Nakala hii inatoa suluhisho la mfumo wa utangazaji wa sauti ya Ethernet iliyoingia, ambayo inaweza kutambua kwa urahisi kazi ya utangazaji wa mkoa wa mfumo wa utangazaji. Mfumo huo unategemea usanifu wa mkono na inachukua njia ya usuluhishi wa mfumo wa uchezaji wa mfumo kudhibiti utambuzi wa matangazo ya mkoa, na yaliyomo kwenye matangazo yanaweza kuchezwa na kuhifadhiwa wakati huo huo.
Mfumo wa utangazaji wa sauti ya dijiti ya Ethernet haswa inahusu mfumo wa utangazaji ambao hutumia Ethernet kama njia ya usambazaji kutoa huduma za sauti. Ethernet inaweza kutumika kutatua shida ya usafirishaji wa umbali mrefu wa ishara za sauti. Inaruhusu wabunifu kuunda muundo mkubwa wa mtandao kutambua usambazaji wa maelfu ya ishara za sauti za dijiti kwenye Ethernet, ikitumia kikamilifu rasilimali zilizopo za mtandao, kuzuia shida ya kuanzisha tena laini, na kutambua ujumuishaji wa utangazaji na mitandao ya kompyuta . Inasuluhisha shida za ubora duni wa sauti, uwezekano wa kuingiliwa, matengenezo magumu na usimamizi, na mwingiliano duni katika mifumo ya utangazaji wa jadi. Wakati huo huo, inawezekana kuchagua sehemu zote, sehemu au maalum kwa utangazaji wa vikundi vya mwelekeo, ambayo inapita kwa kiwango cha juu kwamba mifumo ya utangazaji wa jadi inaweza tu kufanya utangazaji wa umma kwa maeneo yote. Mifumo ya utangazaji wa sauti ya dijiti ya Ethernet zaidi hutumia ishara za kudhibiti kudhibiti kituo cha utangazaji kujiunga au kuondoka kwa kikundi cha anuwai katika kutambua kazi ya utangazaji wa mkoa. Inahitajika kutuma ishara ya kudhibiti kufanya kituo kijiunge na kikundi cha anuwai kabla ya utangazaji kutambulika. , Au anzisha meza tata ya ramani kwenye upande wa seva ili kudumisha hali ya uwanja wa kucheza ili kufikia utangazaji wa mkoa, ambayo ni ngumu zaidi kutekeleza.
1 Muundo wa muundo
Mfumo huu unachukua muundo wa C / S, umeundwa na sehemu mbili za mwisho wa seva ya mfumo wa utangazaji na kituo cha utangazaji cha mfumo, kama inavyoonekana kwenye Mtini. 1.
Seva ya mfumo wa utangazaji inatekelezwa kwenye PC, na ni mpango wa ukusanyaji wa ishara ya sauti, uhifadhi, na usambazaji wa mtandao unaotambuliwa na VC ++. Sehemu hii inakusanya na kuhifadhi ishara ya sauti kupitia kipaza sauti, na kisha kusambaza data ya sauti kwa Ethernet kupitia UDP kutambua utendaji wa usambazaji wa mtandao wa data ya sauti.
Kituo cha uchezaji wa mfumo wa utangazaji ni kituo kilichopachikwa kulingana na LM3S8962, ambayo inaweza kupokea pakiti za data za sauti za IP zilizotumwa kutoka kwa Ethernet, na chip ya usimbuaji wa sauti MS6336 inakamilisha ubadilishaji wa dijiti / analog na uchezaji wa data ya sauti
2 Utangazaji wa mfumo wa matangazo ya muundo wa vifaa vya terminal
Chip kuu ya kudhibiti ya kituo cha utangazaji cha mfumo wa utangazaji inachukua microcontroller LM3S8962 iliyotolewa na LuminaryMicro. Mfululizo huu wa chips ni mtawala wa kwanza wa msingi wa ARM Cortex ™-M3 na mtawala wa ndani wa Ethernet. Ni chip ya kwanza ya ARM ya tasnia ambayo inasaidia Ethernet ya Viwanda (IEEE) na inaweza kutekeleza kwa urahisi kazi za mtandao.
Chip ya kisimbuzi cha sauti hutumia chip ya MS6336 iliyotengenezwa na MOSA. Chip ni kibadilishaji cha sauti ya dijiti-kwa-analo-16-bit ya redio, na fomati za pembejeo zinazoungwa mkono ni Right Justifl-ed, Left Justified, I2S. MS6336 interface interface inachukua I2C basi, interface ni rahisi kuweka. Sehemu ya DAC ina sasa sahihi na thabiti, pamoja na njia bora ya usimbuaji, inaweza kuzaa ishara za sauti za hali ya juu.
Chip kuu ya kudhibiti LM3S8962 imeunganishwa na kiunga cha RJ45 kupitia vifaa vya sumaku, na hutumiwa kupokea data ya sauti kutoka kwa Ethernet. LM3S8962 hutoa ishara za kudhibiti na ishara za data ya sauti kwa chip ya kisimbuzi cha sauti MS6336. LM3S8962 inasaidia kazi ya I2C. Bandari za PB2 na PB3 hutoa saa za I2C na ishara za data mtawaliwa. Pini hizi mbili zinaweza kushikamana moja kwa moja na pini za kazi za I2C za MS6336, na kontena la kuvuta linahitajika. LM3S8962 haitumii fomati ya kuingiza data inayohitajika na MS6336. Fomati ya kuingiza data ya MS6336 katika mfumo inachukua I2S. Kwa hivyo, kutoa data ya sauti kwa MS6336, ni muhimu kutumia programu ya bandari ya GPIO ya LM3S8962 kuiga fomati ya kuingiza data ya I2S inayohitajika na MS6336. Katika muundo, PA5, PA6, na bandari za PA7 hutumiwa kuiga kazi hii. Pini tatu zinahusiana na ishara ya uteuzi wa kituo cha I2S, ishara ya saa na ishara ya data mtawaliwa. Unganisha pini hizi tatu kwa pini ya kazi ya I2S ya MS6336.
Muundo wa vifaa vya kituo cha kucheza cha mfumo wa utangazaji wa sauti ya dijiti ya Ethernet umeonyeshwa kwenye Kielelezo 2.
Ubunifu wa programu ya mfumo wa Utangazaji
Programu ya mfumo wa utangazaji imegawanywa katika sehemu mbili: programu ya seva ya mfumo wa utangazaji na programu ya terminal ya utangazaji.
Ubunifu huu unatambua uchezaji wa wakati halisi wa data ya sauti, kwa hivyo utendaji wa wakati halisi wa usafirishaji wa data ya sauti unahitajika kuhakikishiwa, lakini mahitaji ya uadilifu wa data sio kali sana, na upotezaji mdogo wa pakiti hautaathiri athari ya uchezaji wa jumla, kwa hivyo data ya sauti ya mfumo Uambukizi unachukua hali ya usambazaji wa UDP. Wakati huo huo, mfumo hufanya kazi katika mtandao wa eneo hilo na kuna watumiaji wachache wa muda mfupi. Kwa hivyo, ugawaji wa anwani ya IP tuli hupitishwa ili kurahisisha utambuzi wa programu ya terminal ya uchezaji.
3.1 Ukusanyaji, uhifadhi na usafirishaji wa data ya sauti kwenye upande wa seva ya mfumo wa utangazaji
Mkusanyiko wa data ya sauti unatekelezwa kwa kutumia kazi za kiwango cha chini cha WAVE audio API. Ili sio kusababisha upotezaji wa data ya sauti, muundo hutumia bafa mbili kuhifadhi data ya sauti. Mchakato wa utekelezaji umeonyeshwa kwenye Kielelezo 3.
Wakati bafa moja ya kurekodi imejaa, mfumo mara moja hutuma bafa nyingine ya kurekodi kwenye kifaa cha kurekodi ili kuendelea kurekodi, na programu ya programu inapaswa kusoma data kwenye bafa kamili ya kurekodi na kuichakata. Kisha piga kazi ya waveInAddBuffer kupeana bafa kwenye kifaa cha kurekodi ili kuchakata tena.
Ili kuzuia upotezaji wa data ya sauti katika mchakato wa kurekodi, haitoshi kutumia tu kugonga mara mbili. Ikumbukwe pia kuwa wakati bafa moja imejaa, programu itashughulikia data katika bafa na ya pili Bafu hutumiwa kurekodi, na wakati wa usindikaji wa data lazima uwe chini ya wakati unaohitajika kwa bafa ya pili kuwa kamili ilirekodiwa, vinginevyo bafa ya kwanza haijapewa tena kifaa cha kurekodi baada ya bafa ya pili imejaa, ambayo itasababisha Upotezaji wa data ya sauti. Wakati kiwango cha sampuli ya ishara ya sauti ni kubwa, kuongeza saizi ya bafa ipasavyo inaweza kutatua shida hii.
Ili kuokoa yaliyomo ya utangazaji kwa matumizi ya baadaye, ni muhimu kuhifadhi yaliyomo kwenye faili ya WAV. Faili za WAV zina muundo wa kichwa uliowekwa. Kabla ya kuhifadhi data ya sauti, unahitaji kuweka kichwa cha faili ya WAV, vinginevyo faili iliyohifadhiwa ya WAV haiwezi kuchezwa. Kila wakati bafa ya kurekodi imejaa, kwanza pata mwisho wa faili ya WAV, na kisha andika data iliyokusanywa mwishoni mwa faili kwa zamu. Wakati mchakato mzima wa utangazaji umekwisha, data yote ya sauti imehifadhiwa kwenye faili ya WAV, ikigundua uhifadhi wa data ya sauti.
Wakati bafa ya kurekodi imejaa, ni muhimu kutuma data ya sauti iliyokusanywa kupitia mtandao. Katika muundo, tumia kwanza darasa la Csocket kuunda tundu, halafu unahitaji tu kuingiza data iliyokusanywa kwenye pakiti ya IP na kuituma. Kiwango cha sampuli ya ishara ya sauti katika muundo huu ni 44.1 kHz, 16-bit dual-channel. Ili kuzuia upotezaji wa data ya sauti, saizi ya bafa ya kurekodi imewekwa kwa 1024B.
3.2 Utambuzi wa utangazaji wa mkoa
Matumizi muhimu ya mfumo wa utangazaji wa sauti ya dijiti ya Ethernet sio tu kutambua utangazaji wa eneo lote, lakini pia kutambua kazi ya utangazaji wa ndani, ambayo ni kutangaza kwa kituo kilichoteuliwa. Kwa hivyo, pakiti ya multicast ya UDP hutumiwa kwa usafirishaji wa data katika usambazaji wa mtandao wa pakiti za data za IP za sauti. Kutumia pakiti anuwai kupitisha data, vituo vyote vilivyojumuishwa kwenye kikundi kwenye mtandao wa eneo hilo vinaweza kupokea data, ikigundua utangazaji wa eneo lote. Ili kutambua kazi ya utangazaji wa ndani, muundo unaongezwa mbele ya data ya sauti katika muundo, kama inavyoonyeshwa hapa chini, na faili ya usanidi hutumiwa kuhifadhi anwani ya IP ya kila terminal ya mfumo.
02 Mfumo wa utangazaji unatangaza muundo wa vifaa vya terminal
Chip kuu ya kudhibiti ya kituo cha utangazaji cha mfumo wa utangazaji inachukua microcontroller LM3S8962 iliyotolewa na LuminaryMicro. Mfululizo huu wa chips ni mtawala wa kwanza wa msingi wa ARM Cortex ™-M3 na mtawala wa ndani wa Ethernet. Ni chip ya kwanza ya ARM ya tasnia ambayo inasaidia Ethernet ya Viwanda (IEEE) na inaweza kutekeleza kwa urahisi kazi za mtandao.
Chip ya kisimbuzi cha sauti hutumia chip ya MS6336 iliyotengenezwa na MOSA. Chip ni kibadilishaji cha sauti ya dijiti-kwa-analo-16-bit ya redio, na fomati za pembejeo zinazoungwa mkono ni Right Justifl-ed, Left Justified, I2S. MS6336 interface interface inachukua I2C basi, interface ni rahisi kuweka. Sehemu ya DAC ina sasa sahihi na thabiti, pamoja na njia bora ya usimbuaji, inaweza kuzaa ishara za sauti za hali ya juu.
Chip kuu ya kudhibiti LM3S8962 imeunganishwa na kiunga cha RJ45 kupitia vifaa vya sumaku, na hutumiwa kupokea data ya sauti kutoka kwa Ethernet. LM3S8962 hutoa ishara za kudhibiti na ishara za data ya sauti kwa chip ya kisimbuzi cha sauti MS6336. LM3S8962 inasaidia kazi ya I2C. Bandari za PB2 na PB3 hutoa saa za I2C na ishara za data mtawaliwa. Pini hizi mbili zinaweza kushikamana moja kwa moja na pini za kazi za I2C za MS6336, na kontena la kuvuta linahitajika. LM3S8962 haitumii fomati ya kuingiza data inayohitajika na MS6336. Fomati ya kuingiza data ya MS6336 katika mfumo inachukua I2S. Kwa hivyo, kutoa data ya sauti kwa MS6336, ni muhimu kutumia programu ya bandari ya GPIO ya LM3S8962 kuiga fomati ya kuingiza data ya I2S inayohitajika na MS6336. Katika muundo, PA5, PA6, na bandari za PA7 hutumiwa kuiga kazi hii. Pini tatu zinahusiana na ishara ya uteuzi wa kituo cha I2S, ishara ya saa na ishara ya data mtawaliwa. Unganisha pini hizi tatu kwa pini ya kazi ya I2S ya MS6336.
Muundo wa vifaa vya kituo cha kucheza cha mfumo wa utangazaji wa sauti ya dijiti ya Ethernet umeonyeshwa kwenye Kielelezo 2.
Ubunifu wa programu ya mfumo wa Utangazaji
Programu ya mfumo wa utangazaji imegawanywa katika sehemu mbili: programu ya seva ya mfumo wa utangazaji na programu ya terminal ya utangazaji.
Ubunifu huu unatambua uchezaji wa wakati halisi wa data ya sauti, kwa hivyo utendaji wa wakati halisi wa usafirishaji wa data ya sauti unahitajika kuhakikishiwa, lakini mahitaji ya uadilifu wa data sio kali sana, na upotezaji mdogo wa pakiti hautaathiri athari ya uchezaji wa jumla, kwa hivyo data ya sauti ya mfumo Uambukizi unachukua hali ya usambazaji wa UDP. Wakati huo huo, mfumo hufanya kazi katika mtandao wa eneo na watumiaji wachache wa muda. Kwa hivyo, ugawaji wa anwani ya IP tuli hupitishwa ili kurahisisha utambuzi wa programu ya terminal ya uchezaji.
3.1 Ukusanyaji, uhifadhi na usafirishaji wa data ya sauti kwenye upande wa seva ya mfumo wa utangazaji
Mkusanyiko wa data ya sauti unatekelezwa kwa kutumia kazi za kiwango cha chini cha WAVE audio API. Ili sio kusababisha upotezaji wa data ya sauti, muundo hutumia bafa mbili kuhifadhi data ya sauti. Mchakato wa utekelezaji umeonyeshwa kwenye Kielelezo 3.
Wakati bafa moja ya kurekodi imejaa, mfumo mara moja hutuma bafa nyingine ya kurekodi kwenye kifaa cha kurekodi ili kuendelea kurekodi, na programu ya programu inapaswa kusoma data kwenye bafa kamili ya kurekodi na kuichakata. Kisha piga kazi ya waveInAddBuffer kupeana bafa kwenye kifaa cha kurekodi ili kuchakata tena.
Ili kuzuia upotezaji wa data ya sauti katika mchakato wa kurekodi, haitoshi kutumia tu kugonga mara mbili. Ikumbukwe pia kuwa wakati bafa moja imejaa, programu itashughulikia data katika bafa na ya pili Bafu hutumiwa kurekodi, na wakati wa usindikaji wa data lazima uwe chini ya wakati unaohitajika kwa bafa ya pili kuwa kamili ilirekodiwa, vinginevyo bafa ya kwanza haijapewa tena kifaa cha kurekodi baada ya bafa ya pili imejaa, ambayo itasababisha Upotezaji wa data ya sauti. Wakati kiwango cha sampuli ya ishara ya sauti ni kubwa, kuongeza saizi ya bafa ipasavyo inaweza kutatua shida hii.
Ili kuokoa yaliyomo ya utangazaji kwa matumizi ya baadaye, ni muhimu kuhifadhi yaliyomo kwenye faili ya WAV. Faili za WAV zina muundo wa kichwa uliowekwa. Kabla ya kuhifadhi data ya sauti, unahitaji kuweka kichwa cha faili ya WAV, vinginevyo faili iliyohifadhiwa ya WAV haiwezi kuchezwa. Kila wakati bafa ya kurekodi imejaa, kwanza pata mwisho wa faili ya WAV, na kisha andika data iliyokusanywa mwishoni mwa faili kwa zamu. Wakati mchakato mzima wa utangazaji umekwisha, data yote ya sauti imehifadhiwa kwenye faili ya WAV, ikigundua uhifadhi wa data ya sauti.
Wakati bafa ya kurekodi imejaa, ni muhimu kutuma data ya sauti iliyokusanywa kupitia mtandao. Katika muundo, tumia kwanza darasa la Csocket kuunda tundu, halafu unahitaji tu kuingiza data iliyokusanywa kwenye pakiti ya IP na kuituma. Kiwango cha sampuli ya ishara ya sauti katika muundo huu ni 44.1 kHz, 16-bit dual-channel. Ili kuzuia upotezaji wa data ya sauti, saizi ya bafa ya kurekodi imewekwa kwa 1024B.
3.2 Utambuzi wa utangazaji wa mkoa
Matumizi muhimu ya mfumo wa utangazaji wa sauti ya dijiti ya Ethernet sio tu kutambua utangazaji wa eneo lote, lakini pia kutambua kazi ya utangazaji wa ndani, ambayo ni kutangaza kwa kituo kilichoteuliwa. Kwa hivyo, pakiti ya multicast ya UDP hutumiwa kwa usafirishaji wa data katika usambazaji wa mtandao wa pakiti za data za IP za sauti. Kutumia pakiti anuwai kupitisha data, vituo vyote vilivyojumuishwa kwenye kikundi kwenye mtandao wa eneo hilo vinaweza kupokea data, ikigundua utangazaji wa eneo lote. Ili kutambua kazi ya utangazaji wa ndani, muundo unaongezwa mbele ya data ya sauti katika muundo, kama inavyoonyeshwa hapa chini, na faili ya usanidi hutumiwa kuhifadhi anwani ya IP ya kila terminal ya mfumo.
muundo STRING
{Kamba IPNO1;
Kamba IPNO2;
...
Kamba IPNO9;
Kamba IPNO10};
Wakati ni muhimu kufanya utangazaji wa kikanda kwenye vituo fulani, chagua nambari zinazolingana za vituo hivi kwenye jopo la upande wa seva ya mfumo wa utangazaji (kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 4). Kwa wakati huu, anwani ya IP ya terminal iliyochaguliwa inasomwa kutoka kwa faili ya usanidi na kupewa kwa kutofautiana inayofanana katika muundo. Wakati kituo kinapokea pakiti ya IP multicast, kwanza huhukumu ikiwa muundo una ubadilishaji sawa na anwani yake ya IP, ikiwa iko, basi data inapokelewa na kuchezwa, ikiwa sivyo, data inatupwa, na hivyo kutambua eneo la Matangazo kazi. Ikilinganishwa na njia ya kutumia ishara ya kudhibiti kudhibiti uwanja wa kucheza ili ujiunge au uondoke kwenye kikundi cha multicast, au kwa nguvu utunzaji wa meza tata ya ramani kutekeleza kazi ya utangazaji wa mkoa. Njia hii haiitaji kudhibiti mwingiliano kituo cha uchezaji kabla ya kila matangazo, na haiitaji kufuatilia kwa nguvu hali ya wastaafu. Inahitaji tu kuandika anwani inayofanana ya IP ya terminal kwenye faili ya usanidi wakati terminal inajiunga na mfumo kwa mara ya kwanza. Kazi ni rahisi kutekeleza.
3.3 Utambuzi wa programu-tumizi ya mfumo wa matangazo
Kituo cha utangazaji cha mfumo wa utangazaji kimegawanywa katika sehemu mbili ili kutambua, sehemu ya kupokea data ya sauti hutumiwa kupokea data ya sauti na kuhifadhi na kusonga mbele, na kisimbuzi cha sauti kinatambua ubadilishaji wa D / A na uchezaji wa ishara ya sauti. Sehemu ya kupokea data ya sauti inachukua programu ya Socket kupokea data ya sauti kutoka kwa Ethernet. Baada ya kupokea pakiti ya data ya sauti, lazima kwanza ihukumu ikiwa kifurushi cha data ni cha yenyewe. Kituo kinalinganisha ubadilishaji wa mshiriki wa muundo wa muundo wa STRING katika pakiti ya IP na anwani yake ya IP, na ikiwa mshirika yeyote ni sawa na anwani yake ya IP, huhifadhi data kwenye pakiti, vinginevyo inaiacha.
Takwimu za sauti zinapokelewa na kuhifadhiwa kwenye foleni ya duara. Kwa sababu ya shida ya usafirishaji wa data ya UDP, pakiti za data za sauti zinahitaji kupangwa baada ya data ya sauti kupokelewa kwenye mwisho wa data ya sauti ili kuhakikisha usindikaji mtiririko wa data ya sauti na urejesho sahihi wa Sauti. Wakati huo huo, ili kuzuia jitter ya mtandao, data inasindika kila wakati wakati kuna angalau pakiti 5 kwenye foleni ya duara.
Fomati ya kuingiza data ya MS6336 katika muundo inachukua muundo wa I2S. Kwa sababu LM3S8962 haiungi mkono muundo huu wa data, uigaji wa programu huchukuliwa ili kutambua kazi ya I2S kupitia bandari ya GPIO. Ili kurejesha kabisa ishara ya sauti, inahitajika kuhakikisha kuwa wakati wa ishara ya I2S ni kali na sahihi, na ubadilishaji kati ya viwango vya juu na vya chini unatekelezwa na mpango wa kuchelewesha. Mchoro wa muda wa I2S umeonyeshwa kwenye Kielelezo 5.
Mfumo wa utangazaji hutangaza masafa ya saa ya mwisho ni 40 MHz, na wakati wa kutuma kila data kidogo ni ns 600 zilizohesabiwa kutoka kiwango cha sampuli. LM3S8962 hutoa data ya sauti kwa MS6336, na hugundua usambazaji wa serial kupitia bandari ya GPIO kulingana na hatua ya sampuli. Kila sehemu ya sampuli ina ka nne, na mchakato wa kutuma data wa hatua ya sampuli umeonyeshwa kwenye Mchoro 6.
4 Uchambuzi wa matokeo
Ukubwa wa pakiti ya data ya sauti inayosambazwa na mfumo kupitia Ethernet ni 1024B. Ili kuzuia jitter ya mtandao, wastaafu huanza kutangaza wakati wa kupokea pakiti 5 za data. Wakati wa kuchelewesha utangazaji ni karibu 30 ms, ambayo inakidhi viashiria vya kazi. Upande wa seva unaweza kudhibiti kazi ya vituo 10 vya utangazaji kwa wakati mmoja. Kwa kuchagua nambari ya terminal inayolingana kwenye upande wa seva, kazi ya utangazaji wa eneo lote na kazi za utangazaji za ndani za mfumo wa utangazaji zinaweza kufanikiwa.
Hitimisho la 5
Kuanzia mahitaji halisi, tunabuni na kutekeleza mfumo wa utangazaji wa sauti ya dijiti ya Ethernet. Matokeo ya majaribio yanaonyesha kuwa kituo cha uchezaji cha mfumo huamua ikiwa kufanya utangazaji wa sauti kutambua utangazaji wa mkoa ni njia rahisi na nzuri ya kutambua utangazaji wa ulimwengu na utangazaji wa mkoa wa ishara za sauti. Kituo cha kichezaji cha mfumo kinachukua masimulizi ya programu ya bandari ya GPIO kutambua kazi ya I2S, ambayo inaweza kutambua kwa usahihi muda wa I2S, kukamilisha usambazaji wa data ya ishara ya sauti, na kutambua utangazaji wa wakati halisi wa ishara ya sauti. Muundo wa muundo ni wa busara, na unaweza kutambua kwa urahisi upanuzi wa kazi, kama vile matangazo ya wakati, uchezaji wa muziki, usimamizi wa kijijini, ufuatiliaji wa wakati halisi, n.k Muundo huu una umuhimu muhimu wa kiutendaji na hutoa msingi wa kutatua utangazaji mkubwa na ngumu wa Ethernet mifumo.
bidhaa zetu nyingine:
