淺談CAS2000網(wǎng)絡(luò)音頻路由器在廣播傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

蔡國慶

內(nèi)蒙古廣播電視臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010058

引 言

通過利用交換機連接所有的CAS2000設(shè)備和控制計算機，將CAS設(shè)備的所有控制功能通過控制計算機中的軟件來實現(xiàn)，可將任意一套頻率的音頻輸入信號連接在CAS2000的平衡輸入端，在CAS2000的平衡輸出端連接到網(wǎng)絡(luò)交換機。利用網(wǎng)絡(luò)矩陣實現(xiàn)各直播間信號的相互調(diào)用，突出了CAS2000網(wǎng)絡(luò)路由器在網(wǎng)絡(luò)矩陣系統(tǒng)的智能型、可靠性、穩(wěn)定性等優(yōu)點。

1 CAS2000系列網(wǎng)絡(luò)音頻路由器的功能

CAS2000網(wǎng)絡(luò)音頻路由器融合了CobraNet網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸技術(shù)和DSP音頻處理技術(shù)，通過以太網(wǎng)傳輸多路高質(zhì)量音頻信號，并組成網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸矩陣。每臺CAS設(shè)備16個通道模擬平衡式輸入通道，16個通道模擬平衡式輸出通道。獨立的MCU控制，可脫離計算機獨立運行，可獨立控制每個接收通道，所有的設(shè)置參數(shù)被存儲在CAS2000的存儲器中。

2 CAS2000信號流程說明圖

CAS2000信息流程，軺圖1所示。

圖1 CAS2000信號流程說明圖

3 CAS的基本操作

CAS2000路由器的網(wǎng)絡(luò)化工作模式，可由CAS系列軟件進行控制?；静僮魅缦拢?/p>

（1）硬件連接：通過交換機連接所有的CAS2000設(shè)備和控制計算機；將音頻輸入信號連接在CAS2000的平衡輸入端，在CAS2000的平衡輸出端連接其它音頻設(shè)備；打開電源開關(guān)，觀察LCD顯示，以確保CAS2000工作正常。

（2）軟件配置：CAS設(shè)備的所有控制功能均通過控制計算機中的軟件實現(xiàn)。如圖2所示。

圖2 以太網(wǎng)連接模式圖

4 CAS的功能

CAS主要完成音頻信號（模擬或數(shù)字AES/EBU）和音頻數(shù)據(jù)包之間的轉(zhuǎn)換，以及實現(xiàn)路由的控制。

4.1 CAS的主要功能

進行音頻信號的轉(zhuǎn)換可以將模擬音頻信號通過A/D轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包（Bundle）；將AES/EBU數(shù)字音頻信號通過SRC轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包；將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出；將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成AES/EBU數(shù)字信號輸出。

4.2 完成音頻信號路由的控制

接受CAS-10S路由控制單元的命令，設(shè)置本路由器音頻通道的路由多個音頻路由器之間是通過網(wǎng)絡(luò)交換機進行數(shù)據(jù)交換的。每個音頻路由器需要一主一備2個網(wǎng)絡(luò)端口，系統(tǒng)中必須保證網(wǎng)絡(luò)交換機有足夠的端口，最好使用多臺網(wǎng)絡(luò)交換機，構(gòu)成冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當采用CAT5電纜時，音頻路由器和網(wǎng)絡(luò)交換機之間的距離不能超過100米。若超過這個范圍，可選用光纖電纜轉(zhuǎn)接，其連接距離可擴展至40公里以上。

5 CAS音頻路由器類型

5.1 CAS系列音頻路由器

CAS系列具有多個音頻輸入輸出口。數(shù)字信號，最大可達16通道輸入/16通道輸出。模擬信號，最多可達16通道輸入或16通道輸出。所有音頻信號接口均為卡儂平衡輸入或輸出。CAS設(shè)備高度為2U，標準19”上架機柜。

5.2 CAS22系列音頻路由器

CAS22系列具有2通道輸入或2通道輸出的數(shù)字或模擬音頻信號，并且可以定做相位檢測功能。所有音頻信號接口均為卡儂平衡輸入或輸出。CAS22系列設(shè)備高度為1U，標準19”上架機柜。

6 CAS2000在CAS系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

6.1 傳輸網(wǎng)絡(luò)音頻信號

在CAS系統(tǒng)中，CAS2000網(wǎng)絡(luò)音頻路由器將音頻信號（包括模擬信號、數(shù)字信號）轉(zhuǎn)換成音頻數(shù)據(jù)包后，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。一條普通五類線可以代替64條模擬音頻線路，當傳輸距離大于100米時，可以通過介質(zhì)轉(zhuǎn)換器用光纖傳輸。所有音頻信號均以24bit/48KHz的高質(zhì)量數(shù)字量化傳輸，不進行壓縮，因此不會發(fā)生比特率削減或其他質(zhì)量問題。音頻信號傳輸?shù)姆较蚩赏ㄟ^手持式控制器或網(wǎng)絡(luò)控制單元靈活設(shè)置，在重要場合還可加入設(shè)置密碼，以確保系統(tǒng)的安全性。

6.2 網(wǎng)絡(luò)音頻信號的交換和分配

利用CAS-10S路由控制模塊，可以任意設(shè)置每一路音頻信號的發(fā)送方式，如固定連接（點對點）、多點連接等，還可通過調(diào)用虛擬矩陣（Virtual Router）、虛擬音分（Virtual DA）等組件，構(gòu)筑一個完整的音頻交換和分配系統(tǒng)。由于這個音頻交換和分配系統(tǒng)是通過軟件設(shè)置的，這就與傳統(tǒng)的硬件設(shè)備組建的系統(tǒng)不同，因此它的復(fù)雜程度的變化、組件的多少都不會增加投資，也不需要重新布一根線纜，因此它具有更大的靈活性和更高的性價比。

6.3 網(wǎng)絡(luò)音頻信號的監(jiān)聽和監(jiān)測

利用CAS-10M監(jiān)聽監(jiān)視系統(tǒng)，可以監(jiān)視任何一路音頻信號的音量，同時還可以實現(xiàn)音頻信號的智能化靜音監(jiān)測、過載監(jiān)測、立體聲反相監(jiān)測等功能。為了能更直觀地對音頻信號進行監(jiān)視，在CAS-10M中可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，進行監(jiān)視音軌的組屏，將相關(guān)的音軌放在同一屏上。每一屏最多可監(jiān)視16路立體聲信號，對更多信號的系統(tǒng)，可通過翻屏手段實現(xiàn)對所有信號的監(jiān)測。