onvif标准与语音增强算法结合的网络拾音器设计

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1、分类号密级UDC学校代码10500工程硕士学位论文（非全日制）题目:ONVIF标准与语音增强算法结合的网络拾音器设计英文题目:ThenetworkadapterDesignofIntegretedONVIFstandardandSpeechenhancementalgorithm学位申请人姓名：周黎明申请学位领域名称：控制工程指导教师姓名:张正文王修宏二○一六年十一月分类号密级UDC学校代码10500工程硕士学位论文（非全日制）题目ONVIF标准与语音增强算法结合的网络拾音器设计英文题目ThenetworkadapterDesignofInt

2、egretedONVIFstandardandSpeechenhancementalgorithm研究生姓名（签名）校内导师姓名（签名）职称副教授校外导师姓名（签名）职称高级工程师申请学位领域名称控制工程领域代码085210论文答辩日期2016.11.13学位授予日期2016.12学院负责人（签名）评阅人姓名熊斌宇评阅人姓名庞牧野2016年11月15日摘要拾音器作为语音采集设备，已广泛应用于安防监控领域。传统的拾音器采集信号后通过以下两种方式存储信号：一种是将采集到的信号通过音频电缆与硬盘录像机（DVR）连接，经硬盘录像机编码压缩后存储；另外

3、一种是将采集的信号直接输入到前端网络摄像机（IPC）的音频口，由IPC编码压缩后传送到后台网络硬盘录像机（NVR）存储。以上两种解决方案存在以下问题：DVR及IPC这类设备音频采集速率不高，存储的音频品质不理想；对于没有音频输入口的IPC，拾音器连接困难；采集的语音信号只能依托视频系统存在，而不能单独组成系统。为解决上述问题，本文设计了一种基于ONVIF（OpenNetworkVideoInterfaceForum）协议的网络拾音器及服务端软件与数据处理软件。该拾音器既可与现有的安防系统无缝连接，又可单独组成语音监控系统。网络拾音器以N329

4、2为主控芯片，该芯片使用ARM9内核，内部集成了H.264编解码器、JPEG解编码器、32通道的声音处理单元、以太网接口等单元，是为了加速影音串流媒体播放效能而特别设计的。主板上还有以太网PHY芯片、拾音模块、SPINORFLASH、SD卡等配套模块，可完整实现音频采集、语音增强降噪、编码、压缩及流媒体传输。它采用RJ45网线接口，在兼容ONVIF协议的监控系统中，网络拾音器接入网络交换机或路由器之后，便可实现即插即用，无需依赖传统的DVR或IPC,这样就避免了DVR、IPC编码受音频采集速率等原因造成的声音失真、噪音增大问题。此外，MCU搭

5、载的LWIP协议栈使得该拾音器可以通过网络串流实时发送音频信号。服务端软件能对多达128路拾音器进行管理和配置，涉及到的技术包括数据库读写删除修改，网络数据链路层协议、FTP协议、UDP协议等操作。服务端软件还可以在网页中输入IP地址对上线的拾音器进行访问及设置，利用串流在电脑端的媒体播放器实时播出拾音器所收集的音频信号。另外，数据处理软件是一款能够使音频信号以WAV或AAC格式进行本地存储、波形显示、编辑及历史文件查询的软件。该系统首次将麦克风阵列技术、广义旁瓣相消技术与相干滤波器技术集成，用于网络拾音器，较好地抑制背景噪声，达到语音增强的

6、效果。同时也是第一次将ONVIF协议嵌入到网络拾音器，使网络拾音器与现有的视频监控管理平台无缝连接，满足市场上对语音采集越来越高的要求。关键词：拾音器,ONVIF协议,语音增强算法IAbstractPickupasphoneticacquisitionequipment,hasbeenwidelyusedinsecuritymonitoringfield.Aftertheacquisitionofsignal,traditionalpickupthroughthefollowingtwowaystostoresignals:onewayist

7、hepickupsignalacquisitionthroughaudiocableconnectedtotheharddiskvideorecorder(DVR),signalafterharddiskvideocodingcompressionstorage;Anotherwayistopickupacquisitionsignalinputdirectlytoanaudioforfront-endwebcameras(IPC),bytheIPCcodingcompressionwillbesenttothebackgroundnetwo

8、rkharddiskvideorecorder(NVR)storage.Theabovetwosolutionsexistthefollowingproblems: