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3G音频编解码器的简介与应用

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【摘要】本文主要介绍3g音频编解码器的设备构成及其不同编解码技术在不同的技术条件下的应用情况。并结合两年来我台使用3G音频编解码器构建现场直播系统的实际应用,为广播的技术人员和记者、主持人做个普及参考。

【关键词】3G音频编解码器;现场直播;ACCESS;BRIC;AAC

一、引言

随着科学技术的发展,各种新媒体也在不断的涌现,并给传统的广播媒体造成了很大的冲击。广播如何更好的发挥快捷,方便,移动接收的特点,如何更好地做到三贴近,不仅是节目部门独自承担的任务,更应该是我们技术部门应该充分发挥技术先行的良机。新技术、新产品对广播的节目形式和发展带来很大的影响是有目共睹的。热线电话的应用打开了主持人与听众之间的一扇窗,internet网络的发展拉近了主持人与听众之间的距离。但各种媒体的竞争和节目的需要,决定了广播不只是呆在固定直播室的单向传播。

为促进我台节目创新的需要,广播节目的形式多样化,可以说最好能满足主持人随时随地能进行现场直播,那是广播节目的需求。传统的热线电话对传输高质量的音频信号无法满足,卫星直播车成本高,有线光纤传输无法移动。广播人更需要的是灵活简便、移动性强、传输质量高的便携式设备。随着3G无线网络覆盖范围的扩大,无线、有线宽带技术的日益发展成熟,传输编解码技术的发展,使得我们的想法得以实现。

二、设备简介

我台2010年购进第一套COMREX公司的ACCESS音频编解码器,整套设备包含:(1)便携式音频编解码器(用于现场传输);(2)附属调音台(与便携编码器链接);(3)机架式音频编解码器(安装在直播室)。

ACCESS便携式音频编解码器是一款小巧的掌上型编码器,使用BRIC(Bro-adcast Reliable Internet Codec:广播高可靠互联网编码)技术,通过公共网络传输广播质量的音频节目。

(一)主要的技术特性

(1)具备LCD/触摸屏,显示操作菜单及电平表;

(2)内置充电器,具备可拆卸电池,操作时间7小时(配置调音台附件时,操作时间为5小时);

(3)可通过CardBus卡插槽连接多种数据网络:包括Modem连接、3G网络连接和Wi-Fi网络连接;

(4)ACCESS Portable包含一块Card-Bus类型的802.11bWi-Fi卡和56k POTS Modem卡;

(5)可通过USB接口与3G无线上网卡连接3G数据网络;

(6)以太网接口作为互联网共享设备,允许通过CardBus卡使用笔记本电脑;

(7)兼容Comrex POTS编解码器(包括Matrix、Vector或BlueBox);

(8)可支持MPEG 4-AAC编码算法,传输超高质量音频;

(9)可支持调音台附件,连接ACCESS Portable使用可提供多达6路单声道输入/耳机输出以及立体声输入;

(10)可切换的Mic/Line单声道输入,平衡XLR接口,具备音量控制;

(11)Mic输入具备可开关控制的12V幻象供电;

(12)具备立体声耳机输出,1/8″ (3mm)mini接口,具备音量控制;

(13)立体声模拟线路输入/输出,1/8″(3mm)mini接口。

(二)ACCESS机架式音频编解码器常用于直播室或总控

主要的技术特性:

(1)使用BRIC技术通过公共网络传输广播质量的音频节目;

(2)可在任意具备网络的地点通过标准的网络浏览器对设备进行设置及管理;

(3)兼容Comrex POTS编解码器(包括:MATRIX、VECTOR、BLUEBOX);

(4)可支持MPE G-4 AAC(Advanced Audio Coding:高级音频编码)编码算法,传输超高质量音频;

(5)立体声模拟线路电平输入/输出,平衡XLR接口;

(6)AES3数字音频输入输出,平衡XLR接口。

(三)ACCESS音频编解码器可双向传输数字音频信号

主要传输方式:

(1)Cable(电缆)、DSL(数字用户电路)和POTS(模拟电话线路);

(2)无线网络——802.11b(Wi-Fi);

(3)3G数据网络——EVDO、UMTS/HS DPA;

(4)卫星终端(国际海事通讯卫星BG AN、Fleet、VSAT);

(5)Internet公共互联网——使用BRIC技术,克服了公众网的不可靠性。

三、系统集成与应用

ACCESS机架式音频编解码器安装于直播室(总控室)。设备具有AES3数字音频输入输出,平衡XLR接口,可以直接与数字播出系统连接。主要通过3种方式与便携式编码器进行链接。

(1)通过ETHERNET 10/100M以太网接口连接Internet公共互联网。利用VoIP技术与与便携式编码器进行链接。

(2)通过RJ11电话线插座连接电话线,用拨号方式与便携式编码器进行链接。

(3)USB接口可外接3G上网卡,通过3G无线网络与便携式编码器进行链接。

ACCESS机架式音频编解码器安装后可直接在本机上外接鼠标键盘和显示器,开机即可对本机进行设置。也可利用其他电脑通过Internet公共互联网,对机架式音频编解码器进行设置管理。建议:为方便外出直播人员链接操作简单,机架式音频编解码器最好选择固定的公网IP。条件允许,网络带宽能在4M以上最好。同时设定好登录密码,确保系统设定不被乱改。

3G音频编解码器现场直播的系统图示意如图1所示:

图1 3G音频编解码器现场直播的系统图示意

现场直播信号送入便携式编码器进行相应的编码,通过3G无线网络、In-ternet公共互联网(或电话线)进行数据传输,接收端的ACCESS机架式音频编解码器对现场回传的数据进行解码后送总控矩阵再送往各分控直播室。

便携式编解码器外出直播前,先设定好跟机架式音频编解码器一样的公网IP地址,对于POTS方式需要设定好电话。使用时就很简单了,只要(下转第80页)(上接第68页)在连能上互联网的地方,点触CONNET键即可连接。整套系统在连接中断时有自动连接功能,安装调试好后,任何人携带出去都可使用。特别是便携式编解码器带充电电池,通过多针接口与附属调音台连接使用,再配上3G上网卡,外出直播活动基本不受场地限制。

表1

所需比特率 编码延时 音频带宽 ACCESS编码算法及设置

30kb/s 46ms 15kHz BRIC-HQ1 立体声

24kb/s 210ms 15kHz BRIC-HQ2 立体声

1536kb/s 6ms 20kHz Linear PCM立体声

96kb/s 59ms 20kHz AAC 立体声

65kb/s 145ms 20kHz HE-AAC 立体声

33kb/s 180ms 20kHz HE-AAC V2 立体声

131kb/s 20ms 15kHz AAC-LD 立体声

65kb/s 45ms 20kHz AAC-ELD 立体声

820kb/s 15ms 20kHz FLAC

注明:以上测试数字以传输带宽条件允许情况下所得。

四、系统使用测试情况

ACCESS音频编解码器提供了不同的编码模式,以适合不同的工作条件,常用的编码方式有BRIC和AAC,所要求的网速、编码延时、音频带宽实际使用测试情况如表1所示。

实际使用中,ACCESS音频编解码器只能直接支持中国联通的3G网卡,而在我国三种3G上网模式中,中国联通WCDMA的上行速率为5.76Mb/s,下行速率为14.46Mb/s;中国移动TD_CDMA的上行速率为384Kb/s,下行速率为2.8Mb/s;中国电信CDMA2000的上行速率为1.8Mb/s,下行速率为3.1Mb/s;但以上都是各个3G网的理论峰值。为了确保移动直播车上能实现较好的传输,可采用工业级的3G无线路由器外接车载天线,便携式编解码器通过3G无线路由接入互联网的方式,就能较好解决移动传输的3G网络覆盖问题。在使用3G无线上网移动传输的方式时,根据多次使用经验可选择:HE-AAC V2、BRIC-HQ1、BRIC-HQ2。这几种编码模式。可以说,ACCESS 3G音频编解码器为构建广播移动直播室提供了一种较为可靠的选择;也可以做为应急广播的一种传输方式。

当然,在固定场合,只要有线宽带网络速率能达到4Mb/s以上,选用Linear PCM、AAC、AAC-LD、AAC-ELD、HE-AAC这几种编码,传输的信号质量会更好。在2012年11月的第八届泛珠三角区域(9+2)合作与发展论坛和泛珠三角区域经贸合作洽谈会开幕式上,我们就采用ACCESS音频编解码器通过8M的有线网络回传信号给总控室,确保9+2广播联盟的现场直播成功举办。

参考文献

[1]GDJ 022-2008.移动多媒体广播音视频编码器技术要求和测量方法[S].

[2]COMREX公司《ACCESS Portable Manual》、《ACCESS Rack Manual》、《ACCESS Mixer Manual》.

作者简介:吴东(1971—),海南定安人,广播电视工程师,国际旅游岛之声技术部主任。