智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合接口規(guī)范應(yīng)用研究

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【摘 要】 在演藝呈現(xiàn)系統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，研究智能舞臺(tái)的功能結(jié)構(gòu)模型，并設(shè)計(jì)異網(wǎng)融合接口規(guī)范，給出一種基于 TCP/IP的協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法。

【關(guān)鍵詞】 智能舞臺(tái)；人工智能；DSS；MAS；LAVMNET；TCP/IP

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.08.011

【Abstract】In this paper， a functional architecture model for intelligent stage is researched based on hierarchical structure analysis on technical equipment system in performing environment. Heterogeneous protocols as well as TCP/IP applications are proposed.

【Key Words】intelligent stage； AI； DSS； MAS； LAVMNET； TCP/IP

隨著人工智能（Artificial Intelligence）[1]等新技術(shù)與舞臺(tái)技術(shù)相互融合，帶動(dòng)現(xiàn)代舞臺(tái)技術(shù)裝備和舞美創(chuàng)意作品的不斷升級(jí)，如智能體技術(shù)、多媒體技術(shù)、機(jī)械控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和仿真技術(shù)集成到舞臺(tái)的設(shè)計(jì)和制作中。這些新技術(shù)和裝備在為舞臺(tái)藝術(shù)呈現(xiàn)注入新的活力的同時(shí)，也為舞臺(tái)裝備的集成應(yīng)用和監(jiān)管的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化增加新的內(nèi)涵，進(jìn)而需要規(guī)范對(duì)這些異種數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、信息提取、挖掘、應(yīng)用和管理。

本文在演藝裝備融合技術(shù)延展的基礎(chǔ)上，給出智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合架構(gòu)，介紹智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合關(guān)鍵技術(shù)“異種協(xié)議集成網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范”的研究?jī)?nèi)容，并給出接口的技術(shù)實(shí)現(xiàn)案例。文中“異種協(xié)議集成網(wǎng)絡(luò)接口”、“異網(wǎng)融合接口”也可稱為“LAVMNET接口”（其中，“LAVMNET”是Lighting， Audio， Video， and Mechnical Networks的縮寫）。

1 智能舞臺(tái)的概念及應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題

智能舞臺(tái)是指應(yīng)用人工智能等先進(jìn)技術(shù)，有效融合舞臺(tái)裝備和創(chuàng)意作品，為演員提供表演的設(shè)施或平臺(tái)。以數(shù)據(jù)挖掘、信息應(yīng)用、知識(shí)推理和模型規(guī)則等為技術(shù)特征的人工智能技術(shù)是智能舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)的靈魂。

國(guó)際上，現(xiàn)代化的智能舞臺(tái)采用全新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和理念，通過(guò)普適計(jì)算（Pervasive Computing）、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR）等智能技術(shù)綜合應(yīng)用，融入藝術(shù)創(chuàng)作[2]，拓展舞臺(tái)的時(shí)空展現(xiàn)效果，營(yíng)造出身臨其境的效果。由此，對(duì)舞臺(tái)音視頻制作、燈光控制、舞臺(tái)機(jī)械控制、舞臺(tái)表演協(xié)作等多方面提出了更高層次的融合要求。

在中國(guó)，隨著劇場(chǎng)、影劇院、音樂(lè)廳、歌舞廳、演播廳、迪斯科廳、多功能廳、俱樂(lè)部、體育場(chǎng)館、電教館、會(huì)議廳、宴會(huì)廳、禮堂、露天廣場(chǎng)等舞臺(tái)相關(guān)工程的建設(shè)，對(duì)于舞臺(tái)藝術(shù)智能呈現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用及研究已很活躍。文化部已牽頭組織研發(fā)舞臺(tái)系統(tǒng)集成技術(shù)，隨著國(guó)務(wù)院積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)[3]，演出業(yè)必然走向網(wǎng)絡(luò)化、信息化和智能化。《中華人民共和國(guó)公共文化服務(wù)保障法》的出臺(tái)[4]，彌補(bǔ)了中國(guó)文化立法的短板，進(jìn)一步完善了中國(guó)文化法律體系，對(duì)推進(jìn)公共文化服務(wù)的法治化、規(guī)范化具有重要意義。

智能技術(shù)、信息技術(shù)與舞臺(tái)技術(shù)的交匯融合將引發(fā)智能舞臺(tái)的深入研究和應(yīng)用。智能舞臺(tái)應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)異種協(xié)議集成網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范研究，涉及融合機(jī)械、音視頻、燈光、特效等異種系統(tǒng)接口的數(shù)據(jù)匯聚、安全監(jiān)測(cè)、設(shè)備和內(nèi)容控制、劇院信息傳遞等，還要解決數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)和模型等人工智能處理，并應(yīng)用于演藝呈現(xiàn)的智能決策支撐系統(tǒng)，以達(dá)到提升和擴(kuò)展各種裝備技術(shù)性能和功能的便捷性和高效性，為觀眾呈現(xiàn)更佳的演出效果。因此，建立面向智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合應(yīng)用的異種協(xié)議接口規(guī)范具有關(guān)鍵的基礎(chǔ)性意義[5]。

2 智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合架構(gòu)

一種智能舞臺(tái)系統(tǒng)包括兩大系統(tǒng)和四種接口，結(jié)構(gòu)模型為遞階開放的異網(wǎng)融合，見圖1。

其中，兩大系統(tǒng)包括舞臺(tái)裝備系統(tǒng)和智能演藝呈現(xiàn)系統(tǒng)；四種接口包括數(shù)據(jù)匯聚、控制、安全監(jiān)測(cè)和智能劇院接口。

（1）舞臺(tái)裝備系統(tǒng)包括聲、光、視、械和舞美特效等呈現(xiàn)子系統(tǒng)和各類環(huán)境和位置等信息傳感器。這些呈現(xiàn)子系統(tǒng)也是舞臺(tái)異網(wǎng)融合的重要目標(biāo)，其內(nèi)部構(gòu)成包括呈現(xiàn)信息源、調(diào)節(jié)/處理設(shè)備、傳輸/交換網(wǎng)絡(luò)、呈現(xiàn)終端設(shè)備和管控處理單元。

（2）智能演藝呈現(xiàn)系統(tǒng)是智能舞臺(tái)的技術(shù)核心。該系統(tǒng)以智能決策支撐系統(tǒng)（Decision Supporting System，簡(jiǎn)稱DSS）[6]為核心，通過(guò)數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)和模型庫(kù)，與場(chǎng)館信息處理、演藝呈現(xiàn)控制和設(shè)備/環(huán)境監(jiān)測(cè)、報(bào)警/預(yù)警和應(yīng)急預(yù)案處理等信息呈現(xiàn)單元相關(guān)聯(lián)。其中，演藝呈現(xiàn)控制是智能舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制管理的關(guān)鍵部分，包括舞臺(tái)總監(jiān)等現(xiàn)場(chǎng)指揮人員使用的演出控制單元、智能舞臺(tái)裝備互聯(lián)互通的集成控制以及用于演藝信息（如場(chǎng)景、節(jié)目和劇目等）的協(xié)調(diào)和同步呈現(xiàn)控制。

（3）智能演藝呈現(xiàn)系統(tǒng)通過(guò)智能劇院接口與智能劇院/劇場(chǎng)的演藝場(chǎng)所管理信息系統(tǒng)（如場(chǎng)地使用的行事歷、票務(wù)和物業(yè)信息等）、建筑物聯(lián)動(dòng)設(shè)施和設(shè)備（如安防、消防、空調(diào)通風(fēng)、配電等）、云平臺(tái)等接口連接通信。

（4）智能演藝呈現(xiàn)系統(tǒng)的演藝信息控制和設(shè)備控制通過(guò)控制接口與舞臺(tái)裝備各呈現(xiàn)子系統(tǒng)管控單元連接通信，以此實(shí)現(xiàn)異網(wǎng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)據(jù)集成、同步和冗余等，以及演出場(chǎng)景（Cue）、節(jié)目（Sequence）和劇目（Show）的內(nèi)容呈現(xiàn)的同步和統(tǒng)一協(xié)調(diào)的演出控制（Show Control）。

（5）各呈現(xiàn)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息（如運(yùn)行環(huán)境信息、設(shè)備操作維護(hù)O&M信息和演藝信息等）以及各類傳感器數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)匯聚接口存入智能演藝呈現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。endprint

通過(guò)智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合的開放結(jié)構(gòu)模型可知，智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合接口包括數(shù)據(jù)匯聚、控制、安全監(jiān)測(cè)和智能劇院四類接口。

3 智能舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

智能舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，包括人工智能技術(shù)、設(shè)備控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、演藝呈現(xiàn)控制技術(shù)等。

3.1 人工智能技術(shù)

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科互相滲透的一門綜合性學(xué)科。在智能舞臺(tái)，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的不同應(yīng)用，都或多或少地采用了人工智能技術(shù)。利用人工智能技術(shù)VR和AR，通過(guò)虛擬畫面表現(xiàn)故事情節(jié)。真實(shí)與虛擬集合，在藝術(shù)表演中融入科技，打造一種全新的視覺感受和情感體驗(yàn)，還可以使情感體驗(yàn)進(jìn)行延伸，通過(guò)特定技術(shù)，營(yíng)造一種更加真實(shí)的虛擬境界。大部分VR/AR的應(yīng)用采用以時(shí)間碼（TC）為同步信號(hào)的信息控制方式，沒有脫離演員按照時(shí)間碼配合虛擬視頻內(nèi)容的技術(shù)效果。

然而，僅僅引進(jìn)人工智能技術(shù)不是最終目的，智能舞臺(tái)是為演員服務(wù)的平臺(tái)。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用基于模式識(shí)別和普適計(jì)算等技術(shù)，可以營(yíng)造出舞臺(tái)裝備作為資源配合演出呈現(xiàn)的智能演藝技術(shù)效果。普適計(jì)算是一種把技術(shù)和裝備變成為演員服務(wù)的資源的智能算法，其顯著目標(biāo)之一是使得舞臺(tái)設(shè)備可以感知周圍的環(huán)境變化，從而根據(jù)環(huán)境的變化做出自動(dòng)的基于演出內(nèi)容需要或者設(shè)定的行為，如燈光、音響和視頻設(shè)備感知現(xiàn)在演員正在某特定演出場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)軌跡和表演姿態(tài)，自動(dòng)切換表演場(chǎng)景的呈現(xiàn)效果模式等。Jeff Burke等人建立了用于演藝的普適計(jì)算模型，這種人工智能技術(shù)代表智能決策支撐系統(tǒng)的發(fā)展方向[2]。

智能體（Agent）既是人工智能最初的目標(biāo)，也是人工智能最終的目標(biāo)（Hayes-Roth，1995）[1]，因此采用多智能體系統(tǒng)（MAS）的決策支撐系統(tǒng)（DSS）（即MAS-DSS）成為智能舞臺(tái)重要的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。MAS[7]是指由多個(gè)自治智能主體組成的合作系統(tǒng)，是一個(gè)松散耦合的問(wèn)題求解器網(wǎng)絡(luò)，其目標(biāo)是為了解決那些超出每個(gè)問(wèn)題求解器的單獨(dú)能力或知識(shí)的問(wèn)題。應(yīng)用MAS可以解決智能舞臺(tái)應(yīng)用LAVMNET接口獲取數(shù)據(jù)的挖掘、分析和決策等支撐問(wèn)題。應(yīng)用MAS-DSS可解決智能舞臺(tái)的數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)和模型的智能處理和綜合運(yùn)用問(wèn)題，具體功能架構(gòu)見圖2。

MAS-DSS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)推理機(jī)制和基于模型和知識(shí)的學(xué)習(xí)機(jī)制，產(chǎn)生用于演藝呈現(xiàn)的控制信息、安全監(jiān)測(cè)信息和報(bào)警/預(yù)警等信息。具有學(xué)習(xí)機(jī)制的智能舞臺(tái)也可稱為智慧舞臺(tái)。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

智能舞臺(tái)的設(shè)備控制要解決數(shù)據(jù)集成、冗余和時(shí)鐘同步等問(wèn)題，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可有效解決這些問(wèn)題。目前，由國(guó)際電工委員會(huì)IEC（International Electrotechnical Commission）制定的IEC61158現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)收錄了20種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)規(guī)范[8]。

由于以太網(wǎng)具有普適性和便捷性，隨著冗余及時(shí)鐘同步應(yīng)用研究進(jìn)展[9-11]，基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已開始顯現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，也進(jìn)入舞臺(tái)裝備集成應(yīng)用領(lǐng)域，圖3所示為實(shí)時(shí)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線的控制及時(shí)鐘同步原理示意圖。

時(shí)鐘統(tǒng)一是以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，控制時(shí)鐘模塊在物理層直接對(duì)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)報(bào)文發(fā)送時(shí)間戳和接收時(shí)間戳進(jìn)行捕獲。分布時(shí)鐘管理模塊通過(guò)對(duì)各結(jié)點(diǎn)之間的傳輸延遲測(cè)量、參考時(shí)鐘偏移誤差的補(bǔ)償、本地時(shí)鐘與參考時(shí)鐘的漂移補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步。

3.3 演藝呈現(xiàn)控制技術(shù)

演藝呈現(xiàn)控制技術(shù)，包括演出控制、演藝信息控制和設(shè)備控制等實(shí)現(xiàn)技術(shù)。其中，演出控制（Show Control）是演藝呈現(xiàn)控制信息協(xié)調(diào)和監(jiān)管的核心技術(shù)。演出控制由電影與電視工程師協(xié)會(huì)（Society of Motion Picture and Television Engineers，SMPTE）提出[12]，是一個(gè)應(yīng)用于娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將異種設(shè)備和軟件控制的燈光、音響和視覺效果等結(jié)合進(jìn)統(tǒng)一的同步演出系統(tǒng)。演出控制系統(tǒng)可集成通用的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，如DMX512、MediaLink、MIDI、MIDI Show Control以及其他SMPTE標(biāo)準(zhǔn)。

演藝呈現(xiàn)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)包括專業(yè)音視頻處理、播放、控制和用戶界面等部分，一般可實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）用于智能舞臺(tái)的聲、光、視、械、圖片和多媒體文件等劇目、節(jié)目和場(chǎng)景的專業(yè)演出控制和播放功能；

（2）用于排演的劇目、節(jié)目和場(chǎng)景的存儲(chǔ)、備份和恢復(fù)功能；

（3）場(chǎng)景和音視頻多軌混合和播放功能；

（4）按照時(shí)間碼自動(dòng)播放功能；

（5）劇目行事歷的編輯和自動(dòng)提醒播放功能；

（6）場(chǎng)景現(xiàn)場(chǎng)指揮和插入等功能；

（7）應(yīng)用MIDI控制其他設(shè)備等。

4 異網(wǎng)融合接口協(xié)議架構(gòu)

智能舞臺(tái)的異網(wǎng)融合（LAVMNET）接口協(xié)議架構(gòu)，涉及到的接口包括數(shù)據(jù)匯聚、控制、安全監(jiān)測(cè)和智能劇院四類，按照統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議規(guī)范，在舞臺(tái)裝備、管理界面和智能劇院設(shè)備和設(shè)施之間，通過(guò)Agent實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的傳遞、匯聚和控制，如圖4所示。

異網(wǎng)融合接口協(xié)議架構(gòu)，包括呈現(xiàn)單元、管控單元和協(xié)議轉(zhuǎn)換接口三個(gè)協(xié)議棧抽象部分，應(yīng)用IP通道傳遞LAVMNET接口協(xié)議包，并完成處理。異網(wǎng)融合接口協(xié)議具有開放融合特征，可與Dante、ARTNET、RDM、Fieldbus等協(xié)議共用IP通道。

（1）呈現(xiàn)單元包括表示層、專業(yè)音視頻處理、LAVMNET智能處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和LAVMNET接口協(xié)議處理等部分。表示層包括演藝呈現(xiàn)、設(shè)備管理、環(huán)境安全管理和開放系統(tǒng)配置管理，演藝呈現(xiàn)通過(guò)演出控制模塊與專業(yè)的音視頻處理和投影機(jī)等演藝呈現(xiàn)設(shè)備連接，演藝呈現(xiàn)的設(shè)備控制和演藝信息控制則通過(guò)LAVMNET智能處理的各種Agent實(shí)現(xiàn)。LAVMNET智能處理是MAS-DSS的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括協(xié)調(diào)、組織、安全、管理接口、推理、數(shù)據(jù)挖掘、協(xié)議服務(wù)等Agent，實(shí)現(xiàn)異網(wǎng)融合的數(shù)據(jù)匯聚、控制、安全監(jiān)測(cè)和與智能劇院接口的功能。endprint

（2）管控單元實(shí)現(xiàn)各演藝呈現(xiàn)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息獲取、LAVMNET接口協(xié)議解析、控制輸出等功能。由管控Agent實(shí)現(xiàn)與LAVMNET接口協(xié)議解析模塊的通信連接；實(shí)現(xiàn)呈現(xiàn)子系統(tǒng)的運(yùn)行信息、操作維護(hù)O&M信息與演藝信息等的獲取，并將這些信息數(shù)據(jù)匯聚到呈現(xiàn)單元的數(shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)現(xiàn)呈現(xiàn)子系統(tǒng)的設(shè)備控制，包括場(chǎng)景的設(shè)置、演藝信息同步控制和各種設(shè)備控制等接口功能。

（3）RDM舞臺(tái)燈、現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備、電力監(jiān)測(cè)設(shè)備、環(huán)境或位置傳感器等各種協(xié)議接入經(jīng)由LAVMNET接口協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚和命令執(zhí)行等功能。

呈現(xiàn)單元、管控單元和各協(xié)議轉(zhuǎn)換接口通過(guò)LAVMNET接口協(xié)議實(shí)現(xiàn)智能舞臺(tái)的智能演藝呈現(xiàn)、設(shè)備集中管理、環(huán)境安全管理和開放系統(tǒng)互聯(lián)及配置等功能。

5 異網(wǎng)融合接口協(xié)議的應(yīng)用規(guī)范及測(cè)試效果

異網(wǎng)融合接口協(xié)議的應(yīng)用規(guī)范見圖5。LAVMNET接口協(xié)議包在應(yīng)用層，承載在Socket抽象層上，整個(gè)協(xié)議包包括協(xié)議控制信息、控制命令、數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼四大部分。協(xié)議控制信息也稱為信令，這些信息按照既定的通信協(xié)議工作，將應(yīng)用數(shù)據(jù)信息安全、可靠、高效地傳送到目的地，純協(xié)議控制信息包又叫信令包?？刂泼疃x包括數(shù)據(jù)匯聚、控制、安全監(jiān)測(cè)和智能劇院接口等類型。各種數(shù)據(jù)、信息、文件等都打包在數(shù)據(jù)段，校驗(yàn)碼由協(xié)議包前面的數(shù)字通過(guò)某種運(yùn)算得出，用以檢驗(yàn)該組數(shù)字的正確性。

基于LAVMNET接口協(xié)議原理，應(yīng)用規(guī)范設(shè)計(jì)如下。

（1）根據(jù)LAVMNET接口協(xié)議架構(gòu)，設(shè)計(jì)通信協(xié)議原語(yǔ)，采用客戶端/服務(wù)器模式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，應(yīng)用Socket方式實(shí)現(xiàn)；

（2）協(xié)議通信采用安全加密方式，保證通信的安全性；

（3）采用多線程的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)通信協(xié)議原語(yǔ)、數(shù)據(jù)和控制命令，以及智能舞臺(tái)的數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)和模型等表項(xiàng)；

（4）為適應(yīng)演出實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)需要，調(diào)光臺(tái)、調(diào)音臺(tái)、媒體處理器和舞臺(tái)控制器等管控單元的本地控制命令的優(yōu)先級(jí)別高于呈現(xiàn)單元，數(shù)據(jù)獲取的優(yōu)先級(jí)別低于控制命令；

（5）采用MAS的設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)呈現(xiàn)單元、管控單元的功能，程序設(shè)計(jì)采用C/C++語(yǔ)言，采用多線程設(shè)計(jì)，開發(fā)適用于主流Windows/Linux的操作系統(tǒng)的MAS執(zhí)行程序；

（6）預(yù)留報(bào)警/預(yù)警協(xié)議接口，以及智能劇院接口。接口類型包括數(shù)據(jù)庫(kù)接口、API接口和BACnet等接口。

LAVMNET接口協(xié)議是采用客戶端/服務(wù)器模式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其流程圖見圖6。管控/管理接口Agent等作為客戶端與協(xié)議服務(wù)Agent首先進(jìn)行握手，建立連接。雙方確認(rèn)后，客戶端與服務(wù)器之間就可以進(jìn)行雙向通信。當(dāng)通信結(jié)束時(shí)，由客戶端發(fā)送結(jié)束通信信令，以結(jié)束客戶端與服務(wù)器連接。

一次握手協(xié)議包括客戶端請(qǐng)求連接與服務(wù)器接收到請(qǐng)求后返回給客戶端的同意連接，握手協(xié)議可采用WebSocket規(guī)范。

由客戶端或服務(wù)器接收的所有TCP數(shù)據(jù)包符合LAVMNET接口協(xié)議規(guī)范定義，數(shù)據(jù)包基本格式如下。

數(shù)據(jù)包都是采用JSON格式，其書寫的語(yǔ)法規(guī)則為：數(shù)據(jù)在鍵值對(duì)中；數(shù)據(jù)由逗號(hào)分隔；花括號(hào)保存對(duì)象；方括號(hào)保存數(shù)組。

具體的例程可參考ECMA-262標(biāo)準(zhǔn)。LAVMNET接口協(xié)議中每個(gè)數(shù)據(jù)包使用一個(gè)對(duì)象方式表示，即：

{ 鍵1：值1， 鍵2：值2，…… }

表1為基本包結(jié)構(gòu)表。

LAVMNET接口協(xié)議是一種基于TCP/IP協(xié)議棧的以太網(wǎng)協(xié)議，協(xié)議包可分為信令、信息與數(shù)據(jù)、控制三類，目的在于使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能舞臺(tái)的燈光系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)及其他與劇場(chǎng)相關(guān)的系統(tǒng)組成的異種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，能夠相互透?jìng)鳌⑾嗷f(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能舞臺(tái)增強(qiáng)演藝呈現(xiàn)體驗(yàn)的功能。

針對(duì)上述LAVMNET接口協(xié)議，在Windows 7操作系統(tǒng)下，模擬壓力測(cè)試結(jié)果見圖7。

通過(guò)呈現(xiàn)系統(tǒng)控制多套不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，要求設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間盡可能短，即使增加多臺(tái)設(shè)備，響應(yīng)時(shí)間也要在正常的范圍之內(nèi)。如將界面響應(yīng)時(shí)間作為評(píng)判指標(biāo)，定義如下判據(jù)：（1）在3 s之內(nèi)，可認(rèn)為是“很不錯(cuò)的”；（2）在3 s～5 s，可認(rèn)為是“好的”；（3）在5 s～10 s，可認(rèn)為是“勉強(qiáng)接受”；（4）超過(guò)10 s，認(rèn)為“難以接受”。

依據(jù)上述判據(jù)和測(cè)試結(jié)果，呈現(xiàn)單元在1 500個(gè)連接數(shù)以下為“很不錯(cuò)的”；在1 500個(gè)～2 000個(gè)連接數(shù)為“較好”；2 000個(gè)～4 000個(gè)連接數(shù)為“勉強(qiáng)接受的”。因此，呈現(xiàn)單元協(xié)議并發(fā)連接數(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為2 000以下。

6 結(jié)論

本文根據(jù)演藝裝備的集散遞階結(jié)構(gòu)，在調(diào)研智能舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合架構(gòu)，界定異種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接口規(guī)范研究的內(nèi)容，并介紹了一種應(yīng)用TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)LAVMNET接口協(xié)議的應(yīng)用?！爱惙N協(xié)議集成網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范”是實(shí)現(xiàn)智能舞臺(tái)異網(wǎng)融合的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合智能決策支撐系統(tǒng)等核心應(yīng)用研究，希望探索出一條以演藝呈現(xiàn)內(nèi)容為中心，演藝裝備作為資源主動(dòng)配合的智能舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)途徑。

未來(lái)幾十年，相信現(xiàn)代文化及娛樂(lè)各個(gè)方面將會(huì)產(chǎn)生重大智能化變革，超出任何人的想象。這種AI技術(shù)革新無(wú)論從規(guī)模、范圍和行業(yè)融合上，都將是驚人的[13]，演藝行業(yè)也將是這場(chǎng)變革的重要參與者。

注：本文部分內(nèi)容得到“演藝裝備系統(tǒng)技術(shù)文化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”資助（Supported by Key Laboratory of Performing Art Equipment & System Technology）。

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