校园广播流程(硬件接口、采集卡设置、)

校园广播
一、校园广播系统硬件设备
校园广播系统设备主要分为四类:音视频源设备、调音台、广播服务器、广播终端:
(1)音视频源设备:主要为话筒、收音机、CD/DVD、电视机顶盒及录像机等;
(2)调音台:调音台作用是将多路音频信号处理后直接输入到广播服务器,作为音频处理设备,调音台主要功能是以实现多路音频的输入输出、音色调整、音量调节;
(3)广播服务器:对输入的音视频信号进行处理,发送到网络;
(4)广播终端:主要是网络广播终端、音响、显示器、功放(进行功率放大,视情况安装);
二、硬件设备连接接口
校园广播系统是由各个音视频源设备、调音台、广播服务器、广播终端、音响、显示屏、功放等设备组成的系统。从话筒、收音机、CD/DVD及电视机顶盒等音频源设备采集原始音频信号,通过不同的接口类型传输到调音台,调音台再将多路音频信号处理后直接输入到广播服务器。对于视频采播而言,广播服务器是直接从CD/DVD和电视机顶盒采集视频信号。
 图1 音频接口示意图
 
图2 视频接口示意图
 2.1音频源设备接入调音台
音频源设备采集声音后接入调音台,不同的设备接口不同,以下为话筒、收音机、CD/DVD及电视机顶盒等音频源设备的常见接口:
1)话筒接口,一般为卡侬接口、TRS接口,如图3、图3所示:
   


图 3 卡侬接口
2)收音机接口,一般为TRS接口(大三芯为双声道接口;大二芯为单声道接口)、RCA莲花接口,如图2、图5所示:
 
图4 TRS接口


3)CD/DVD、电视机顶盒音频接口,一般为RCA莲花接口,如图5所示:


  
图5 RCA莲花接口
2.2 调音台到广播服务器接口
语音信号经过调音台处理后,接入广播服务器接口如下图6所示,主要输出方式是主输出和单声道输出,接口类型如下:
1)主输出:为两个声道,一般分为二种方式:一种为TRS;一种为XLR;,如图4、5所示。
2)单声道输出:由主输出左右声道混合而成的一个单声道信号,用于连接一些不需要立体声音源的场合,例如直接接入电脑声卡的3.5mmMic接口。
 
图6调音台输出接口
广播服务器的音频信号接入端如下:
1)Line in输入是线性输入,(需要支持2.0立体声多媒体声卡)可接入双声道音频,直接对音频信号进行采集,接口如图7;
2)Mic in输入后,仅为单声道输入口,音频信号会经过前置放大器,比如麦克风直接输出功率小(0.02~0.2V),经过放大处理后再采集。
选择方案:采用Line in端口,因为对于调音台输出的信号本身就已经经过放大处理,输出功率已经比较大,因此要直接到Line in端口输入,不能接入Mic in再放大,否则会出现音频信号会严重削顶失真。
 
图7  立体声多媒体声卡
2.3视频源设备接入广播服务器
目前播音室现有视频源设备是CD/DVD及电视机顶盒,视频信号输出为RCA莲花接口。采用AV线传输音频信号和视频信号,通过DVI转接头接入视频采集卡上,如图7所示。视频采集卡选择两路采集卡:一路接CD/DVD的音视频线;另一路接电视机顶盒音视频线。如下图8所示:
  
图8  AV线和2路视频采集卡
三、声卡、视频采集卡技术参数
音视频信号经过调音台处理后接入广播服务器,广播服务器的声卡对音视频信号进行采集处理,主要是抽样、量化及压缩编码转换格式等。设置不同的声卡、视频采集卡参数以满足不同的场景要求。
 
3.1声卡、视频采集卡的技术参数:
1)声卡参考的主要技术参数有:
采样率:每秒从模拟的音频信号中采样次数,采样率越高,记录这一段音频信号所用的数据量就越大,同时音频质量也就越高。 
位宽:表示每个采样点的数值大小,位数越多,表示得就越精细,声音质量自然就越好,而数据量也会成倍增大。
声道数:音频源的个数,比较常见的声道数为单声道和双声道,。
音频帧:为了方便音频处理,选择单位时间内的音频数据量为一帧音频,一般取2.5ms~60ms为单位的数据量为一帧音频。
2)视频采集卡的主要技术参数有:
传输通道:正常情况下视频的拍摄只需1路通道。
分辨率:视频采集卡能支持的最大点阵反映了其分辨率的性能。
帧率:指播放时每秒移动多少帧,一般制式是25到 30,人眼最低标准是16,不然就会出现卡顿现象。
码率:指单位时间传输的或解码的位数,根据分辨率及网络带宽要求设置。
四、采播软件流程
音视频信号经过调音台进入广播服务器后,要经过广播服务器的声卡、视频采集卡处理,然后在经过网卡以一种网络协议封装后发送到网络,转发到网络广播终端。以下为整个采播流程图:
 
校园广播系统有效的将广播者的音视频信号发送到终端(音响发出声音、显示屏显示图像),广播者想进行校园广播,要完成一下操作流程:
 1、新建一个采播会话后,就要选择音视频源,因为一个广播服务器可能连接有多个音视频输入,因此需要选择正确的输入,如下所示。
1)音频信号源选择:四个音频输入,为话筒、收音机、CD/DVD、电视机顶盒的音频输入;
2)视频信号源选择:共有两路,一路为CD/DVD;另一路为电视机顶盒。
2、声卡、视频采集卡设置,选择好音视频源后,就对声卡、视频采集卡进行设置。
1)声卡设置
为了便于广播者进行设置,音频帧采用GSM制式设置固定值为20ms,声道数根据实际情况选择输入单声道或者双声道,需要进行采样率、位宽的设置:
a) 采样率:取值为44100HZ 、48000HZ、 96000HZ、192000HZ、384000HZ,采样率设置越高,失真率也就越低,还原信号越真实。
b) 位宽:可选取8bit、16bit、24bit、32bit,位宽越大,每个采用值也就越接近真实数值,还原的越准确。 
2)视频采集卡选项
为了便于设置,根据不同的应用场景设置,其中传输通道固定为1路,帧率选择固定值为25,在不同分辨率情况下选择合适的码率,根据场景设置:
1)、高清画质:
a) 1920*1080分辨率,码率在8M/S以上。
b) 1080*720分辨率,码率在5M/S左右。
2)、标准画质:
a) 720*576分辨率,码率在3M/S左右。
b) 640*480分辨率,码率在1.5M/S左右。
3)、自适应画质:根据网络情况匹配;最差为:
a) 320*240的分辨率,码率在600K/S左右。
3、选择完音源以后,就要考虑对那些对象进行广播,也就是选择广播终端。广播者可以根据校园广播终端的名字、所在教学楼的位置勾选要想广播的教室或场地(例如可选择A、B、C栋教学楼、操场、食堂内的不同名称的终端设备)。
选择完终端后可以查看采播会话内已选的终端列表,可对选择的终端进行操作;比如:停止/播放、删除、添加、查看是否在线、会话情况、调节声音大小、监听。
4、根据广播者情况,选择是否选择录音,可以修改保证地址,保存文件名称。
5、广播管理员完成以上操作后就形成一个新的会话列表,可以对采播会话进行操作,例如:静音、开始/暂停、结束、查看进行讲话时长、调节声音、监听会话、终端列表选项、采播会话详细选项。

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