网络音频传输系统设计与实现

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1、北京邮电大学工程硕士学位论文独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论本人签名：处，本人承担一切相关责任。日期．立乒生关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国

2、家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学本人签名：导师签名：日期：翌蔓：竺：量日期：匈丑一北京邮电大学工程硕士学位论文1．1论文背景和意义第一章概论在传统专业音频领域，高质量音频信号的实况传输，通常在模拟域中进行。在模拟音频系统中，音频信号按照专用的路径传输，每一个音频轨道都要与一条音频电缆相连。在多间机房和长距离的安装过程中，音频设备往往需要通过矩阵交换、

3、分布式放大器和接线板连接在一起。对音频内容的管理和监控，以及对系统设备的控制都需要附加硬件设备和电缆。所以在模拟系统中，系统的重新配置是一个复杂而耗时的过程。一旦系统安装完成后出现任何问题，系统需要反复的检查和重新连接电缆。因此传统的模拟音频传输系统安装麻烦、维修困难、费用高。而与此同时，计算机网络飞速发展，给传统音频传输带来了新的机遇和挑战。一方面，计算机网络采用数字传输，较之模拟信号传输，其无论在传输的稳定性和处理的灵活性上都有较大的优势；另一方面，以太网协议让计算机在局域网中的互联互通以及管理和监控变得更加简便、容易实现，这就给音频网络的构建提供了更为完美的方案，并且由于网络强大的

4、传输能力使音频信号在以太网上的传输成为可能。本设计就是利用基于以太网的硬件、软件及传输协议实现多路音频的实时传输，从而简化网络设计、安装和设备的管理。在基于以太网的音频网络中，多个轨道上的音频和控制数据可以在单个CAT-5e非屏蔽双绞线中传送，能极大地降低导管和安装成本。每个网络音频设备都可以分配独立的地址，以太网控制交换器可以像其在数据网络中那样，为设备之间的音频数据传输提供路由功能。无论是单点传输还是多点传输，以太网交换器都可以根据读取的地址信息将数字音频传送到目的地。音频路由的改变不需要人工接线或者额外购置音频路由器，只需要更改地址信息即可。网络音频传输系统前景广阔，可广泛应用于广

5、播、录音棚、现场表演、大剧院、排练室、乐队演出及商业应用等。1．2网络音频发展动态国外在20世纪末就对网络传输实时音频的技术进行了研究，现在已经有很多产品可以实现多路实时音频的网络传输，而且这些产品也已经逐步得到应用。北京邮电大学工程硕上学位论文其中开发最完善的就是美国CirrusLogic公司的CobraNet，同时其它公司也开发了相应的产品，像A：viom公司的A．NET，AudioRail公司的AudioRail，Digigram公司的Ethersound系统，Yamaha的mLAN等。1．2．1CobraNet音频PeakAudio公司开发CobraNet目的之一就是在高速发展的

6、计算机网络平台上找到一种实时的、稳定的专业音频数据传输的方法。自从它发布第一块CobraNet模块以来，得到了包括Peavey、Crestaudio、QSC、Crown、Bose、BOSCH、YAMAHA、EAW等超过四十多家国际一流音频设备公司的支持。CobraNet产品从标准的输入输出设备、功率放大器、有源扬声器系统直到各类网络化的信号处理设备，可以说是应有尽有，并且在2000年悉尼奥运会、2004年雅典奥运会、澳大利亚悉尼国际机场、迪斯尼乐园、英国伦敦西特鲁机场、爱尔兰都柏林机场等都得到了成功的应用。CobraNet以其良好的互通性、低成本的造价、可靠性、稳定性、可预见的发展速度和

7、良好的商业运作机制已经在这一市场占领了较大的份额。目前CobraNet在音频采样速率上支持48KHz和96KHz，分辨率支持16、20和24bit三种，并且可以在一根网线传输多达128个这样的音频通路。可以预见，CobraNet技术将是未来网络音频的发展方向，同时也极有可能成为行业标准。1．2．2EtherSound音频Digigram公司正申请专利的EtherSound系统准备进入竞争激烈的安装音频网络系统领域。虽然存在其它表面上