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数字IP网络广播系统设计方案
来源:
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作者:pmoc637a2
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发布时间: 1588天前
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IP网络广播系统是一套基于IP数据网络传输的音频扩声系统，它可在同网段的局域网内，跨网关的局域网或Internet网上使用。主要适用于大学、中小学、智能大厦、高速公路、商场、公园广场、村村通广播、大中型工厂企业等。
IP网络广播系统简述
1.1 系统简述
网络广播的项目背景：
1、在全球信息化网络化的时代，网络成为人们交流重要渠道，这种无距离感无国际的交流已经悄悄改变了整个世界。2、应用于网络平台的产品也不断出现（如IP电话、数字电视、网络监控等等），也使得以前无法想象的事情成为现实。
3、基于IP协议的广播系统的出现，除了它本身拥有的强大的功能外，也充分发挥了已建设好的网络平台的应用潜力。
1.2 传统广播系统的实现方式
1、定压广播：
利用变压器把音频电压升高以减少线路传输损耗，达到远距离多点传输的目的。优点是：结构简单、成本低。缺点是：音质差、每传输一路信号需要一根线路
2、调频广播：
利用调频技术把音频信号调制在甚高频或超高频信号上，利用一根同轴电缆远距离传输多路音源。优点是：一根线传输多路音源。缺点是：稳定性差、传输数量受限制（20路以下）、占有有线电视资源、不能双向控制等。
3、数控广播：
利用单片机通讯技术把控制信号通过双绞线进行通讯，以达到双向控制控制，节目选择的功能。优点是：连接控制简单。缺点是：只能传输3到4路节目。
1.3 数字IP网络广播概述
1、什么是：“数字IP网络广播系统”
IP(Internet Protocol)是TCP/IP中的网络层协议。IP协议提供了统一的IP数据包格式，以消除各通信子网的差异，用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个互连平台。
将广播的音频信号进行数字编码，通过网络以IP数据包的方式发送，再由终端解码还原为音频信号的软硬件系统，称为数字IP网络广播系统。采用这种工作方式，可以实现多网合一，跨越局域网和广域网。借助强大的IP网络平台，广播系统迎来了新的飞跃！
2、基本原理
将广播的音频信号进行数字编码，并以IP广播包形式发送到网络上，在网络任意端由广播终端将IP广播包解码还原为音频信号
3、更强的功能
数字IP网络广播系统，涵盖了传统校园广播系统的所有功能。并实现了任意分区、双向寻呼、音频点播、远程广播的功能。并充分利用了互联网络的资源优势，可随时随地获取网络上的音频资源。
4、更好的音质，更多的传输数量
由于采用了网络传输技术，使音频信号无传输干扰及失真。高效的压缩算法使每路音频仅占用8k-192k网络带宽，同时可以传输多路不同的音频信号，又能保证音质保真度，经赛宝实验室测试采用44.1khz 16bit采样128kbps速率压缩 通频带(线路输出) 20-16khz ，失真度 ≤ 0.1%，全通道信噪比达70dB
5、更高的可靠性和安全性
校园广播系统的不稳定因素主要取决传输线路的质量，不合理的传输线路或造成不稳定甚至烧毁大功率的功率放大器。纯数字广播系统由于借助于成熟的以太网络环境，每一个终端设备相当于一台联入网络的简易计算机。用户只需要保证网络的畅通，无需增加其它的维护。采用远程工作站的客户管理模式，既可以灵活的在任何位置管理整个系统，利用用户权限又能够防止非法的用户操作。
6、更简单的安装
安装简单，只要终端场地具备以下三个条件：有一个交流220V插座，有一个标准以太网络接入插座（RJ45）和一个摆下数字广播终端的位置。
7、速度快
终端采用高速的ARM处理器，延时短（30-100ms）音质好（20-16KHZ）
8、兼容广
完善的网络适应能力，具有：IP地址自动获得（DHCP）、直接跨网关及核心交换机的功能、可跨越局域网和广域网
9、接口全
具有交换机接口、双路备份接口、功放接口、无线远程遥控接口、消防接口
10、质量好
采用SMD工艺，所有IC选用工业级，确保产品能在室外24小时连续工作无故障.
IP(Internet Protocol)是TCP/IP中的网络层协议。IP协议提供了统一的IP数据包格式，以消除各通信子网的差异，用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个互连平台。
将广播的音频信号进行数字编码，通过网络以IP数据包的方式发送，再由终端解码还原为音频信号的软硬件系统，称为数字IP网络广播系统。采用这种工作方式，可以实现多网合一，跨越局域网和广域网。借助强大的IP网络平台，广播系统迎来了新的飞跃！
2、基本原理
将广播的音频信号进行数字编码，并以IP广播包形式发送到网络上，在网络任意端由广播终端将IP广播包解码还原为音频信号
3、更强的功能
数字IP网络广播系统，涵盖了传统校园广播系统的所有功能。并实现了任意分区、双向寻呼、音频点播、远程广播的功能。并充分利用了互联网络的资源优势，可随时随地获取网络上的音频资源。
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服 务 器 |
定时打铃、定时节目 |
工 作 站 |
节目库远程管理(上传、下载) |
广 播 终 端 |
任务自动执行（打铃、节目、采播和报警 |
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系统备份及恢复 |
定时节目远程管理 |
中英文液晶显示 |
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实时采播 |
定时采播 |
自由点播 |
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消防报警 |
实时采播 |
U盘录放 |
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用户管理 |
格式转换 |
立体声音频输出 |
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无线遥控 |
CD抓轨 |
外部电源控制 |
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定时开关机 |
文件编辑 |
双向对讲 |
由于采用了网络传输技术，使音频信号无传输干扰及失真。高效的压缩算法使每路音频仅占用8k-192k网络带宽，同时可以传输多路不同的音频信号，又能保证音质保真度，经赛宝实验室测试采用44.1khz 16bit采样128kbps速率压缩 通频带(线路输出) 20-16khz ，失真度 ≤ 0.1%，全通道信噪比达70dB
5、更高的可靠性和安全性
校园广播系统的不稳定因素主要取决传输线路的质量，不合理的传输线路或造成不稳定甚至烧毁大功率的功率放大器。纯数字广播系统由于借助于成熟的以太网络环境，每一个终端设备相当于一台联入网络的简易计算机。用户只需要保证网络的畅通，无需增加其它的维护。采用远程工作站的客户管理模式，既可以灵活的在任何位置管理整个系统，利用用户权限又能够防止非法的用户操作。
6、更简单的安装
安装简单，只要终端场地具备以下三个条件：有一个交流220V插座，有一个标准以太网络接入插座（RJ45）和一个摆下数字广播终端的位置。
7、速度快
终端采用高速的ARM处理器，延时短（30-100ms）音质好（20-16KHZ）
8、兼容广
完善的网络适应能力，具有：IP地址自动获得（DHCP）、直接跨网关及核心交换机的功能、可跨越局域网和广域网
9、接口全
具有交换机接口、双路备份接口、功放接口、无线远程遥控接口、消防接口
10、质量好
采用SMD工艺，所有IC选用工业级，确保产品能在室外24小时连续工作无故障.
1.4、数字网络IP广播介绍
数字IP网络广播系统采用当今世界广泛使用的TCP/IP网络技术，将音频信号以IP包协议形式在局域网和广域网上进行传送，彻底解决了传统广播系统存在的音质不佳，维护管理复杂，互动性能差等问题。该系统设备使用简单，安装扩展方便，只需将数字广播终端接入计算机网络即可构成功能强大的数字化广播系统，其实现形式主要总结如下：
1、前端音频采集和发送设备：依靠先进的数字技术，采用嵌入式的纯硬件数字设备，具备现场采集现场以太网传输能力，集采集、处理和发送于一体，并且操作人性化，简单；
2、传输方式：数字音频通过以太网传送到音频节点，终端音频节点以模拟音频方式传给功放，再由功放传输到相应区域，可实现从1路到音频节点数量之间的任意路数的分区。音频传输采用了高效的音频压缩算法，在保证音频质量的前提下，每通道占用的带宽也低。
3、智能待机：广播中心的主要设备均有很强的稳定性，能够长时间的连续运行；终端在没有操作和音频流时能自动进入待机状态，待机状态能耗十分小，大量节约电力。
4、权限和访问级别控制：可设置播放优先级别，能保证不同内容的音频合理地输送到系统的终端节点；设备可设有用户登录界面，保护设备不受非授权人员的误操作影响。所有设备采用独有的嵌入式操作系统，操作简单，管理方便，可以保证系统不受病毒和网络攻击。
5、系统集成：本系统具有开放式结构，使用标准的流媒体传输和TCP/IP网络协议，可与其他系统如报警系统通过多种形式集成。
1、前端音频采集和发送设备：依靠先进的数字技术，采用嵌入式的纯硬件数字设备，具备现场采集现场以太网传输能力，集采集、处理和发送于一体，并且操作人性化，简单；
2、传输方式：数字音频通过以太网传送到音频节点，终端音频节点以模拟音频方式传给功放，再由功放传输到相应区域，可实现从1路到音频节点数量之间的任意路数的分区。音频传输采用了高效的音频压缩算法，在保证音频质量的前提下，每通道占用的带宽也低。
3、智能待机：广播中心的主要设备均有很强的稳定性，能够长时间的连续运行；终端在没有操作和音频流时能自动进入待机状态，待机状态能耗十分小，大量节约电力。
4、权限和访问级别控制：可设置播放优先级别，能保证不同内容的音频合理地输送到系统的终端节点；设备可设有用户登录界面，保护设备不受非授权人员的误操作影响。所有设备采用独有的嵌入式操作系统，操作简单，管理方便，可以保证系统不受病毒和网络攻击。
5、系统集成：本系统具有开放式结构，使用标准的流媒体传输和TCP/IP网络协议，可与其他系统如报警系统通过多种形式集成。
1.5、系统优势
1、独特的双向点播：
IP网络广播系统具有双向式点播放音乐，可以在终端对主机的音乐进进互动式点播放，可为用户带来前所未有的全新技术享受，特别适合校园广播，播放外语，进行互动式的点播放。
2、音质：
达到立体声和CD级，背景音乐和领导讲话不再含糊不清，每个发音都可以清晰可辨。
3、免辅设线路：
一线多用，充分的利用网络资源，避免重复架设线路，有以太网接口的地方就可以接IP网络广播终端，真正实现广播、计算机网络的多网合一。
4、丰富的广播内容：
IP网络广播系统打破了由传统一音源的局限，可以实现双向多音源节目播放，达到双向播导效果，还可增加终端到数千个点，可以达到每个点每个不同的节目音源。
5、强大的网络远程分控：
分控工作站经授权可对系统进行分控，实现插播、寻呼、网上讲话、语音听力教学及考试、自定义铃声任务等。适应复杂网络环境。终端数量无限制，IP可自由设置，跨网关及路由，穿透VPN及NAT，适应VLAN与城域网、广域网。
6、远程寻呼：
可以实现远程寻呼功能，领导可以在办公室对终端进行讲话，可以寻呼到每一个点，可以快速，便捷的发出通知。
7、系统构架易于维护：
不受病毒感染，稳定性高，工程简单，易于扩展，操作方便，显示直观
8、多音源同时传输能够同时传输几百套音源：
可手动选择IP网络广播终端播放任一音源，也可以通过网络广播主机强制各IP网络广播终端播放某一音源。实现双向控制，既可在机房控制，也可在终端控制，不同的终端可以播放不同的音乐。
9、系统良好扩展性：
扩展的灵活性，单套系统可添加多达数千个终端，同时还可以采用多服务器架构实现接入更多的终端，可以在室外终端加上功放及分区器的形式达到一小型的终端系统，可扩展多个分控站，安装由我公司开发的AVH IP网络广播控制软件与互联网连接就可以拿到控制权限。
IP网络广播系统具有双向式点播放音乐，可以在终端对主机的音乐进进互动式点播放，可为用户带来前所未有的全新技术享受，特别适合校园广播，播放外语，进行互动式的点播放。
2、音质：
达到立体声和CD级，背景音乐和领导讲话不再含糊不清，每个发音都可以清晰可辨。
3、免辅设线路：
一线多用，充分的利用网络资源，避免重复架设线路，有以太网接口的地方就可以接IP网络广播终端，真正实现广播、计算机网络的多网合一。
4、丰富的广播内容：
IP网络广播系统打破了由传统一音源的局限，可以实现双向多音源节目播放，达到双向播导效果，还可增加终端到数千个点，可以达到每个点每个不同的节目音源。
5、强大的网络远程分控：
分控工作站经授权可对系统进行分控，实现插播、寻呼、网上讲话、语音听力教学及考试、自定义铃声任务等。适应复杂网络环境。终端数量无限制，IP可自由设置，跨网关及路由，穿透VPN及NAT，适应VLAN与城域网、广域网。
6、远程寻呼：
可以实现远程寻呼功能，领导可以在办公室对终端进行讲话，可以寻呼到每一个点，可以快速，便捷的发出通知。
7、系统构架易于维护：
不受病毒感染，稳定性高，工程简单，易于扩展，操作方便，显示直观
8、多音源同时传输能够同时传输几百套音源：
可手动选择IP网络广播终端播放任一音源，也可以通过网络广播主机强制各IP网络广播终端播放某一音源。实现双向控制，既可在机房控制，也可在终端控制，不同的终端可以播放不同的音乐。
9、系统良好扩展性：
扩展的灵活性，单套系统可添加多达数千个终端，同时还可以采用多服务器架构实现接入更多的终端，可以在室外终端加上功放及分区器的形式达到一小型的终端系统，可扩展多个分控站，安装由我公司开发的AVH IP网络广播控制软件与互联网连接就可以拿到控制权限。
1.6、系统特点
IP网络广播系统是基于当前已广泛使用的以太网网络平台，充分利用网络，完全不同于纯模拟广播、调频寻址广播和数控广播的产品，并结合多项数字音频技术，多方面体现了其显著的优越性：
A、功能方面：可同时对多个终端广播不同的节目，不仅完全现实现了传统广播系统的功能，且终端具有文件点播、U盘播放和录音、终端与终端之间双向对讲等多项功能。
B、音质方面：其音频采集使用接近CD音质(44.1K,16bit)，更适合于音乐欣赏和听力训练，每个发音都清晰可辨，不再为含混不清的声音所困扰。
C、传输方面：音频传输距离无限延伸，可运行在跨网关的局域网和Internet网上，支持大范围的重要型应用，从主校区到分校区集中控制广播，从公司总部到各个地区分部的同声广播，实现快速、可靠的信息沟通。
D、可靠性方面：终端采用工业级芯片，全天24小时工作，不受网络病毒侵扰。
E、网络广播系统具备如下特点：数字化、个性化、网络化、自动化、人性化、智能化、小工程、零维护。其中个性化、自动化是网络广播系统最显著的特点。
F、终端个性化：基于数字数据网络，每个语音终端都有独立的IP地址，完全实现点对点的个性化节目。
G、管理网络化：播放列表制作与编排、领导讲话、节目定时播放都可以通过网络远程操作。
H、自动化播放：操作人员预先编排好节目播放表，指定播放终端、播放节目、播放时间，服务器将自动进行播放，无人值守。
I、人性化操作：人性化的图形菜单界面、中文提示操作，人性化的操作，轻松简便，提高了操作人员的效率。
J、工程简单：AVH网络广播对于已经铺设好网络的场所，只需要增加服务器与安装终端即可。如果没有铺设网线，数据网络的工程量也相对简单，只需要铺设网线即可，一旦建设，数字广播系统与计算机网络系统可以共用，减少多网重复建设。
K、维护量小：AVH网络广播在物理上与传统网络共用，所以并不在传统网络维护之外增加额外的维护工作。在应用上，系统可设置独立网段与计算机系统分隔，各IP网络广播终端嵌入式系统程序固化，不会受到病毒感染。系统整体稳定可靠，维护工作简单易行。
A、功能方面：可同时对多个终端广播不同的节目，不仅完全现实现了传统广播系统的功能，且终端具有文件点播、U盘播放和录音、终端与终端之间双向对讲等多项功能。
B、音质方面：其音频采集使用接近CD音质(44.1K,16bit)，更适合于音乐欣赏和听力训练，每个发音都清晰可辨，不再为含混不清的声音所困扰。
C、传输方面：音频传输距离无限延伸，可运行在跨网关的局域网和Internet网上，支持大范围的重要型应用，从主校区到分校区集中控制广播，从公司总部到各个地区分部的同声广播，实现快速、可靠的信息沟通。
D、可靠性方面：终端采用工业级芯片，全天24小时工作，不受网络病毒侵扰。
E、网络广播系统具备如下特点：数字化、个性化、网络化、自动化、人性化、智能化、小工程、零维护。其中个性化、自动化是网络广播系统最显著的特点。
F、终端个性化：基于数字数据网络，每个语音终端都有独立的IP地址，完全实现点对点的个性化节目。
G、管理网络化：播放列表制作与编排、领导讲话、节目定时播放都可以通过网络远程操作。
H、自动化播放：操作人员预先编排好节目播放表，指定播放终端、播放节目、播放时间，服务器将自动进行播放，无人值守。
I、人性化操作：人性化的图形菜单界面、中文提示操作，人性化的操作，轻松简便，提高了操作人员的效率。
J、工程简单：AVH网络广播对于已经铺设好网络的场所，只需要增加服务器与安装终端即可。如果没有铺设网线，数据网络的工程量也相对简单，只需要铺设网线即可，一旦建设，数字广播系统与计算机网络系统可以共用，减少多网重复建设。
K、维护量小：AVH网络广播在物理上与传统网络共用，所以并不在传统网络维护之外增加额外的维护工作。在应用上，系统可设置独立网段与计算机系统分隔，各IP网络广播终端嵌入式系统程序固化，不会受到病毒感染。系统整体稳定可靠，维护工作简单易行。
2、 设备的安装
1、机房或弱电间机柜里的设备安装摆放应以设备重量、设备工作顺序、使用方便、
取电方便等条件为原则。如：重量稍重的功放设备一般摆放在机柜的最底层，向上依次为功率放大器---电源时序器---周边设备---音源设备---系统主机---主控机(或控制面板)；设备的固定不能只用螺丝固定面板，这样会使设备面板变形，而且不安全，应使用托条或托板托着设备。另外，设备和设备之间应留1-2CM的间隔，以便设备散热。
2、广播系统中还有些需要壁挂安装的终端设备，请以使用方便、美观、取电方便为原则来安装，视工程现场情况而定。
取电方便等条件为原则。如：重量稍重的功放设备一般摆放在机柜的最底层，向上依次为功率放大器---电源时序器---周边设备---音源设备---系统主机---主控机(或控制面板)；设备的固定不能只用螺丝固定面板，这样会使设备面板变形，而且不安全，应使用托条或托板托着设备。另外，设备和设备之间应留1-2CM的间隔，以便设备散热。
2、广播系统中还有些需要壁挂安装的终端设备，请以使用方便、美观、取电方便为原则来安装，视工程现场情况而定。
3、设备之间控制线的制作
机柜内的设备之间的控制线多是采用SFTP超五类8芯屏蔽网线，制作使用时必须保证网线线序是正确的，线路是通的，并确保屏蔽层也是接通的。
4、机房设备或其它远端设备供电
1、一般情况机房设备或远端设备以就近取电为原则，最好直接从“电源插座”或“电源空开”处取电，设备220V供电要稳定，并要有严格的接地措施。
2、如采用UPS集中供电，也一样需要设备220V供电要稳定，并要有严格的接地措施。
2、如采用UPS集中供电，也一样需要设备220V供电要稳定，并要有严格的接地措施。
5、线材敷设要求
1、设备供电线路连接时以就近取电为原则；
2、扬声器音频线路采用RVV(或RVVP)2×N平方(N代表线径)。
3、数字IP网络广播系统主干线采用SFTP超五类8芯屏蔽网线进行敷设；并且，制作线路连接时，网线接头应采用质量好的屏蔽水晶头，并且压线时水晶头要压住屏蔽层和网线外皮，要使屏蔽层充分连接上。
4、数字IP网络系统采用568B标准网线进行敷设。
5、数字IP系统制作网线连接线路时，根据各线路的长度定制相应长度的网线，尽量避免网线的接续，必须接续时应采用网络线路分支器来接续。
6、线路敷设完成后，应对线路进行校对并加线标，以备以后的查线方便。
7、敷设网线或音频线两端应留适当余量，并标示明显的永久标记，以便于维护及管理。
8、扬声器音频线、网线应与强电线路分开敷设，防止强电电磁干扰；另外，如果有条件的，也尽量避免和其它有较强干扰信号的弱电线路同走一个线槽。
2、扬声器音频线路采用RVV(或RVVP)2×N平方(N代表线径)。
3、数字IP网络广播系统主干线采用SFTP超五类8芯屏蔽网线进行敷设；并且，制作线路连接时，网线接头应采用质量好的屏蔽水晶头，并且压线时水晶头要压住屏蔽层和网线外皮，要使屏蔽层充分连接上。
4、数字IP网络系统采用568B标准网线进行敷设。
5、数字IP系统制作网线连接线路时，根据各线路的长度定制相应长度的网线，尽量避免网线的接续，必须接续时应采用网络线路分支器来接续。
6、线路敷设完成后，应对线路进行校对并加线标，以备以后的查线方便。
7、敷设网线或音频线两端应留适当余量，并标示明显的永久标记，以便于维护及管理。
8、扬声器音频线、网线应与强电线路分开敷设，防止强电电磁干扰；另外，如果有条件的，也尽量避免和其它有较强干扰信号的弱电线路同走一个线槽。
6、敷设管道要求
1、随建筑施工同步敷设管道时，有条件的应将管道敷设在建筑体内，并要求按建筑敷设规范选用管道的材料和敷设方式，对不便敷设在建筑体内的管道，宜采用镀锌钢管、PVC管，封闭金属线槽或封闭PVC线槽(各管线之间应该有20公分以上的间隔)。
2、对大型系统的主干线，应采用封闭金属桥架敷设，强电和弱电桥架应严格分开，分别走各自的弱电井。
2、对大型系统的主干线，应采用封闭金属桥架敷设，强电和弱电桥架应严格分开，分别走各自的弱电井。
7、防雷接地要求
1、雷电及电气干扰，对公共广播的恶性影响很大，会造成交流噪声和设备芯片老化甚至烧焦，因此，严格的系统防雷接地，除了保护设备之外，还起到净化音质的作用。接地装置可以集中接至建筑体的防雷保护系统。
2、机房强电要有严格的接地措施，并配有漏电保护开关供电源时序器(或电源管理器)接线。
3、室内广播设备、机柜设专用地线接至接地装置，其接地电阻不大于4欧姆。
4、室外广播设备也应设专用地线接至接地装置，其接地电阻不大于4欧姆。
2、机房强电要有严格的接地措施，并配有漏电保护开关供电源时序器(或电源管理器)接线。
3、室内广播设备、机柜设专用地线接至接地装置，其接地电阻不大于4欧姆。
4、室外广播设备也应设专用地线接至接地装置，其接地电阻不大于4欧姆。
8、抗强电强磁干扰要求
对有强磁干扰的场所，应采用屏蔽线材，镀锌钢管或封闭金属线槽敷设并在金属管做接地处理，可避免出现扬声器播出的交流声。
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无
