會(huì)議系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展
摘要： 從技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程來看，電子會(huì)議系統(tǒng)已經(jīng)歷了三代：第一代是全模擬技術(shù)；第二代是模擬音頻傳輸+數(shù)字控制技術(shù)；第三代是全數(shù)字技術(shù)（數(shù)字音頻傳輸+數(shù)字控制技術(shù)）。本文簡單介紹了全數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)的核心技術(shù)——一、 多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)的現(xiàn)狀，并剖析了臺(tái)電公司獨(dú)立開發(fā)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“MCA-STREAM”多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)。
一、
從技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程來看，電子會(huì)議系統(tǒng)已經(jīng)歷了三代：第一代是全模擬技術(shù)；第二代是模擬音頻傳輸+數(shù)字控制技術(shù)；第三代是全數(shù)字技術(shù)（數(shù)字音頻傳輸+數(shù)字控制技術(shù)）。
第一代會(huì)議系統(tǒng)是全模擬技術(shù)的會(huì)議討論系統(tǒng)，它首次采用"手拉手"連結(jié)的話筒、噪聲門和小功率揚(yáng)聲器，不再需要蜘蛛網(wǎng)般的話筒引線，使用者只需要按動(dòng)一個(gè)開關(guān)即可發(fā)言，不需要操作人員控制，不需要使用調(diào)音臺(tái)，操作非常簡單，是傳統(tǒng)擴(kuò)聲系統(tǒng)的一大進(jìn)步。如圖1、2、3所示。
圖1：Auditel 會(huì)議討論系統(tǒng)的原理圖 圖2：英國Auditel會(huì)議討論系統(tǒng)的基本架構(gòu) 圖3：PHILIPS CCS800會(huì)議討論系統(tǒng)
第二代會(huì)議系統(tǒng)產(chǎn)品引入了數(shù)字控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了會(huì)議簽到、發(fā)言管理、投票表決、同聲傳譯和視像跟蹤等功能，典型產(chǎn)品有SONY的SX-M700系列，臺(tái)電的HCS-3100系列。如圖4。
圖4：臺(tái)電HCS-3100第二代會(huì)議系統(tǒng)
第二代會(huì)議系統(tǒng)產(chǎn)由于采用了數(shù)字控制技術(shù)，大大擴(kuò)展了會(huì)議系統(tǒng)的使用功能，提高了會(huì)議效率。但是由于音頻傳輸仍使用模擬方式，傳送每種語言至少需要一根專用傳輸線路，如果需要傳送10種語言，就需要10根音頻傳輸線和2根電源線及數(shù)字控制信號(hào)線。這種專用傳輸線纜不僅昂貴、復(fù)雜，而且連接點(diǎn)的故障會(huì)增加，無法滿足傳送越來越多語種的要求。模擬音頻傳輸?shù)牧硪粋�(gè)重大缺點(diǎn)是，音頻信號(hào)電平的衰減隨傳輸距離的增加而增加，使信號(hào)噪聲比越來越差，系統(tǒng)的高頻響應(yīng)越來越差，通道之間的串音越來越大......，隨著傳輸距離的增加（如超過50公尺），音質(zhì)變差問題是無法克服的。在大型會(huì)議系統(tǒng)中，接地問題引入的干擾（如照明設(shè)備、工業(yè)電器設(shè)備和廣播通信設(shè)備等），一直是難以解決的另一個(gè)煩惱問題。
第三代產(chǎn)品是全數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)，其核心技術(shù)是多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)。多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)從根本上解決了多芯線纜模擬音頻傳輸存在的接地噪聲、設(shè)備干擾、通道串音、長距離傳輸?shù)葐栴}，聲音保真度極高，接近CD音質(zhì)，同時(shí)大大方便了施工布線，提高了系統(tǒng)的可靠性。
目前全數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)及其核心技術(shù)只有少數(shù)幾家國外公司擁有，會(huì)議系統(tǒng)高端市場也因此一直被他們所壟斷。深圳臺(tái)電公司于2004年成功研發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MCA-STREAM（Multi-Channel-Audio Stream）多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)，并推出了基于MCA-STREAM技術(shù)的新一代HCS-4100系列全數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)，臺(tái)電公司也從而躋身于國際上少數(shù)幾家擁有全數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)設(shè)備及其核心技術(shù)的供應(yīng)商行列。
多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)
二、 多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)
系統(tǒng)各單元設(shè)備采用模/數(shù)（A/D）和數(shù)/模(D/A)的轉(zhuǎn)換技術(shù)，使得在系統(tǒng)內(nèi)部傳輸?shù)男盘?hào)均為數(shù)字化信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)編碼后在線纜上傳輸，并根據(jù)傳輸線纜的帶寬條件采用相應(yīng)的復(fù)用技術(shù)以實(shí)現(xiàn)在一根線纜上同時(shí)傳輸多路音頻信號(hào)，這一系列技術(shù)即為多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)。
目前國際上多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)主要有以下幾種：
1．CobraNet
當(dāng)前使用比較廣泛的多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)之一是Peak Audio（尖峰音頻）公司的CobraNet 協(xié)議。CobraNet利用成熟的快速以太網(wǎng)技術(shù)來傳輸和分配實(shí)時(shí)、非壓縮的數(shù)字音頻信號(hào)，其特點(diǎn)是是不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)壓縮失真和感覺不到有聲音延遲（延時(shí)量小于8ms），因此音質(zhì)極好。CobraNet協(xié)議在100Mbps的快速以太網(wǎng)上，可以支持64路音頻信號(hào)。
CobraNet協(xié)議把音頻信號(hào)打成數(shù)據(jù)包(Bundle)，以便在以太網(wǎng)上傳輸。CobraNet支持多點(diǎn)傳輸(multicast)和單點(diǎn)傳輸(unicast)，音頻信號(hào)的路由分配非常靈活。
2．MADI
MADI（Multi-channel Audio Digital Interface）多通道音頻數(shù)字串行接口標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定用一根同軸電纜或光纜可以串行傳輸多路線性量化（PCM）音頻數(shù)據(jù)，當(dāng)取樣頻率為48KHz或44.1KHz時(shí)，最多可以傳輸56路。MADI標(biāo)準(zhǔn)只支持從一個(gè)發(fā)射機(jī)到一個(gè)接收機(jī)的單點(diǎn)對單點(diǎn)連接。
3．DCN數(shù)字音頻技術(shù)
DCN數(shù)字音頻技術(shù)是PHILIPS(BOSCH)公司在其數(shù)字會(huì)議網(wǎng)絡(luò)（DCN）中采用的信號(hào)傳送和處理技術(shù)。應(yīng)用這種技術(shù)專門開發(fā)了Praedics（專業(yè)音頻編碼解碼集成電路）和數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，用1根雙同軸電纜可以同時(shí)傳送16路語音通道，另加10路傳送資料的數(shù)據(jù)通道,這些通道可用于話筒管理、同聲傳譯、內(nèi)部通訊、投票表決、資料產(chǎn)生和分配等。 臺(tái)電“MCA-STREAM”多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù) 三、臺(tái)電“MCA-STREAM”多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)
MCA-STREAM（Multi-channel Audio Stream）多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)是臺(tái)電公司獨(dú)立開發(fā)的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字音頻技術(shù)，它采用"模/數(shù)"轉(zhuǎn)化技術(shù)，直接將拾取到的發(fā)言人的語音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和TDM（時(shí)分復(fù)用）技術(shù)，在在一根六芯線上（2根數(shù)字信號(hào)上行傳輸線、2根數(shù)字信號(hào)下行傳輸線、1根電源線和1根地線）同時(shí)傳輸64路音頻數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)，傳輸帶寬達(dá)100Mbs。MCA-STREAM技術(shù)建立在臺(tái)電數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)的專用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通訊芯片基礎(chǔ)上，MCA-STREAM的傳輸協(xié)議也全部自主開發(fā)。MCA-STREAM 數(shù)據(jù)流格式如圖5。
圖5 MCA-STREAM 數(shù)據(jù)流格式 基于MCA-STREAM技術(shù)的臺(tái)電新一代HCS-4100系列全數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)，其主要設(shè)備單元——會(huì)議控制主機(jī)、發(fā)言單元、語言分配單元、翻譯單元都采用以高速CPU為核心的硬件架構(gòu)，并使用了模/數(shù)和數(shù)/模的轉(zhuǎn)換器，設(shè)備間線路上傳輸?shù)木鶠閿?shù)字化信號(hào)，外部模擬設(shè)備(如錄音、有線或無線的音頻設(shè)備等)則通過模擬音頻輸出器接入數(shù)字系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。如圖6、7。
圖6 臺(tái)電MCA-STREAM系統(tǒng)原理圖 圖7 臺(tái)電HCS-4100第三代全數(shù)字會(huì)議系統(tǒng) 圖6中： Audio CODEC：發(fā)言單元和翻譯單元專用的音頻信號(hào)編/解碼IC；
TDN：臺(tái)電數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)的專用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通訊IC；
DAC：數(shù)模轉(zhuǎn)換IC；
RISC：會(huì)議控制主機(jī)采用高性能雙CPU架構(gòu)的核心處理IC，控制DSP和AD/DA轉(zhuǎn)換IC，提供兩路音頻線路輸入/輸出和錄音輸入/輸出功能。 MCA-STREAM技術(shù)為會(huì)議系統(tǒng)帶來的優(yōu)越性： 1．CD般的完美音質(zhì)
MCA-STREAM技術(shù)從根本上解決了音響工程中接地系統(tǒng)帶來的噪聲和其他設(shè)備引起的干擾，信號(hào)的信噪比達(dá)到96dB，串音小于85dB，頻響達(dá)到30-16KHz，音質(zhì)接近CD品質(zhì)。
2．長距離傳輸音質(zhì)不會(huì)有任何影響
在傳輸過程中由于音頻信息量全部包含在脈沖編碼序列中，它與脈沖振幅的波動(dòng)無關(guān)，因此信號(hào)質(zhì)量不會(huì)受到影響，長距離傳輸同樣能提供接近CD的高保真完美音質(zhì)，廣泛適用于大型會(huì)議場館、體育場館等多種場合。
3. 一條六芯電纜可傳輸64路語音信號(hào)和其他各種信息
一條專用的六芯電纜（兼容通用的帶屏蔽超五類線）可傳輸多達(dá)64路的原聲和譯音信號(hào)，避免采用復(fù)雜的多芯電纜，既節(jié)省費(fèi)用，又方便了施工布線，還可增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。線纜中還可以增加遙控和監(jiān)控信息，整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)也變得更為簡便。圖8。
點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 圖8 一條六芯電纜可傳送64路語音信號(hào)和信息 4. 高可靠的自動(dòng)數(shù)據(jù)備份
系統(tǒng)軟件采用主服務(wù)器-備份服務(wù)器的雙機(jī)熱備份架構(gòu)，服務(wù)器在處理數(shù)據(jù)的同時(shí)，自動(dòng)地向備份服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，避免了突發(fā)事件對會(huì)議的影響，提高了會(huì)議的安全性和可靠性。還可以在中心機(jī)房或任何需要的地方設(shè)置專門的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，對網(wǎng)絡(luò)上所有的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，通過合理設(shè)計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)檢測到任何一件設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)電纜發(fā)生故障，都可以進(jìn)行應(yīng)急切換，保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，這樣對系統(tǒng)進(jìn)行中央監(jiān)控可以節(jié)省大量的時(shí)間和勞力，尤其是大型場館環(huán)境。
5. 靈活的輸入/輸出路由選擇
在MCA-STREAM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，可以輕松地把任何輸入信號(hào)切換到任何輸出通道，而且完全不用重新接線。這種信號(hào)路由的靈活調(diào)整特性，可以使系統(tǒng)適應(yīng)不同的使用要求，對于未來的可擴(kuò)展性和系統(tǒng)的調(diào)整也留有充分余地。在基于MCA-STREAM技術(shù)的臺(tái)電全數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)中，無需另配備任何設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)多路的內(nèi)部通訊功能，方便與會(huì)代表之間的溝通。
6. 數(shù)字會(huì)議與視頻會(huì)議系統(tǒng)的攝像機(jī)可以資源共享
兩種會(huì)議系統(tǒng)的攝像機(jī)可以資源共享，實(shí)現(xiàn)聲像同步跟蹤控制。
7. 網(wǎng)絡(luò)收聽會(huì)議
通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（Switch）轉(zhuǎn)換協(xié)議，會(huì)議信息可以直接上局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)收聽會(huì)議實(shí)況，甚至還可參與會(huì)議討論。 四、結(jié)束語
目前，從國際上數(shù)字音頻應(yīng)用的發(fā)展來看，數(shù)字音頻技術(shù)已經(jīng)在數(shù)字影視、會(huì)議、廣播和互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，而此時(shí)我國的音頻產(chǎn)業(yè)外延及結(jié)構(gòu)正在不斷的擴(kuò)展，我國音頻產(chǎn)業(yè)的滲透領(lǐng)域也正越來越寬，所以，改變音頻產(chǎn)品核心技術(shù)領(lǐng)域的空白現(xiàn)狀刻不容緩。臺(tái)電公司具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“MCA-STREAM”多通道數(shù)字音頻傳輸技術(shù)的成功，取得了在數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)領(lǐng)域高端核心技術(shù)的突破，為我國的音頻產(chǎn)業(yè)樹立了榜樣，因而具有開創(chuàng)性的意義。
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