基于DAB的數(shù)字廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

■文/劉 揚(yáng)

基于DAB的數(shù)字廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

■文/劉 揚(yáng)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)逐漸被數(shù)字廣播系統(tǒng)所取代，數(shù)字廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢越來越受到人們的重視。如何設(shè)計(jì)一款新穎獨(dú)特、能滿足客戶需求、能發(fā)揮及時(shí)有效傳遞信息的數(shù)字廣播系統(tǒng)已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)外人士普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。本文從Delphi技術(shù)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)技能入手，對數(shù)字廣播系統(tǒng)中的客戶端與服務(wù)器端進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并就如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通問題提出了切實(shí)可行的方案。

DAB；數(shù)字廣播系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

DAB技術(shù)融合了多種前沿技術(shù)，對信息的傳輸具有十分重要的意義。一方面，DAB技術(shù)將數(shù)字與音頻兩個(gè)本不相連的內(nèi)容整合在一起，把音頻資源通過編碼的形式轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可理解的信號，這大大降低了音頻資源在計(jì)算機(jī)中的存儲空間，復(fù)雜的信息傳輸在簡單的代碼中得以實(shí)現(xiàn)。另一方面，DAB技術(shù)對不同場地、不同功能、不同需求等主客觀內(nèi)容都進(jìn)行了考慮，在不同的情境下完成不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、完成不同的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

1.數(shù)字廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)字廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以客戶需求為核心的，將客戶的廣播需求融合到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，進(jìn)而全面設(shè)計(jì)一套可行的系統(tǒng)。以學(xué)校為例，單獨(dú)某一個(gè)教室可處理為一個(gè)客戶端，每個(gè)客戶端都有其特殊的需求，同一樓層的教室、整棟樓層的教室又可根據(jù)其需要處理為一個(gè)客戶端，這時(shí)每個(gè)客戶端的需求又會發(fā)生變化。此時(shí)，我們只需要將后者當(dāng)作一個(gè)客戶端區(qū)域進(jìn)行設(shè)置與處理，從大局需求兼顧局部的需求，起到以點(diǎn)帶面的作用。從目前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與廣播系統(tǒng)的使用需求看，客戶在定制數(shù)字廣播系統(tǒng)時(shí)考慮得更多的是某一集中人群或某一集中的功能，他們旨在通過廣播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下播放音頻信息，完成信息的編碼、傳輸、播放、接收、解碼過程。而服務(wù)器端則將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為信息高效運(yùn)轉(zhuǎn)的工具，在文件服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、解碼服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中相互轉(zhuǎn)換，通過各種渠道將存放在系統(tǒng)里面的數(shù)字音頻素材有次序地傳輸與接收。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器包括節(jié)目表和節(jié)目模板兩個(gè)重要內(nèi)容。節(jié)目表反映了客戶對信息播放的需求與要求，無論是學(xué)校的課表還是企事業(yè)單位的活動(dòng)安排都可囊括到節(jié)目表。節(jié)目模板則將文件服務(wù)器中的音頻資料與節(jié)目表結(jié)合起來，詳細(xì)記錄音頻播放起止時(shí)間、播放范圍等內(nèi)容，并根據(jù)私人模塊與公共模塊而有所不同。應(yīng)用服務(wù)器則將客戶端與服務(wù)器端連接在一起，并通過這一接口完成文件服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的銜接工作。應(yīng)用服務(wù)器以客戶端IP地址為交接中心，在遵守TCP/IP協(xié)議的情況下完成數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。在傳輸網(wǎng)絡(luò)的影響下，播放客戶端通過連接網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備完成信息的播放，文件服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將節(jié)目表進(jìn)行系統(tǒng)編排，對節(jié)目模塊進(jìn)行系統(tǒng)編輯，進(jìn)而匯入到整個(gè)信息流中，形成一個(gè)既開放又相對封閉的信息網(wǎng)絡(luò)。

2.數(shù)字廣播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

數(shù)字廣播系統(tǒng)包含了服務(wù)器端系統(tǒng)與客戶端系統(tǒng)兩個(gè)內(nèi)容。數(shù)字廣播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)也就意味著服務(wù)器端系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與客戶端系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。如何貫徹實(shí)現(xiàn)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的服務(wù)器端系統(tǒng)與客戶端系統(tǒng)、怎樣對接服務(wù)器端系統(tǒng)與客戶端系統(tǒng)就是在實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播系統(tǒng)中首先要考慮的問題。一旦解決了這些問題，數(shù)字廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)就能融為一體，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)才能真正運(yùn)用到實(shí)際工作與生活中，滿足人們的生產(chǎn)發(fā)展需要。下面，我們從服務(wù)器端系統(tǒng)與客戶端系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。

2.1 服務(wù)器端系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

整個(gè)系統(tǒng)積極運(yùn)用最先進(jìn)的客戶端與服務(wù)器端相結(jié)合的模式，改變傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)的模式，將更為便捷的信息流引入生產(chǎn)生活中。為進(jìn)一步完善服務(wù)器端系統(tǒng)，我們充分挖掘Delphi與SQL2000開發(fā)平臺的優(yōu)勢，將兩者融為一體，設(shè)計(jì)一整套完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種融合在一定程度上規(guī)整了各類音頻信息，使音頻信息變成可理解的信息流。

廣播的工作流程為：一是啟動(dòng)服務(wù)器，以服務(wù)器為核心，在數(shù)據(jù)庫內(nèi)配比合適的音頻資源；二是對數(shù)據(jù)庫中的音頻資料進(jìn)行有效編輯，通過網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)輸送給有需要的客戶群。對于客戶而言，廣播通過服務(wù)器所發(fā)音頻信息并非客戶主動(dòng)發(fā)送，甚至還可能不是客戶所希望看到的數(shù)據(jù)，如此一來，廣播系統(tǒng)在傳輸信息的過程中必然導(dǎo)致部分信息滯留其中。多任務(wù)的傳輸、播放成為服務(wù)器端與客戶端運(yùn)行的常態(tài)。因此，在信息傳輸過程中，確保音頻傳輸?shù)臅惩?、客戶及時(shí)有效接受音頻信息成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的關(guān)鍵一環(huán)。我們充分利用通道結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，建立健全一個(gè)相對完整的音頻應(yīng)用傳輸過程，即確定目的地址，將已經(jīng)解碼的信息傳輸出去，調(diào)整音量高低、播放優(yōu)先級等特殊需要，在指定情況下實(shí)現(xiàn)信息的無縫傳遞。在傳輸?shù)倪^程中，每個(gè)音頻信息流按照規(guī)定協(xié)議及編碼進(jìn)入預(yù)定通道，每個(gè)通道的音頻信息都將根據(jù)客戶需要在確定的指令下運(yùn)行。

服務(wù)端系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)直接決定著數(shù)字廣播系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)。完善而有效的服務(wù)器端系統(tǒng)總是包含了啟動(dòng)服務(wù)器—尋找初始音頻資源—編輯音頻資源—傳輸音頻信息。從啟動(dòng)服務(wù)器到成功傳輸音頻信息的過程中，每個(gè)管理人員與客戶都已經(jīng)建立了相對緊密的聯(lián)系，已經(jīng)非常清楚客戶的音頻數(shù)據(jù)傳輸需求，也已經(jīng)系統(tǒng)掌握了場地、個(gè)性化等內(nèi)容。從客戶手中整理而來的音頻資源經(jīng)過編輯整理之后，音頻信息就開始進(jìn)入預(yù)定通道，在這些通道里新舊數(shù)據(jù)成為一股信息流，源源不斷地從服務(wù)器傳向客戶。

2.2 客戶端系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

數(shù)字廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)離不開客戶端，客戶端是對接客戶與系統(tǒng)的橋梁、紐帶與中介，客戶端因各段功能的差異，可初步分為音頻資源編輯與音頻播放兩大部分。編輯音頻資料是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，也是播放音頻資料的前提與基礎(chǔ)。目前，客戶端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)有兩種形式，一種是通過調(diào)查、搜集、整理客戶的具體需求，單獨(dú)編輯音頻資料，完善節(jié)目表與節(jié)目模塊；另一種是直接與客戶合作，共同編輯整理音頻信息，有層次有重點(diǎn)地分解客戶需求，構(gòu)建一個(gè)相對完善的客戶端系統(tǒng)。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不是非常發(fā)達(dá)的階段，選擇第一種形式的客戶端系統(tǒng)設(shè)計(jì)無疑能大大降低成本、提高辦事效率。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)的發(fā)展，人們對數(shù)字化服務(wù)要求的提高，第二種形式的客戶端系統(tǒng)能最大限度地利用動(dòng)態(tài)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也能滿足客戶的個(gè)性化需求。具體的節(jié)目編輯需要經(jīng)過以下流程：一是通過調(diào)查、搜集等形式建立基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)；二是根據(jù)所建立的信息網(wǎng)絡(luò)編排節(jié)目表，對節(jié)目表進(jìn)行微調(diào)，最終按照需要確定節(jié)目表，并生成節(jié)目模板；三是建立的基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過音頻資源轉(zhuǎn)換生產(chǎn)有效信息，并開始傳輸信息，實(shí)現(xiàn)廣播目的。

在完成以上流程后，選用合理的音頻處理軟件采集、編輯制作模擬音頻信息，通過降噪處理噪音較大的部分信息，制作成MP2格式的數(shù)字音頻信號。緊接著我們可根據(jù)客戶的播放需要整理音頻資源庫，將音頻素材進(jìn)行歸類整理，劃分與編輯所需音頻資源，并將初步制作的音頻資源按類別按需要存放在節(jié)目模板數(shù)據(jù)庫中。最后，系統(tǒng)管理人員可將音頻資源播出時(shí)間、地點(diǎn)按需要建立唯一對應(yīng)的關(guān)系，并將之與已經(jīng)成型的節(jié)目模板對接起來，構(gòu)建相對完善的節(jié)目表。

以上系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝完畢之后并不意味著音頻能順利播放，只有利用嵌入式或更高級別的音頻盒，并在盒子內(nèi)部安置板卡，將板卡與服務(wù)器對接，根據(jù)代碼發(fā)出相應(yīng)的指令，進(jìn)而完成音頻信息的最后輸入與輸出。音頻播放的最終呈現(xiàn)形式是客戶只需使用遙控器就可以隨意播放音頻資源?？蛻舳伺c服務(wù)器的兼容處理還需要Winsock程序的加入，Delphi里面的部分空間在TCP/IP的連接下可自由發(fā)送播放請求?？蛻舳伺c服務(wù)器之間的轉(zhuǎn)換還涉及到數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)的方方面面，對管理人員的專業(yè)要求也相對較高。但無論兩者的兼容程度如何，一旦相關(guān)協(xié)議建成，兩個(gè)原本不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也能在各自不同的信息通道中流通。

3.結(jié)語

數(shù)字廣播系統(tǒng)是音頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與多媒體技術(shù)的結(jié)合物。傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)與數(shù)字廣播系統(tǒng)在資源配比、傳輸方式與速度等方面都存在較大差異，數(shù)字廣播系統(tǒng)能根據(jù)客戶的個(gè)性需求快速有效地傳遞音頻資源，實(shí)現(xiàn)信息在相對短小的時(shí)空內(nèi)自由轉(zhuǎn)換。根據(jù)場地特點(diǎn)整理、編輯音頻資源，進(jìn)而設(shè)計(jì)服務(wù)端、客戶端兩個(gè)小系統(tǒng)里的各個(gè)環(huán)節(jié)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。另外，在設(shè)計(jì)數(shù)字廣播系統(tǒng)的工程中，應(yīng)更加重視客戶端、服務(wù)器端兩個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的互融互通，及時(shí)傳輸、更新音頻資源，發(fā)揮動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與優(yōu)勢。如果條件允許或互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展到一定高度后，我們還可以將音頻資源與視頻資源結(jié)合起來，通過廣播的形式呈現(xiàn)出一個(gè)全新的信息流。

[1] 王超．基于ARMCortex-M3數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)廣播終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]．西安科技大學(xué)，2012．

[2] 黃熹媛．?dāng)?shù)字音頻廣播信道編碼研究與設(shè)計(jì)[D]．福州大學(xué)，2014．

[3] 王國裕，呂娜娜．新一代數(shù)字音頻廣播DAB+的音頻處理方案分析與測試[J]．電子質(zhì)量，2012（01）：14-17．

[4] 薛曼芳．基于DAB標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]．湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2016（03）：12-16．

(作者單位：江蘇省廣播電視總臺)

TN934．3

A

1671-0134（2016）12-049-02

10．19483/j．cnki．11-4653/n．2016．12．017