)的依據(jù)。

4.2 前端系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

本部分規(guī)定了前端系統(tǒng)即內(nèi)部通訊系統(tǒng)部分和廣播部分的設(shè)備功能技術(shù)指標(biāo)。對(duì)前端系統(tǒng)的規(guī)定主要體現(xiàn)在前端設(shè)備有線通話基站、無(wú)線通話基站、耳麥以及數(shù)字功放的功能要求及其技術(shù)要求。設(shè)備性能要求主要涉及采用何技術(shù)、頻率范圍、加密技術(shù)、供電要求及失真率等。本部分標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)廠家生產(chǎn)相應(yīng)設(shè)備所遵循的依據(jù)。

4.3 設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

本部分規(guī)定的是系統(tǒng)中間連接設(shè)備的功能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，中間連接設(shè)備主要包括網(wǎng)絡(luò)中的所有路由設(shè)備以及內(nèi)部通訊中的中心矩陣設(shè)備。針對(duì)路由器，主要規(guī)定其設(shè)備容量、設(shè)備處理能力、路由器丟包率、吞吐量、時(shí)延等內(nèi)容，針對(duì)中心矩陣，標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定其重要的技術(shù)參數(shù)，如音頻輸入標(biāo)準(zhǔn)、音頻比特率、信噪比等。

4.4 傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本部分規(guī)定了系統(tǒng)中的所有網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、音頻傳輸協(xié)議、音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)以及信令控制協(xié)議等[4]。本部分標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議針對(duì)的是系統(tǒng)中需要對(duì)音頻和信令處理的所有過(guò)程。所以無(wú)論是產(chǎn)品設(shè)備還是系統(tǒng)的搭建都要遵循本部的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

4.5 網(wǎng)絡(luò)通訊指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

本部分規(guī)定了通訊網(wǎng)絡(luò)中不同層次的各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，主要分為業(yè)務(wù)層、控制層以及IP層[5]。具體來(lái)講，規(guī)定了業(yè)務(wù)層中不種類(lèi)的音頻和數(shù)據(jù)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)IP語(yǔ)音通訊中的呼叫建立時(shí)間、傳輸時(shí)延、通話質(zhì)量等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確的規(guī)定；規(guī)定了控制層中媒體協(xié)議的傳輸時(shí)延、丟包率、抖動(dòng)等指標(biāo)；規(guī)定了IP層中IP包傳輸?shù)母黜?xiàng)指標(biāo)。本部分規(guī)定的內(nèi)容大多是劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是本標(biāo)準(zhǔn)的重要部分。

4.6 安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本部分規(guī)定了系統(tǒng)安全的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，具體有物理安全、通信網(wǎng)絡(luò)和信息安全、運(yùn)行安全三方面標(biāo)準(zhǔn)。主要包括電源、電磁兼容、設(shè)備安全；信息安全、數(shù)據(jù)保密、網(wǎng)絡(luò)傳輸安全；安全監(jiān)控、安全審計(jì)、惡意代碼防護(hù)、應(yīng)急處理等指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

本文在IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合系統(tǒng)功能、產(chǎn)品性能以及參考現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)，提出了IP網(wǎng)絡(luò)化劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系的架構(gòu)。建立IP網(wǎng)絡(luò)化的劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系能夠?yàn)樾袠I(yè)提供明確的依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)監(jiān)督調(diào)度內(nèi)部通訊領(lǐng)域的規(guī)范化，為后續(xù)制定劇場(chǎng)內(nèi)通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范奠定了基礎(chǔ)。

[1]國(guó)家大劇院舞臺(tái)技術(shù)部音響組.國(guó)家大劇院舞臺(tái)監(jiān)督系統(tǒng)[J].藝術(shù)科技，2008，(1)：45-49.

[2]陳威旋.淺談內(nèi)部通話系統(tǒng)的發(fā)展及實(shí)踐心得[J].信息通信，2012，(3)：229.

[3]李真，趙雪均，楊謙逸，周亦琛.舞臺(tái)調(diào)度內(nèi)通系統(tǒng)IP 網(wǎng)絡(luò)化方法的研究[J].中國(guó)傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014，(1)：19-22.

[4]李建東，IP網(wǎng)絡(luò)QoS的研究現(xiàn)狀[J].西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002，(2)：163-168.

[5]趙其剛，王建成.NGN運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)及其QoS問(wèn)題[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2008.