關(guān)于高清視頻會(huì)議系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸?shù)难芯?/h1>
2014-10-23 01:23:54劉哲楊建鞏銳
中國(guó)新通信 2014年15期
劉哲 楊建 鞏銳
【摘要】 數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)由音頻輸入模塊、以太網(wǎng)Switch、計(jì)算機(jī)、音頻傳輸設(shè)備組成。音頻輸入模塊把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，或者用于接收AES信號(hào)源信號(hào)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行并配置系統(tǒng)軟件。網(wǎng)絡(luò)中專門有一臺(tái)音頻傳輸設(shè)備起著傳導(dǎo)器的作用，讓其他所有設(shè)備同步、有序、及時(shí)地傳輸組包信息，信號(hào)流的傳輸方式可以是點(diǎn)到點(diǎn)的單播形式，也可以是點(diǎn)到多點(diǎn)的多播方式。
【關(guān)鍵詞】 CobraNet音頻 Ethersound音頻 MLAN音頻 以太網(wǎng)Switch 計(jì)算機(jī) 音頻傳輸
數(shù)字音頻技術(shù)用于遠(yuǎn)距離傳輸、監(jiān)測(cè)、控制和管理音頻信號(hào)，使專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的需求，幾個(gè)獨(dú)立的擴(kuò)聲系統(tǒng)可以靈活的組網(wǎng)互通，長(zhǎng)距離低失真低成本的通信，系統(tǒng)和系統(tǒng)間資源可以共享。面對(duì)日益發(fā)展的各類應(yīng)用需求，模擬技術(shù)是越來越難以滿足需求，而數(shù)字音頻技術(shù)才是滿足當(dāng)今發(fā)展需求的新方向。
理論和實(shí)踐依據(jù)
OSI參考模型是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工作的基礎(chǔ)，它為每一層之間的通信規(guī)定了公共的方式，以O(shè)SI模型作為基礎(chǔ)使音頻網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單化。相對(duì)于構(gòu)成OSI模型的七個(gè)層，音頻網(wǎng)絡(luò)可以簡(jiǎn)單分解控制和傳輸兩大部分。配置、監(jiān)控以及實(shí)時(shí)設(shè)備控制都可以歸入控制類別，并且用了幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。
音頻中的應(yīng)用層協(xié)議有Telnet、HTTP以及簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）。Telnet是網(wǎng)絡(luò)電傳的縮寫，是最早的英特網(wǎng)協(xié)議之一。它規(guī)定了機(jī)器通信的命令行格式。SNMP是網(wǎng)絡(luò)上用于監(jiān)控的一個(gè)協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中心（NOC）的監(jiān)控中是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。它是應(yīng)用層協(xié)議，通過UDP/IP協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備進(jìn)行通信，可以溝通多重?cái)?shù)據(jù)傳輸技術(shù)。在大多數(shù)情況下，當(dāng)音頻信號(hào)傳輸時(shí)，基于TCP/IP協(xié)議的控制可以在同一網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。
組織并管理音頻比特是音頻傳輸?shù)墓ぷ?，通常是由音頻協(xié)議完成的。CobraNet以及EtherSound都是為在網(wǎng)絡(luò)上傳輸而組織比特的協(xié)議。傳輸可以分為兩種：物理傳輸和邏輯傳輸。 純粹的物理層技術(shù)使用硬件來組織和移動(dòng)數(shù)字比特。通常會(huì)用一塊專利芯片用來組織并控制它們?；谝蕴W(wǎng)的技術(shù)把音頻分包，然后發(fā)送到數(shù)據(jù)鏈接層和物理層，就可以在以太網(wǎng)設(shè)備上傳輸。以太網(wǎng)既是邏輯技術(shù)也是物理技術(shù)，在數(shù)據(jù)鏈接層把音頻進(jìn)行分包或者“分幀”，然后發(fā)送到物理層以便于移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)上的另一臺(tái)設(shè)備上去。
數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)由音頻輸入模塊、以太網(wǎng)Switch、計(jì)算機(jī)、音頻傳輸設(shè)備組成。音頻輸入模塊把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，或者用于接收AES信號(hào)源信號(hào)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行并配置系統(tǒng)軟件。網(wǎng)絡(luò)中專門有一臺(tái)音頻傳輸設(shè)備起著傳導(dǎo)器的作用，讓其他所有設(shè)備同步、有序、及時(shí)地傳輸組包信息，信號(hào)流的傳輸方式可以是點(diǎn)到點(diǎn)的單播形式，也可以是點(diǎn)到多點(diǎn)的多播方式。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO制訂的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型OSI中，以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)歸屬于數(shù)據(jù)層。在以太網(wǎng)構(gòu)建的局域網(wǎng)中，MAC幀則是最大的一個(gè)數(shù)據(jù)包了，其它所有的同步或非同步信息都是包含在這個(gè)數(shù)據(jù)包中進(jìn)行傳輸?shù)摹Ｐ枰⒁獾氖荕AC幀只是完成了數(shù)據(jù)層（OSI第二層）協(xié)議的工作，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康牡匾院?，MAC幀就已經(jīng)被打開。如CobraNet數(shù)據(jù)包樣被“封裝”在MAC幀中，但由于MAC幀中標(biāo)注的協(xié)議只限于數(shù)據(jù)鏈路層，所以這個(gè)數(shù)據(jù)包不會(huì)再向網(wǎng)絡(luò)層或更高層傳送而直接被送到了CobraNet的同步解碼器。在每個(gè)MAC幀的最后還有4個(gè)字節(jié)的幀校驗(yàn)序列FCS（Frame Check Sequence），負(fù)責(zé)檢查整個(gè)MAC幀的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。這個(gè)檢查是非常必要的，對(duì)于整個(gè)數(shù)據(jù)幀，1bit的錯(cuò)誤信息就有99.9%的概率被檢測(cè)出來。而對(duì)于這些錯(cuò)誤，更高級(jí)的協(xié)議（如TCP）甚至可以要求源服務(wù)器重發(fā)這個(gè)幀音響擴(kuò)聲系統(tǒng)作為會(huì)議中心一個(gè)核心系統(tǒng)，首先應(yīng)該從系統(tǒng)的安全穩(wěn)定方面來進(jìn)行考慮，其次考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性及可靠性、操作的便捷性等。
若音響擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化音頻系統(tǒng)，所有傳輸控制設(shè)備均通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行連接，使得系統(tǒng)架構(gòu)變得更為簡(jiǎn)單。采用集中式的架構(gòu)的音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)，核心音頻處理設(shè)備全部集中到核心設(shè)備機(jī)房，各會(huì)議室只保留音頻輸入輸出設(shè)備。多套獨(dú)立的系統(tǒng)被高度整合成一套可以共享資源和處理能力的單一網(wǎng)絡(luò)，從而使系統(tǒng)內(nèi)的資源可充分利用并靈活調(diào)度；使整個(gè)設(shè)備安裝更快速，系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)展更容易，可隨著建筑和區(qū)域的擴(kuò)展而任意擴(kuò)展；控制靈活，可集中控制也可本地控制；大幅降低系統(tǒng)維護(hù)的復(fù)雜度和對(duì)人員技術(shù)水平的依賴。
參考文獻(xiàn)
[1]劉毓敏，數(shù)字視音頻技術(shù)與應(yīng)用[M].北京電子工業(yè)出版社，2003
[2]曾玉凈，尹昊暉，張家謀.極低碼率視頻壓縮編碼算法的改進(jìn)方法[J].通信 報(bào)，2000
[3]黎洪松，數(shù)字視頻技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社，1997
[4]張春田，蘇育挺，張靜.數(shù)字圖像壓縮編碼[M].北京：清華大學(xué)出版社， 2006
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OSI參考模型是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工作的基礎(chǔ)，它為每一層之間的通信規(guī)定了公共的方式，以O(shè)SI模型作為基礎(chǔ)使音頻網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單化。相對(duì)于構(gòu)成OSI模型的七個(gè)層，音頻網(wǎng)絡(luò)可以簡(jiǎn)單分解控制和傳輸兩大部分。配置、監(jiān)控以及實(shí)時(shí)設(shè)備控制都可以歸入控制類別，并且用了幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。
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數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)由音頻輸入模塊、以太網(wǎng)Switch、計(jì)算機(jī)、音頻傳輸設(shè)備組成。音頻輸入模塊把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，或者用于接收AES信號(hào)源信號(hào)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行并配置系統(tǒng)軟件。網(wǎng)絡(luò)中專門有一臺(tái)音頻傳輸設(shè)備起著傳導(dǎo)器的作用，讓其他所有設(shè)備同步、有序、及時(shí)地傳輸組包信息，信號(hào)流的傳輸方式可以是點(diǎn)到點(diǎn)的單播形式，也可以是點(diǎn)到多點(diǎn)的多播方式。
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