淺談改造項目中網絡傳輸與處理
來源:數字音視工程網 編輯:數字音視工程 2013-10-29 15:26:18 加入收藏 咨詢
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前言
某集團大型辦公樓(下面簡稱“ZF”)現有4間獨立的會議室分別在5樓、7樓和10樓,另外12樓有一個大型報告廳。所有擴聲設備均為世界一線品牌,整體擴聲效果完好。但是4個房間沒有任何連接以及信號交互,這給ZF帶來很多不便,無法實現諸如會議分享、實時分組討論、會議信息備案等等,為此ZF考慮對整個會議系統進行信號交互傳輸及處理環節進行相應的改造。
需求分析
要在現有系統基礎上實現諸如會議分享、實時分組討論、會議信息備案等等會議功能,實際上就是從下面幾個方面進行考慮:
1) 實現所有房間信息交互。能保證每一個房間都可以聽到其它會議室的會議內容,本房間的聲音也傳送到其它會議室。真正做到,不再同一會場實現同步討論狀態。
2) 單個會議室進行會議記錄管理并存檔。由于一些會議內容比較重要,考慮到存檔備案。啟用單一會議室錄制。這樣可以保證單一會議室會議內容的私密性。也可以將所有的會議音頻信號進行混音編輯。
3) 所有會議室實現機房統一控制。所有的設備均由計算機總機房控制。由于沒有專人控制,最好是能存儲模式進行簡單的操作,就可以實現所需要會議功能。
4) 盡量少破壞現有的裝修結構。由于大樓自身裝修的整齊莊重,而裝修也不錯2-3年,盡量不要大范圍的破壞現有裝修外觀,盡量避免管線外露。避免不必要的破壞性。
整個系統在設計時應本著“穩定、安全、優質、經濟、可擴展、網絡化、數字化、自動化、模塊化”的原則,以國家廳堂擴聲標準進行改造,并保持最好的性價比。
在整個系統改造的設計過程中要求設備操作簡單快捷,工作界面友好、維護管理方便有效。需要具有穩定、成熟、先進的網絡構架。
系統還應充分考慮到今后的發展與需求,具有較強的升級擴展能力。當現有系統無法滿足需求時,可通過增加適當的系統設備,如接口機、處理平臺等,在不影響正常工作的情況下實現系統平穩升級。
設備選型
由于是傳輸音頻信號,最重要的音質和延時。分析現有的一些音頻聯網方式,最終選用了被廣泛采用的CobraNet 協議音頻傳輸方式。
CobraNet是由Peak Audio 公司開發的,一種通過以太網來傳輸未壓縮的高質量的數字音頻信號的技術。CobraNet具有良好的互通性、低成本、可靠性、穩定性、可預見的發展速度和市場?,F在,包括Biamp、BOSCH、Bose、Crestaudio、Crown、Digispider、Peavey、QSC、YAMAHA 等多家國際一流音視頻設備公司都支持CobraNet技術,并開發了大量的產品廣泛應用在各種場合中。
CobraNet很好地利用以太網解決了音頻信號遠距離傳輸難題,只需用1 根網線,就可以把多路的音頻信號傳至遠端;如果所使用的交換機支持光纖接口,則可以把音頻信號傳輸到幾十公里以外。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上都能充分滿足該項目的改造需求。
其實在CobraNet研發時就已經有多家著名的音頻公司參與研發,其中第一批次有幾個大家很熟悉的品牌,如Biamp、BOSCH、BSS、Crestaudio、Crown、Digispider、Peavey、QSC等上述品牌。其中在廳堂擴聲處理設備中BIAMP、DIGISPIDER占主導位置;而BSS、Peavey、QSC等是大型場館為領軍品牌;BOSCH是會議發言系統的主導者,而Crestaudio、crown是以功率放大器主要產品。 本次項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備,因此本項目選擇了DIGISPIDER品牌CNP888和TR2000-0808A兩款產品進行整個項目的改造實施。
方案實施
1) 設備安裝
考慮到每個房間已經是一套獨立的擴聲系統,本次改造的主要目的是將每個房間的信號進行交互式訪問。
連接圖中,紅線表示CAT-5線,每個房間可以使用現有的CAT-5線,而不必破壞原本的裝修結構,更無需繁瑣的施工。每個房間添加一臺DIGISPIDER CNP888作為本地接收、發送以及音頻處理的核心設備。網絡總控室增加一臺CNP888進行對整體交互系統的信號處理及傳輸。本地通過一臺PC預設模式,在使用過程中不需要任何PC操作。
使用DIGISPIDER專屬軟件NSP-100進行軟件配置,輕松連線配置,如下圖所示。
各會議室的CNP888通過2路網絡輸出通道,將信號傳輸到核心處理CNP888進行交互,再由核心處理CNP888的8路網絡輸出返回到4個會議室中CNP888的2路網絡輸入通道。這樣就可以滿足交互會議的設置。
2) 實現交互式會議
每個會議室將在輸出總線上選擇2個輸出通道(注:L、R)。將這2路信號送入DIGISPIDER CNP888的模擬通道,然后由CobraNet接口統一傳輸到交換機,由核心處理的CNP888統一進行處理及傳輸。如下圖所示。
調音臺輸出部分的虛線代表模擬音頻信號,在CNP888中經過DSP處理后,通過實現代表的CAT-5網絡線將本地信號發送到交換機,然后通過交換機將其他房間的音頻信號接收到本地。經CNP888處理后,輸出到本地的調音臺,在本房間擴聲。
通過上面系列的系統連接及軟件設置,已經解決了甲方第一個要求,即實現4個房間交互式會議。
3) 實現會議音頻記錄
接下來一個要求是把4個房間的會議做音頻記錄。
現在做會議記錄有很多種方式,如光盤刻錄、硬盤存儲、U盤存儲等。
在本方案中我們采用聯匯科技出品的D8數字固態錄音機,它是一款專業級的U盤錄音機,它可以將錄音文件存儲在內置的SD卡上,也可以存儲在外置的U盤上,支持內置存儲和U盤的復制操作,該存儲方式可以在每次會議結束后通過U盤直接將錄音導入電腦,方便實現光盤刻錄、硬盤存儲。重要會議可以將該U盤直接封存留檔。這樣的存儲模式即安全又穩定,性價比極高。具體操作如下圖所示。
上圖中,中間的設備為DIGISPIDER的TR2000設備,用于將網路信號轉化成16路模擬信號。在這里我們把它作為錄音輸出,將其信號發送到4臺LINKER的D8嵌入式固態錄音機。獨立收錄4個房間的會議音頻信號,便于保存及存檔。
4) 添加設備明細
房間名稱 | 設備型號 | 數量 | 用途 |
5樓會議室 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺 | 處理傳輸本房間信號 |
7樓會議室 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺 | 處理傳輸本房間信號 |
10樓會議室 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺 | 處理傳輸本房間信號 |
12樓報告廳 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺 | 處理傳輸本房間信號 |
DIGISPIDERtr2000 | 1臺 | A/D轉換及錄音輸出 | |
LINKERD8 | 4臺 | 4個會議室獨立音頻采集錄制 | |
網絡總控室 | DIGISPIDERCNP888 | 1臺 | 核心處理器,對整個交互信號進行處理 |
小結
隨著音頻技術的不斷發展,網絡傳輸已經被大范圍使用。本項目中使用的CobraNet協議傳輸方式,是目前主流的傳輸協議。該協議具有穩定性高、失真率低、采樣頻率高等優勢。
使用現有網路線路,搭配帶有CobraNet接口的設備,使改造工程變得省時省力。簡單的設備連接,1個軟件控制多個設備,使編程變得輕松快捷。
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