一种网络音频传输方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种网络音频传输方法，涉及交换机、至少一个音频发送设备和至少一个音频接收设备，所述的交换机、音频发送设备和音频接收设备位于同一网段内，所述的方法具体为：步骤1：音频发送设备将封装有IP地址、音频信号或控制信号的数据发送给交换机；步骤2：交换机接收所述的数据并将该数据发送到IP地址对应的音频接收设备；步骤3：所述的音频接收设备接收交换机发送的数据并解封装得到音频信号或控制信号。本发明专利技术的目的在于提供一种网络音频传输方法和系统。

【技术实现步骤摘要】
一种网络音频传输方法和系统
本专利技术涉及网络音频传输
，具体地说是一种网络音频传输方法和系统。
技术介绍
在现有技术中，音频大多需要以对应的音频线以模拟信号进行传输，这样的话存在的缺陷在于，需要连接大量的音频线进行连接，对操作人员的操作要求高，特别是对于远距离数据传输其难度更大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种网络音频传输方法和系统。本专利技术的具体的技术方案为：一种网络音频传输方法，涉及交换机、至少一个音频发送设备和至少一个音频接收设备，所述的交换机、音频发送设备和音频接收设备位于同一网段内，所述的方法具体为：步骤1：音频发送设备将封装有IP地址、音频信号或控制信号的数据发送给交换机；步骤2：交换机接收所述的数据并将该数据发送到IP地址对应的音频接收设备；步骤3：所述的音频接收设备接收交换机发送的数据并解封装得到音频信号或控制信号。在上述的网络音频传输方法中，步骤1中，所述的音频发送设备和音频接收设备通过零配置网络协议或DHCP服务器分配IP地址。在上述的网络音频传输方法中，步骤1中，所述的音频发送设备将所述的音频信号或控制信号在传输层封装UDP首部，在网络层封装所述的IP地址，在数据链路层封装以太网首部，并将其发送到物理层；所述的音频接收设备在物理层接收音频发送设备发送的数据后，在数据链路层、网络层、传输层进行相应的解封操作得到音频信号或控制信号。在上述的网络音频传输方法中，还包括同步时钟信号，所述的同步时钟信号与数据同步打包，所述的音频接收设备根据同步时钟信号以同一基准时间输出音频信号或控制信号。在上述的网络音频传输方法中，所述的音频发送设备包括麦克风、数字音乐存储播放单元、DSP数字处理器中至少一种；所述的音频接收设备包括音响、DSP数字处理器、数字音乐存储播放单元中的至少一种。同时，本专利技术还公开了一种网络音频传输系统，包括交换机、少一个音频发送设备、至少一个音频接收设备，所述的交换机、音频发送设备和音频接收设备位于同一网段内，所述的音频发送设备用于封装包含有IP地址、音频信号或控制信号的数据，并将数据发送到交换机；所述的交换机用于接收所述的数据并将所述的数据发送到该IP地址对应的音频接收设备；所述的音频接收设备用于接收交换机发送的数据并解封装得到音频信号或控制信号。在上述的网络音频传输系统中，所述的音频发送设备还用于将同步时钟信号和所述的数据打包发送给交换机；所述的音频接收设备用于根据同步时钟信号以同一基准时间输出音频信号或控制信号。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的音频数据以数据包的形式进行传输，基于三层的IP网络技术来传输音频数据，使得网络音频传输不依赖于控制系统而独立存在，解决传统多线路音频线缆铺设困难的问题，不再需要价格昂贵的多通道模拟线缆，改用成本低廉的CAT5e和CAT6类线及100/1000Mb/s的交换机。也解决了远距离传输、数据备份、自动冗余等模拟设备无法解决的问题。本专利技术利用IEEE1588精密时钟同步协议来进行时钟同步，由于每个音频网络接口都是将本地时钟同步到基准时钟，所以他们的数据在打包和解包的过程中产生的数据量是完全相同的，这就不会因缓存过载导致音频数据丢失。同时，在同一网络中分发同步时钟信号、音频信号和控制信号是分开进行的，音频信号和同步信号则是一起打包以UDP/IP形式传送，数据包跟随绝对时间戳在网络中传递，确保网络中任何位置结点可以同一基准时间输出相同采样频率的原信号。本专利技术采用专用零配置技术——“即插即用”服务发现技术。利用自动配置自动查找接口设备、标识标签及区分IP地址等工作，无需启动高层级别的DNS和DHCP服务。即在不需要任何人工参与和管理、不需要各种服务参与的情况下，自动实现主机之间、主机和设备之间网络通信的配置。主要需要完成两方面：(1)IP地址自动分配，(2)服务的发现。当设备插上网线，一旦连接到网络，便可自动在网络上互相识别并配置，真正做到即插即用。本专利技术只需要预先在控制终端如电脑上对交换机进行设置，在该局域网内任意的网络端点，都可以在应用程序界面上轻松的查阅、监控、配置音频信号的路由。附图说明图1是本专利技术实施例1的流程方框图；图2是本专利技术实施例1的同步时钟信号的选择方法方框图；图3是本专利技术实施例2的结构方框图；图4是本专利技术实施例3的结构方框图。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。实施例1如图1所示，一种网络音频传输方法，涉及交换机、至少一个音频发送设备和至少一个音频接收设备，所述的交换机、音频发送设备和音频接收设备位于同一网段内，所述的方法具体为：步骤1：音频发送设备将封装有IP地址、音频信号或控制信号的数据发送给交换机；所述的音频发送设备和音频接收设备通过零配置网络协议或DHCP服务器分配IP地址。本实施例采用专用零配置技术——“即插即用”服务发现技术。利用自动配置自动查找接口设备、标识标签及区分IP地址等工作，无需启动高层级别的DNS和DHCP服务。即在不需要任何人工参与和管理、不需要各种服务参与的情况下，自动实现主机之间、主机和设备之间网络通信的配置。主要需要完成两方面：(1)IP地址自动分配，(2)服务的发现。当设备插上网线，一旦连接到网络，便可自动在网络上互相识别并配置，真正做到即插即用。更为具体来说：“即插即用”服务发现技术包括以下方面：(1)IP地址自动分配接入系统网络的设备，会自动为其分配配置信息，且配置参数一直维持这种网络设置，即使重启该设备，网络设置也不会改变参与到同一链路的设备会在169.254.*的地址范围内随机选择一个IP地址然后发出探测报文，检测所选的IP地址是否被占用设备IP地址一旦确定将不断发出通知，告知其他设备，该IP地址已被占用。(2)服务发现(a)接入系统网络的设备或主机，在没配置也没其他配置管理服务情况下，该服务发现功能可以使设备自动发现网络上提供的服务，(b)支持这样一种框架，用户端有用户代理进程负责发送服务请求(c)服务端通过服务代理进程声明服务(d)当服务发现时，用户指定所需服务的特征信息，由用户代理发出服务请求(e)若网路上存在相匹配的服务，用户代理将收到服务位置的应答。本实施例所述的数据的封装步骤如图1所示，音频信号或控制信号作为数据部分在应用/表示/会话层产生，然后在传输层封装UDP首部，然后在网络层封装IP首部，最后经过数据链层封装以太网首部后在物理层进行数据传输。封装后的数据如下表1：以太网首部/IP首部/UDP首部音频信号/控制信号在封装产生上述数据的同时，还同时封装同步时钟信号。本专利技术的同步时钟信号利用IEEE1588精密时钟同步协议来进行时钟同步，IEEE1588精密时钟同步协议的网络拓扑由基准时钟(CrandmasterClock)、边界时钟(BoundaryClock)和本地时钟(OrdinaryCLock)构成。IEEE1588根据最佳主时钟算法(BMC)完成主时钟即上述所说的基准时钟的选举，网络中的每个音频设备都跟踪基准时钟，由于每个音频网络接口都是将本地时钟同步到基准时钟，所以他们的数据在打包和解包的过程中产生的数据量是完全相同的，这就不会因缓存过载导致音频数据丢失。另外，在同一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络音频传输方法，涉及交换机、至少一个音频发送设备和至少一个音频接收设备，所述的交换机、音频发送设备和音频接收设备位于同一网段内，其特征在于，所述的方法具体为：步骤1：音频发送设备将封装有IP地址、音频信号或控制信号的数据发送给交换机；步骤2：交换机接收所述的数据并将该数据发送到IP地址对应的音频接收设备；步骤3：所述的音频接收设备接收交换机发送的数据并解封装得到音频信号或控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种网络音频传输方法，涉及交换机、至少一个音频发送设备和至少一个音频接收设备，所述的交换机、音频发送设备和音频接收设备位于同一网段内，其特征在于，所述的方法具体为：步骤1：音频发送设备将封装有IP地址、音频信号或控制信号的数据发送给交换机；步骤2：交换机接收所述的数据并将该数据发送到IP地址对应的音频接收设备；步骤3：所述的音频接收设备接收交换机发送的数据并解封装得到音频信号或控制信号。2.根据权利要求1所述的网络音频传输方法，其特征在于，步骤1中，所述的音频发送设备和音频接收设备通过零配置网络协议或DHCP服务器分配IP地址。3.根据权利要求2所述的网络音频传输方法，其特征在于，步骤1中，所述的音频发送设备将所述的音频信号或控制信号在传输层封装UDP首部，在网络层封装所述的IP地址，在数据链路层封装以太网首部，并将其发送到物理层；所述的音频接收设备在物理层接收音频发送设备发送的数据后，在数据链路层、网络层、传输层进行相应的解封操作得到音频信号或控制信号。4.根据权利要求1所述的网络音频传输方法，其特征在于，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永健，陆许明，徐广建，谭洪舟，陈远川，
申请(专利权)人：中山大学花都产业科技研究院，中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44