网络数字音频公共广播技术的研究与应用

赵红雁

（作者单位：贵州省都匀市匀东镇科教中心）

随着信息技术的更新和国民经济的飞速发展，当原有公共广播技术已经跟不上时代发展速度时，人们当下对公共广播的实际需求自然就无法满足，传统音频公共广播技术的局限性逐渐暴露出来，在这种情况下研发新型公共广播势在必行。在信息时代背景下，网络的重要性不言而喻，几乎在各行各业人们都享受到了网络带来的便利。因此，在信息传输过程中，网络也将起到至关重要的作用，人们将以网络为主要的信息获取渠道。就公共广播而言，数字化和网络化将成为其未来主要的发展方向，对网络数字音频公共广播技术进行研究和探讨具有一定的现实意义。

1 网络数字音频公共广播技术的含义及特点

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主要应用在大型建筑物内，它是充分利用以太网络技术，使信息传输质量得到切实提高，同时尽可能降低管理方面的负担和压力，使其在可承受的合理范围内，这将是现阶段及未来公共广播技术的主要发展方向。

1.2 网络数字音频公共广播技术的特点

首先，相比传统公共广播技术而言，其灵活性较强，是实现信息智能化管理的关键所在。其次，相较于传统公共广播技术而言，其声音质量更高，这是传统公共广播技术无法企及的。最后，相较于传统公共广播技术而言，其更加可靠，安全性更高，在网络数字音频公共广播技术系统中，做好前期的设计工作就可以兼顾其容错性能和冗余备份，这样一旦系统出现故障，可以及时采取有效措施进行应急切换，尽可能降低因系统故障带来的损失，为整个系统的正常运作奠定良好基础。除此之外，应用网络数字音频公共广播技术所需要的设备，其安装也比较方便，直接在原有网络系统中嵌入网络数字音频公共广播技术即可，无需敷设电缆等工序，这既减少了工作量，也降低了运行成本，且便利的安装有利于网络数字音频公共广播技术的广泛普及和推广。此外，网络数字音频公共广播技术的应用不需要大量的资金支持，究其原因是网络信号具有较高的覆盖率和普及率，诸多设备在此项技术的应用方面并没有兼容性问题。

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音频控制服务器、以太网、实时语音采集终端、数字音频广播终端等组成。其中，以太网是信息传播的载体，是整个技术应用的前提和基础。对音频信号进行合理分配是音频控制服务器的任务，这些各种各样的音频信号通过以太网将会传送到不同的数字音频广播终端。实时语音采集终端指的是采用编码和量化的方式来有效处理现场语音。

2.2 网络数字音频公共广播系统的网络拓扑

在具体实践过程中，如果网络终端设备与网络数字音频公共广播系统没有关系的话，一般情况下音频以太网是不会加入的，它存在多种网络拓扑结构，如混合拓扑结构、环形拓扑结构、总线拓扑结构、星形拓扑结构等，需要根据实际情况选择与之相匹配的网络拓扑结构。例如，若区域系统规模较小、广播电视较密集，可以采用星形拓扑结构；若局域网范围较大，广播点比较稀疏，可以采用混合或总线网络拓扑结构。需要注意的是，若在大型局域网中，音频广播网络只是其中一部分的话，在逻辑上可以将音频以太网划分到虚拟局域网中，当然，要达到上述效果，对交换设备的要求是较高的，站在数量角度，需要三层交换设备，站在物理结构角度，原有的网络拓扑结构依然要遵循。

2.3 实时分析网络数字音频公共广播

在广播系统中，音源性质不同，其类型也不尽相同，可以根据不同的音源性质将其分为实时音频和非实时音频两种类型。现场演讲、音乐等音频都属于实时音频，其具有较强的实时性。而那些事先已经录制好的音频信息，如磁带、光碟等则属于非实时音频，此类音频不要求实时性。值得注意的是，在系统中合理应用双核处理器，可以实现非实时音频和实时音频的同时播放，彼此不产生影响。

首先，实时语音编码。在公共广播系统中，主要的传输音频如背景音乐等大多数属于非实时音频，而所传输的实时音频所包含的语言信息并不要求其具有较高的音质，综合多方面考虑，实时语音编码方式主要包括两种类型，分别是非压缩的PCM编码和压缩的ADPCM编码。

其次，静态抖动缓冲控制和抖动缓冲控制。在公共广播系统正常运作的过程中，延时和抖动都是比较严重的问题，如果这两个问题，尤其是抖动问题得不到妥善解决，会对语音广播质量产生比较严重的负面影响，这就对实施语音传输提出了较高的要求，务必在这一过程中严格控制抖动，对语音数据包进行缓冲至关重要，以实际情况为基础确定缓冲区域和时间，在合理可控范围内控制播放延时。

最后，网络传输延迟。网络传输延迟指的是数字音频信息的发出和接收存在时间差，延时类型主要包括三种类型，分别是排队延时、传输延时和发送延时。通常情况下可以采取三种方法处理网络传输延时状况：一是将冲突发生概率控制在合理范围内，并尽可能使其概率降低；二是可以利用网络交换机采取分段控制的方式来处理冲突；三是增加时机制的有效性。当然，在实际工作过程中究竟采取哪种方式来处理传输延时情况，要根据实际情况来决定。

3 系统音频源的管理和采集

3.1 实时语音采集终端设计

一方面，实时语音采集终端硬件的设计工作务必要落到实处，以数字音频广播终端为依据，选择合适的实时语音采集终端硬件；另一方面，实时语音采集终端软件的设计工作亦要落到实处。既要重视数据结构，也要重视数据任务和流程。

3.2 音频服务器管理软件设计

音频控制服务器是音频以太网的主要设备之一，其正常运作主要是通过计算机来实现的，因此，人机界面和网络通信模块的设计工作至关重要，为人们后期的有效利用提供便利条件。

4 结语

综上所述，未来公共广播技术必然是朝着数字化方向发展的，应用网络数字音频公共广播技术不仅是时代发展的必然要求，而且能够在一定程度上将更真实、更清晰的声音提供给广大受众，从而提高服务质量，改善用户体验。因此，深入研究网络数字音频公共广播技术的适用范围和应用过程，具有一定的现实意义。