淺談改造項(xiàng)目中網(wǎng)絡(luò)傳輸與處理
來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2013-10-29 15:26:18 加入收藏
前言
某集團(tuán)大型辦公樓(下面簡(jiǎn)稱“ZF”)現(xiàn)有4間獨(dú)立的會(huì)議室分別在5樓、7樓和10樓,另外12樓有一個(gè)大型報(bào)告廳。所有擴(kuò)聲設(shè)備均為世界一線品牌,整體擴(kuò)聲效果完好。但是4個(gè)房間沒(méi)有任何連接以及信號(hào)交互,這給ZF帶來(lái)很多不便,無(wú)法實(shí)現(xiàn)諸如會(huì)議分享、實(shí)時(shí)分組討論、會(huì)議信息備案等等,為此ZF考慮對(duì)整個(gè)會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)交互傳輸及處理環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的改造。
需求分析
要在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)諸如會(huì)議分享、實(shí)時(shí)分組討論、會(huì)議信息備案等等會(huì)議功能,實(shí)際上就是從下面幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:
1) 實(shí)現(xiàn)所有房間信息交互。能保證每一個(gè)房間都可以聽(tīng)到其它會(huì)議室的會(huì)議內(nèi)容,本房間的聲音也傳送到其它會(huì)議室。真正做到,不再同一會(huì)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)同步討論狀態(tài)。
2) 單個(gè)會(huì)議室進(jìn)行會(huì)議記錄管理并存檔。由于一些會(huì)議內(nèi)容比較重要,考慮到存檔備案。啟用單一會(huì)議室錄制。這樣可以保證單一會(huì)議室會(huì)議內(nèi)容的私密性。也可以將所有的會(huì)議音頻信號(hào)進(jìn)行混音編輯。
3) 所有會(huì)議室實(shí)現(xiàn)機(jī)房統(tǒng)一控制。所有的設(shè)備均由計(jì)算機(jī)總機(jī)房控制。由于沒(méi)有專人控制,最好是能存儲(chǔ)模式進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作,就可以實(shí)現(xiàn)所需要會(huì)議功能。
4) 盡量少破壞現(xiàn)有的裝修結(jié)構(gòu)。由于大樓自身裝修的整齊莊重,而裝修也不錯(cuò)2-3年,盡量不要大范圍的破壞現(xiàn)有裝修外觀,盡量避免管線外露。避免不必要的破壞性。
整個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)本著“穩(wěn)定、安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、可擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、自動(dòng)化、模塊化”的原則,以國(guó)家廳堂擴(kuò)聲標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造,并保持最好的性價(jià)比。
在整個(gè)系統(tǒng)改造的設(shè)計(jì)過(guò)程中要求設(shè)備操作簡(jiǎn)單快捷,工作界面友好、維護(hù)管理方便有效。需要具有穩(wěn)定、成熟、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。
系統(tǒng)還應(yīng)充分考慮到今后的發(fā)展與需求,具有較強(qiáng)的升級(jí)擴(kuò)展能力。當(dāng)現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)法滿足需求時(shí),可通過(guò)增加適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)設(shè)備,如接口機(jī)、處理平臺(tái)等,在不影響正常工作的情況下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平穩(wěn)升級(jí)。
設(shè)備選型
由于是傳輸音頻信號(hào),最重要的音質(zhì)和延時(shí)。分析現(xiàn)有的一些音頻聯(lián)網(wǎng)方式,最終選用了被廣泛采用的CobraNet 協(xié)議音頻傳輸方式。
CobraNet是由Peak Audio 公司開(kāi)發(fā)的,一種通過(guò)以太網(wǎng)來(lái)傳輸未壓縮的高質(zhì)量的數(shù)字音頻信號(hào)的技術(shù)。CobraNet具有良好的互通性、低成本、可靠性、穩(wěn)定性、可預(yù)見(jiàn)的發(fā)展速度和市場(chǎng)。現(xiàn)在,包括Biamp、BOSCH、Bose、Crestaudio、Crown、Digispider、Peavey、QSC、YAMAHA 等多家國(guó)際一流音視頻設(shè)備公司都支持CobraNet技術(shù),并開(kāi)發(fā)了大量的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在各種場(chǎng)合中。
CobraNet很好地利用以太網(wǎng)解決了音頻信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸難題,只需用1 根網(wǎng)線,就可以把多路的音頻信號(hào)傳至遠(yuǎn)端;如果所使用的交換機(jī)支持光纖接口,則可以把音頻信號(hào)傳輸?shù)綆资镆酝?。目前CobraNet在音頻采樣速率上支持48kHz 和96kHz,分辨率支持16bit、20bit和24bit 三種,延時(shí)也分為5又1/3、2又2/3、1又1/3毫秒三種。顯然,CobraNet在采樣率和傳輸延時(shí)上都能充分滿足該項(xiàng)目的改造需求。
其實(shí)在CobraNet研發(fā)時(shí)就已經(jīng)有多家著名的音頻公司參與研發(fā),其中第一批次有幾個(gè)大家很熟悉的品牌,如Biamp、BOSCH、BSS、Crestaudio、Crown、Digispider、Peavey、QSC等上述品牌。其中在廳堂擴(kuò)聲處理設(shè)備中BIAMP、DIGISPIDER占主導(dǎo)位置;而B(niǎo)SS、Peavey、QSC等是大型場(chǎng)館為領(lǐng)軍品牌;BOSCH是會(huì)議發(fā)言系統(tǒng)的主導(dǎo)者,而Crestaudio、crown是以功率放大器主要產(chǎn)品。 本次項(xiàng)目是傳輸和處理功能為主,而DIGISPIDER品牌中CNP系列、TR系列都是集處理、傳輸為一體的高性能音頻設(shè)備,因此本項(xiàng)目選擇了DIGISPIDER品牌CNP888和TR2000-0808A兩款產(chǎn)品進(jìn)行整個(gè)項(xiàng)目的改造實(shí)施。
方案實(shí)施
1) 設(shè)備安裝
考慮到每個(gè)房間已經(jīng)是一套獨(dú)立的擴(kuò)聲系統(tǒng),本次改造的主要目的是將每個(gè)房間的信號(hào)進(jìn)行交互式訪問(wèn)。
連接圖中,紅線表示CAT-5線,每個(gè)房間可以使用現(xiàn)有的CAT-5線,而不必破壞原本的裝修結(jié)構(gòu),更無(wú)需繁瑣的施工。每個(gè)房間添加一臺(tái)DIGISPIDER CNP888作為本地接收、發(fā)送以及音頻處理的核心設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)總控室增加一臺(tái)CNP888進(jìn)行對(duì)整體交互系統(tǒng)的信號(hào)處理及傳輸。本地通過(guò)一臺(tái)PC預(yù)設(shè)模式,在使用過(guò)程中不需要任何PC操作。
使用DIGISPIDER專屬軟件NSP-100進(jìn)行軟件配置,輕松連線配置,如下圖所示。
各會(huì)議室的CNP888通過(guò)2路網(wǎng)絡(luò)輸出通道,將信號(hào)傳輸到核心處理CNP888進(jìn)行交互,再由核心處理CNP888的8路網(wǎng)絡(luò)輸出返回到4個(gè)會(huì)議室中CNP888的2路網(wǎng)絡(luò)輸入通道。這樣就可以滿足交互會(huì)議的設(shè)置。
2) 實(shí)現(xiàn)交互式會(huì)議
每個(gè)會(huì)議室將在輸出總線上選擇2個(gè)輸出通道(注:L、R)。將這2路信號(hào)送入DIGISPIDER CNP888的模擬通道,然后由CobraNet接口統(tǒng)一傳輸?shù)浇粨Q機(jī),由核心處理的CNP888統(tǒng)一進(jìn)行處理及傳輸。如下圖所示。
調(diào)音臺(tái)輸出部分的虛線代表模擬音頻信號(hào),在CNP888中經(jīng)過(guò)DSP處理后,通過(guò)實(shí)現(xiàn)代表的CAT-5網(wǎng)絡(luò)線將本地信號(hào)發(fā)送到交換機(jī),然后通過(guò)交換機(jī)將其他房間的音頻信號(hào)接收到本地。經(jīng)CNP888處理后,輸出到本地的調(diào)音臺(tái),在本房間擴(kuò)聲。
通過(guò)上面系列的系統(tǒng)連接及軟件設(shè)置,已經(jīng)解決了甲方第一個(gè)要求,即實(shí)現(xiàn)4個(gè)房間交互式會(huì)議。
3) 實(shí)現(xiàn)會(huì)議音頻記錄
接下來(lái)一個(gè)要求是把4個(gè)房間的會(huì)議做音頻記錄。
現(xiàn)在做會(huì)議記錄有很多種方式,如光盤(pán)刻錄、硬盤(pán)存儲(chǔ)、U盤(pán)存儲(chǔ)等。
在本方案中我們采用聯(lián)匯科技出品的D8數(shù)字固態(tài)錄音機(jī),它是一款專業(yè)級(jí)的U盤(pán)錄音機(jī),它可以將錄音文件存儲(chǔ)在內(nèi)置的SD卡上,也可以存儲(chǔ)在外置的U盤(pán)上,支持內(nèi)置存儲(chǔ)和U盤(pán)的復(fù)制操作,該存儲(chǔ)方式可以在每次會(huì)議結(jié)束后通過(guò)U盤(pán)直接將錄音導(dǎo)入電腦,方便實(shí)現(xiàn)光盤(pán)刻錄、硬盤(pán)存儲(chǔ)。重要會(huì)議可以將該U盤(pán)直接封存留檔。這樣的存儲(chǔ)模式即安全又穩(wěn)定,性價(jià)比極高。具體操作如下圖所示。
上圖中,中間的設(shè)備為DIGISPIDER的TR2000設(shè)備,用于將網(wǎng)路信號(hào)轉(zhuǎn)化成16路模擬信號(hào)。在這里我們把它作為錄音輸出,將其信號(hào)發(fā)送到4臺(tái)LINKER的D8嵌入式固態(tài)錄音機(jī)。獨(dú)立收錄4個(gè)房間的會(huì)議音頻信號(hào),便于保存及存檔。
4) 添加設(shè)備明細(xì)
房間名稱 | 設(shè)備型號(hào) | 數(shù)量 | 用途 |
5樓會(huì)議室 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺(tái) | 處理傳輸本房間信號(hào) |
7樓會(huì)議室 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺(tái) | 處理傳輸本房間信號(hào) |
10樓會(huì)議室 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺(tái) | 處理傳輸本房間信號(hào) |
12樓報(bào)告廳 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺(tái) | 處理傳輸本房間信號(hào) |
DIGISPIDERtr2000 | 1臺(tái) | A/D轉(zhuǎn)換及錄音輸出 | |
LINKERD8 | 4臺(tái) | 4個(gè)會(huì)議室獨(dú)立音頻采集錄制 | |
網(wǎng)絡(luò)總控室 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺(tái) | 核心處理器,對(duì)整個(gè)交互信號(hào)進(jìn)行處理 |
小結(jié)
隨著音頻技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)傳輸已經(jīng)被大范圍使用。本項(xiàng)目中使用的CobraNet協(xié)議傳輸方式,是目前主流的傳輸協(xié)議。該協(xié)議具有穩(wěn)定性高、失真率低、采樣頻率高等優(yōu)勢(shì)。
使用現(xiàn)有網(wǎng)路線路,搭配帶有CobraNet接口的設(shè)備,使改造工程變得省時(shí)省力。簡(jiǎn)單的設(shè)備連接,1個(gè)軟件控制多個(gè)設(shè)備,使編程變得輕松快捷。
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