寶力道

內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)　內(nèi)蒙古　呼和浩特市　010050

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COMMANDER G3數(shù)字音頻傳輸器在廣播電臺(tái)的應(yīng)用

寶力道

內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)內(nèi)蒙古呼和浩特市010050

【摘要】COMMANDER G3數(shù)字音頻傳輸器是一套技術(shù)先進(jìn)、傳輸質(zhì)量好、使用靈活方便、后期使用費(fèi)用低、能適合各種場(chǎng)合的現(xiàn)場(chǎng)直播傳輸系統(tǒng)，它解決了傳統(tǒng)音頻傳輸中的許多問題，提高了音頻傳輸過程中的節(jié)目聲音質(zhì)量和傳輸安全性。

【關(guān)鍵詞】音頻傳輸器網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換

目前，廣播電臺(tái)對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)音頻信號(hào)的傳輸主要依靠電話線，使用電話?cǎi)詈掀鱾鬏敚▋?nèi)蒙古廣播電視臺(tái)目前主要使用的是S20及S24電話?cǎi)詈掀鳎鹘y(tǒng)的電話線傳輸由于受到直播現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，存在傳送的音頻質(zhì)量差、易斷線等缺點(diǎn)，已經(jīng)無法滿足廣播的發(fā)展需求，隨著廣播受眾的不斷擴(kuò)大，聽眾對(duì)現(xiàn)場(chǎng)直播的音質(zhì)提出更高的要求。在這種情況下，急需一套技術(shù)先進(jìn)、傳輸質(zhì)量好、使用靈活方便、能適應(yīng)各種場(chǎng)合現(xiàn)場(chǎng)直播的傳輸系統(tǒng)。COMMANDER G3數(shù)字音頻傳輸器基本能滿足以上需求。

1　硬件結(jié)構(gòu)

COMMANDER G3便攜式及機(jī)架式傳輸器可以滿足使用者按照各自廣播條件組合的要求。機(jī)架式小巧便于安裝，為直播間節(jié)省了很大的空間，且具有圖形化用戶界面設(shè)置。每個(gè)傳輸器帶有兩個(gè)擴(kuò)展槽，能夠兼容POTS、ISDN或GSM等模塊，也可以通過設(shè)置IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接。使用者可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇通信方式?？砂惭b的網(wǎng)絡(luò)模塊包含：

（1）通過IP，LAN，WAN和802.11x wire無線網(wǎng)絡(luò)傳輸音頻；

（2）3G寬帶無線手機(jī)網(wǎng)絡(luò)；

（3）常用模擬電話線POTS或PSTN連接；

（4）無線手機(jī)GSM網(wǎng)絡(luò)；

（5）ISDN BRI，PRI和Inmarsat衛(wèi)星巡回；

（6）數(shù)字專用線，帶X.21接口。

2　常用硬件組合

2.1兩個(gè)POTS模塊之間的音頻傳輸

兩個(gè)傳輸器通過模擬電話線可以傳輸高達(dá)15KHz的單聲道音頻。兩個(gè)POTS模塊之間的音頻傳輸與傳統(tǒng)電話?cǎi)詈掀鞯氖褂梅椒愃?，如圖1所示。直播間的音頻傳輸器和遠(yuǎn)程傳輸器都安裝有POTS模塊；將電話線連接到POTS模塊的RJ11連接口，若連接成功，可以在傳輸器顯示屏看到；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要改變音頻傳輸類型：?jiǎn)温暤阑蛄Ⅲw聲；如果遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)音頻已經(jīng)接入，可以試聽音頻質(zhì)量，適當(dāng)調(diào)節(jié)輸入增益。最后，就可以通過鍵盤輸入POTS連接的電話號(hào)碼。如果需要插入撥號(hào)暫停，按住#鍵3秒鐘直到一個(gè)逗號(hào)自動(dòng)輸入為止。

如果所處地區(qū)的電話傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定，可以給傳輸器安裝兩個(gè)POTS模塊進(jìn)行級(jí)連，通過這個(gè)設(shè)置改進(jìn)連接，即可獲得更高質(zhì)量的音頻。例如，第一條電話線連接到比特率為12000bps，第二條為12000bps，級(jí)聯(lián)后相當(dāng)于用24000bps的比特率傳輸15KHz的音頻。

2.2一個(gè)POTS模塊和一個(gè)GSM模塊之間的音頻傳輸

裝有GSM模塊的傳輸器可以與另一個(gè)具有地面接收GSM呼叫功能的POTS線路進(jìn)行通信，如圖2所示。在使用GSM模塊傳輸音頻時(shí)主要注意向網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商確認(rèn)你的網(wǎng)絡(luò)形式，不同的網(wǎng)絡(luò)形式所要求的比特率不同，如果你選擇標(biāo)準(zhǔn)的GSM CSD，選擇9600bps；若為HSCSD網(wǎng)絡(luò)連接，選擇28800bps，不同網(wǎng)絡(luò)下的傳輸器設(shè)定算法是不同的：CSD用VOICE G3，HSCSD連接用MUSIC，這樣才可以傳輸高達(dá)15KHz音頻。

圖1　兩個(gè)POTS模塊間的音頻傳輸

圖2　POTS模塊和GSM模塊間的音頻傳輸

一般情況下，POTS模塊安裝在直播間音頻傳輸器上，GSM模塊安裝在遠(yuǎn)程傳輸器上，便于遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的音頻傳輸。此時(shí)，要連接到POTS地面?zhèn)鬏斁€，必須在GSM地面?zhèn)鬏斁€模式下才能夠接受GSM電話，需在遠(yuǎn)程傳輸器上打開GSM地面?zhèn)鬏斈Ｊ健?/p>

2.3兩個(gè)IP模塊之間的音頻傳輸

使用局域網(wǎng)或公共網(wǎng)絡(luò)，可以使傳輸器之間在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行音頻傳輸。在此討論最基礎(chǔ)的IP連接及提供關(guān)于影響IP連接因素的信息，同時(shí)，討論基于直播間的IP傳輸器及遠(yuǎn)程廣播傳輸器的IP地址配置。

2.3.1公共與私人IP地址

IP地址是獨(dú)一的號(hào)碼，它能讓設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)和使用因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的因特網(wǎng)進(jìn)行通信。IP分為兩種：公共IP地址與私人IP地址。由于IP地址不足，世界上每一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都不可能有一個(gè)唯一的IP地址。公共IP地址由運(yùn)營(yíng)商分配一個(gè)靜態(tài)的公共IP地址，能夠允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間在因特網(wǎng)上互相通信，允許遠(yuǎn)程傳輸器通過因特網(wǎng)呼叫直播間傳輸器；私人IP地址是網(wǎng)絡(luò)管理員分配一個(gè)私有IP地址給在局域網(wǎng)上的設(shè)備，可以通過局域網(wǎng)進(jìn)行通信。因此，某些IP地址范圍只為私人使用而設(shè)置。這些號(hào)碼可以供任何人在局域網(wǎng)內(nèi)使用，但使用這些IP的電腦或設(shè)備無法直接通過因特網(wǎng)連接，前提是沒有用NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）設(shè)備或提供一個(gè)公共的IP地址。

如果想通過一個(gè)私人的IP地址在傳輸器上撥號(hào)，需要網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換能讓一個(gè)設(shè)備，比如說寬帶路由器，在公共因特網(wǎng)和當(dāng)?shù)厮饺薒AN之間扮演轉(zhuǎn)換的角色。通常它會(huì)安裝在直播間內(nèi)，可以從遠(yuǎn)程的傳輸器上撥號(hào)到直播間內(nèi)。

2.3.2影響IP連接可靠性的因素

有許多因素會(huì)影響到IP連接的可靠性，包括：網(wǎng)絡(luò)連接的方式是否使用無線連接，無線信號(hào)可能會(huì)使音頻信號(hào)傳輸?shù)倪^程受到干擾，影響音頻質(zhì)量；傳輸過程中使用的傳輸層協(xié)議連接是TCP還是UDP連接，UDP是個(gè)常用來發(fā)送因特網(wǎng)音頻和視頻流的協(xié)議。UDP與TCP的區(qū)別在于它發(fā)送數(shù)據(jù)包。UDP通過IP發(fā)送音頻更快更高效；在網(wǎng)絡(luò)使用過程中是否與其他設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)，如果和其他設(shè)備共同使用網(wǎng)絡(luò)，比如說電腦，電腦會(huì)分享網(wǎng)絡(luò)帶寬，致使傳輸器占用的帶寬降低，影響傳輸?shù)囊纛l質(zhì)量。

2.3.3怎樣在直播間安裝傳輸器：DHCP IP連接和NAT

（1）訂購(gòu)寬帶服務(wù)：需要電信運(yùn)營(yíng)商提供寬帶服務(wù)，建議使用高速因特網(wǎng)連接。對(duì)直播間來說，建議使用有線高速服務(wù)：下行線速度最少達(dá)到256kbps，上行線速度最少達(dá)到256kbps。高速網(wǎng)絡(luò)會(huì)提供更好的可靠性及更多優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

（2）分配一個(gè)靜態(tài)IP：公共IP地址是永久的網(wǎng)絡(luò)連接地址，它讓電腦能夠在因特網(wǎng)上進(jìn)行通訊。當(dāng)寬帶服務(wù)開通后，說明電信運(yùn)營(yíng)商分配了一個(gè)公共地址給用戶。但是，為每一臺(tái)設(shè)備開通一個(gè)公共IP地址是不現(xiàn)實(shí)。如何獲得一個(gè)靜態(tài)的IP地址？這里就需要配置NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）。

NAT設(shè)備猶如寬帶路由器，像個(gè)阻擋不必要的資料進(jìn)入的防火墻。依照防火墻的配置，系統(tǒng)可能需要端口發(fā)送啟動(dòng)能接收從遠(yuǎn)程傳輸器發(fā)送到直播間傳輸器的呼叫功能。傳輸示意圖如圖3所示。如果直播間的幾個(gè)傳輸器共享相同的靜態(tài)公共IP地址，類似的情況就會(huì)發(fā)生。將需要在每個(gè)直播間的傳輸器有不同的端口號(hào)才能與你的遠(yuǎn)程傳輸器成功的連接上。

對(duì)于長(zhǎng)久的安裝，使用直播間傳輸器分配一個(gè)永久的靜態(tài)私人IP地址。這樣做的好處在于可以在LAN上連接到任何位置。通常來說，需要通過因特網(wǎng)從遠(yuǎn)程傳輸器撥號(hào)呼叫到直播間的傳輸器，也就是說，遠(yuǎn)程傳輸器連接到因特網(wǎng)上就可以直接撥號(hào)到直播間傳輸器了。

2.3.4傳輸器IP地址和端口設(shè)置

一般情況下，影響設(shè)置傳輸器種類、音頻比特率、前向糾錯(cuò)、預(yù)先緩沖毫秒的因素比較多，不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)置參數(shù)也不一樣，可根據(jù)實(shí)際情況來定。

在TCP/IP和UDP網(wǎng)絡(luò)，傳輸器端口是連接的終點(diǎn)。軟件網(wǎng)絡(luò)端口是系統(tǒng)相互通訊的門道。比如說，直播間的傳輸器都擁有相同的公共靜態(tài)IP地址，必須將端口號(hào)分配給每個(gè)傳輸器，當(dāng)有電話進(jìn)來時(shí)，網(wǎng)絡(luò)就知道該送到哪個(gè)傳輸器了。

圖3　遠(yuǎn)程傳輸器與直播間傳輸器間傳輸示意圖

圖4　傳輸器IP地址和端口設(shè)置示意圖

當(dāng)有幾個(gè)不同的便攜式傳輸器通過一個(gè)特定的公共IP地址接受數(shù)據(jù)時(shí)，端口信息就會(huì)成數(shù)據(jù)包，以確保正確的數(shù)據(jù)發(fā)送給正確的直播間傳輸器，如圖4所示。多個(gè)直播間的傳輸器用一個(gè)靜態(tài)公共IP地址來連接不同的遠(yuǎn)程廣播傳輸器。每個(gè)遠(yuǎn)程傳輸器都已經(jīng)編入了一個(gè)端口號(hào)作為在直播間撥號(hào)的目標(biāo)端口號(hào)。

小結(jié)

經(jīng)過實(shí)踐證明，COMMANDER G3數(shù)字音頻傳輸器是一套技術(shù)先進(jìn)、傳輸質(zhì)量好、使用靈活方便、后期使用費(fèi)用低、能適合多種場(chǎng)合的現(xiàn)場(chǎng)直播傳輸系統(tǒng)。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，覆蓋面廣，限制傳輸?shù)臈l件減少，而且能提供更快、更安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。隨著廣播的發(fā)展，這套系統(tǒng)必將在我臺(tái)發(fā)揮更強(qiáng)的作用。

審稿人：孫生和內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)正高級(jí)工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

【中圖分類號(hào)】TN931.2

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2096-0751（2016）05-0018-04

作者簡(jiǎn)介：寶力道內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)高級(jí)工程師