专利名称：移动采访同步传输器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种嵌入式计算机音频采访及传输设备。
技术背景现在是一个瞬息万变的信息时代，公众对信息量与传播速度 的需求越来越高。为保证新闻的时效性和准确性，尽快找到一种 安全、可靠、迅速、方便和实用的外出采访即时传输产品或技术 手段十分迫切。广播媒体的最大优势就是其传播信息迅速和及时， 即时效性强。而外出采访数据不能实时回传一直是阻碍众多电台 实现新闻时效性的 一个难题。目前电台的记者们外出采访一般有两种方式 一种是采用转 播车等大型设备进行采访，这在重大新闻事件的报道直播中能够 大显身手。然而由于转播车价值高、操作繁瑣复杂、需大量投入 人力、物力和财力，因此对于一般性、区域性的新闻事件的追踪 报道难以适用。另 一种是记者随身携带一些采访设备进行采访。 这些设备种类繁杂，不仅有MD录/放机、DAT采访机、半导体存 储的采访机，还有录音笔、MP3、手提电话等民用器材。这些器材 有些由于音频采集质量达不到广播电台所必须的录音质量要求、 有些由于不能同步传输而未能实现新闻时效性。并且采访完成的 只是对广播系统中节目的原始素材的收集，要将采访录音的内容 制作成节目播出，还需要经过数据回传、编辑、合成、制作、播 出等几个环节的配合，特别是高数据量的音频信号回传环节，目 前市场上的录音产品几乎都无法实现。所以人们期待着一种能够 在新闻现场实现采、录、播一次性同时完成的新型设备的问世。发明内容本实用新型的目的是克服现有新闻采访设备的缺陷，给新闻 界提供一种能够在新闻现场实现采、录、播一次性同时完成的移动采访同步传输器。为了实现以上的目的，可以采用下述的技术方案本方案移 动采访同步传输器包括一嵌入式处理器，包括一内核为ARM920T的CPU，该CPU集成 一可以加速浮点运算的协处理器、 一看门狗、两个高速緩冲存储 器和一存储器管理单元；一数据接口，包括一大容量的内存，它用于存》文采访输入和 输出的数据，中间计算的结果，以及与外部存储器交换信息和作 堆栈用、 一音频传输控制软件程序、 一存储器卡，它用于本地存 储一套采访数据的传输备份、 一以太网接口、 一 USB接口，它们 用于数据的导入和导出接口， A便与第三方设备进行数据的交互；一用户接口，包括一触摸屏， 一采集音频的专业话筒、 一输 入指令的键盘接口和一网络传输设备；其中触摸屏可以显示供电 信息、当前网络状态、连接状态、录制信息及电平幅度表，还可 以输出语音；网络传输设备包括一廉价冗余网络阵列系统设备及 与其集成在一起的MP3编解码器、高质量音频A/D\D/A多媒体数 字信号编解码器和一 自适应型增益放大器；给高质量音频A/D\D/A 多媒体数字信号编解码器还集成了 一数模转换和过滤器、 一基于 采样频率的模数转换器；该廉价冗余网络阵列系统设备与至少一 个支持CDMA、 GPRS或无线PPP网络传输设备连接；该嵌入式处理器通过12S接口与高质量音频A/D\D/A多媒体 数字信号编解码器连接；MP3编解码器通过PI0接口与嵌入式处理 器连接；采集的音频信号的上行传输通道为自适应型增益放大器感 应专业话筒接口是否有音频信号，并对信号做相应的增益或者衰 减处理；处理后的信号通过一个高质量音频A/D\D/A多媒体数字 信号编解码器进行A/D采集，并通过一个12S接口给嵌入式处理器 嵌入式处理器再将采集的高质量音频数据存储在存储器卡中作为 备份，同步将高质量的音频数提通过I2S接口给MP3编码器，MP3编码器将高质量音频数据压缩为MP3流后通过PIO 口输出给嵌入 式处理器；嵌入式处理器通过音频传输控制软件程序将MP3数据 通过廉价冗余网络阵列系统设备传输到远程的服务器上；反之， 即为下行通道。为了实现以上的目的，也可以采用下述的第二种技术方案， 本方案与上述方案基本相同，其区别是把第一种方案中的网络传 输设备一廉价冗余网络阵列系统设备更换为一多个并/串联的无 线PPP网络传输设备。本实用新型的有益效果是1、 本实用新型既可通过集成廉价冗余网络阵列系统设备实现 了多链路整合以增加带宽，也可通过并/串联多个网络传输模块以 增加带宽，从而实现了实时双向传输广播级音频流；2、 本实用新型兼容性好、维护方便、可移植性强、结构清晰、 运行速度快；3、 本实用新型适用于2.5G移动网络传输，并能平滑过渡到 3G一NGN网络中(及基于IPV6 网络层)的应用，为实现采、录、 播一次性同时完成和即时播出、提高新闻的实效性开辟了 一条新 路。为了使本实用新型更加清晰和便于理解，下面通过附图和实 施例对其作进一步详细说明。
图1本实用新型的一种实施例的结构方框示意图。图2是图1所示的设备之音频采集和压缩过程的方框示意图。
具体实施方式
实施例1,参看图1、图2。本实施例包括 一嵌入式处理器 II ，包括一 内核为ARM92 0T的CPUIOI，该CPU101集成一可以加速 浮点运算的协处理器1011、 一看门狗1012 (Watch Dog)、两个16KB的高速緩冲存储器1013(I-Cache)和一存储器管理单元IOI4(MMU);这样可以保证系统不会出现死循环。一数据接口 I，包括一 64M的内存102，它用于存放釆访输入 和输出的数据，中间计算的结果，以及与外部存储器交换信息和 作堆栈用、 一音频传输控制软件程序103(16MD的FLASH)、 一存储 器卡(512M CF CARD) 104,它用于本地存储一套采访数据的传输 备份、 一以太网接口 (Ethernet RJ45) 1 05 、 一 USB接口 (Host USB2. 0)106，它们用于数据的导入和导出接口 ，以便与第三方设 备进行数据的交互；该音频传输控制软件程序103包括至少一个 数据的接收方和一个数据的发送方、用于它们之间的通讯网络、 链路和数据包的状态变量；一用户接口III,包括一触才荚屏(Touch Screen TFT) 107， 一 采集音频的专业话筒(卡隆头)'113、 一输入指令的键盘接口 (Key Scan )108和一网络传输设备；其中触摸屏107可以显示供电信息、 当前网络状态、连接状态、录制信息及电平幅度表，还可以输出 语音，电台记者或设备操作人员能够很容易判断当前设备的工作 情况以及查看录音的状态信息。网络#输设备包括一廉价冗余网 络f车列系统设备(RAIN-mISTD) 111及与其集成在一起的MP3编解 码器 (MPEG 1/2 Layer3 Encode/Decode) 109、高质量音频A/DWA 多媒体数字信号编解码器(CODEC) 110和一 自适应型增益放大器 (AD603) 1 12;该高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器110 还集成了 一数模转换和过滤器(Switched Capacitor DAC and Flite) 115、 一基于采样频率的模数转换器(Multibit Oversampling ADC)116;该廉价冗余网络阵列系统设备111与至 少一个支持CDMA119、 GPRS118或无线PPP网络传输设备连接。廉 价冗余网络阵列系统设备的构成，本申请人已在在先申请的发明 专利之申请号为20071 0074519. 4,名称为"实现廉价冗余网络阵 列的方法及其设备"中公开。对本移动采访同步传输器的控制是通过一系列指来完成的，为了 与第三方设备的兼容，将使用统一的指令集并公开随传输器发布。上述接口完全能够提供符合广播要求的高质量的音频采集、 快速可变的动态编解码音频流、大容量的数字存储以及高速同步传输等功能。能够支持16-24 bits的量化位深，最高192 KHz的 采样频率的音频采集，频响范围达到10-20 KHz, AD信噪比可以 达到108 DB,并能够将音频信号输出到耳机或扬声器。同时支持 MPEG 1/2 layer 3 Encode/Decode。在RAIN-mISTD的音频采集中，需要对接收信号进行解调、整 形和放大。但是如果采用单一的增益放大，便会将有用信号与噪 声同时放大，对提高接收信号的信噪比没有明显的效果。因此需 要设计一种能够自动"识别，，接收回波中的有用信号与噪声，然 后分别进行放大和衰减的电子开关。RAIN-mISTD提供自适应型增 益放大器112,能够根据所接话筒的异构性或者输入电平的差异自 动调整增益，支持各种专业级话筒，实现自适应可变增益低噪声 放大器的自动反馈控制，由半波检测电路将低噪声放大器输出信 号转换成直流信号，反馈控制低噪声放大器第一级的增益。 RAIN-mISTD提供的自增益电路具有低噪声、高频带宽度和稳定性 能好的特点，它还具有电压控制的可变增益功能模式。为了进一步改善接收信号的信噪比，本实施例中的自适应型 增益放大器112选用低噪声可变增益放大器AD6 03。 AD6 0 3具有低 噪声、高频带宽度和稳定性能好的特点，最重要的是它还具有电 压控制的可变增益功能，可实现在音频采集中对有用信号和噪声 的分别处理。AD603主要有三种连接方式。在RAIN-mISTD的音频 采集中设计采用AD603的工作模式1，带宽为90MHz,增益为 -lldB_+31dB，其增益计算公式为Gain(dB) =40VG + 10。该嵌入式处理器通过I2S接口与高质量音频A/D\D/A多媒体 数字信号编解码器连接110; MP3编解码器109通过过程输入输出 数据口 ( PIO)接口与嵌入式处理器101達接；采集的音频信号的上行传输通道为自适应型增益放大器112 感应专业话筒113接口是否有音频信号，并对信号做相应的增益或 者衰减处理；处理后的信号通过一个高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器110进行A/D采集，并通过一个12S接口 206给 嵌入式处理器101,嵌入式处理器101再将采集的高质量音频数 据存储在存储器卡104中作为备份，同步将高质量的音频数据通过 12S接口给MP3编码器109，MP3编码器1 09将高质量音频数据压缩 为MP3流后通过PIO 口 2 04输出给嵌入式处理器101;嵌入式处理 器101通过音频传输控制软件程序103将MP3数据通过廉价冗余 网络阵列系统设备111传输到远程的服务器(图中未示出)上；反 之，即为下4亍通道。参看图2。上面所说的高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编 解码器110还提供了 一作为外部静音控制的静音控制接口 201、 一 作为音频模拟输出端口的立体声差分输出接口 202和一作为音频 信号输入端口的立体声输入接口 203。这样，可以在外部进行静音 控制和立体声输入和输出。可以理解的是，图中示出的网络设备只是 一 个转发数据的设 备，并无特定性。因此图中提到的网络发送终端既可以是RAIN设 备也可以是并/串联的CDMA/GPRS/3G/NGN网络的MODEM。RAIN-raISTD具备卡隆头专业话筒接口 ，而且内部有支持16-24 bits的量化位深、最高192 KHz的采样频率的音频芯片，采集的 音频频响范围达到10-20 KHz、 AD信噪比可以达到108 DB，实现 了完全符合广播电台播出要求的高质量音频采集，同时内部集成 了 RAIN技术实现了大数据量的同步传输，完全能够实现实时播出。实施例2。本方案与上述方案基本相同，其区别是把上述实施 例中的网络传输设备一廉价冗余网络阵列系统设备ill更换为一 多个并/串联的无线PPP网络传输设备(图中未示出)，也可以达 到同样的目的。
权利要求1. 一种移动采访同步传输器，其特征是包括一嵌入式处理器，包括一内核为ARM920T的CPU，该CPU集成一可以加速浮点运算的协处理器、一看门狗、两个高速缓冲存储器和一存储器管理单元；一数据接口，包括一大容量的内存，它用于存放采访输入和输出的数据，中间计算的结果，以及与外部存储器交换信息和堆栈、一存储器卡，它用于本地存储一套采访数据的传输备份、一以太网接口、一USB接口，它们用于数据的导入和导出接口，以便与第三方设备进行数据的交互；一用户接口，包括一触摸屏，一采集音频的专业话筒、一输入指令的键盘和一网络传输设备；其中触摸屏可以显示供电信息、当前网络状态、连接状态、录制信息及电平幅度表，还可以输出语音；网络传输设备包括一廉价冗余网络阵列系统设备及与其集成在一起的MP 3编解码器、高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器和一自适应型增益放大器；给高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器还集成了一数模转换和过滤器、一基于采样频率的模数转换器；该廉价冗余网络阵列系统设备与至少一个支持CDMA、GPRS或无线PPP网络传输设备连接；该嵌入式处理器通过I2S接口与高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器连接；MP3编解码器通过PIO接口与嵌入式处理器连接；采集的音频信号的上行传输通道为自适应型增益放大器感应专业话筒接口是否有音频信号，并对信号做相应的增益或者衰减处理；处理后的信号通过一个高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器进行A/D采集，并通过一个I2S接口给嵌入式处理器，嵌入式处理器再将采集的高质量音频数据存储在存储器卡中作为备份，同时将高质量的音频数据通过I2S接口输出给MP3编器，MP3编码器将高质量音频数据压缩为MP3流后通过PIO接口输出给嵌入式处理器。
2、才艮据;f又利要求1所述的移动采访同步传输器，其特征是 所说的高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器还提供了 一 作为外部静音控制的静音控制接口 、 一作为音频模拟输出端口的立体声差分输出接口和一作为音频信号输;入端口的立体声输入 d 。
3、 根据权利要求1或2所述的移动采访同步传输器，其特征 是所说的ARM920T中的两个高速緩冲存储器的容量为16KB;所说 的数据接口中的大容量的内存的容量为64M，；音频传输控制软件 程序的容量为16 M;存储器卡的容量为512 M;所说的增益放大 器的型号为AD603。
4、 一种移动采访同步传输器，其特征是包括一嵌入式处理器，包括一型号为ARM92 0T的CPU，该CPU集成 一可以加速浮点运算的协处理器、 一看门狗、两个高速緩冲存储 器和一存储器管理单元；一数据接口，包括一大容量的内存，它用于存放采访输入和输 出的数据，中间计算的结果，以及与外部存储器交换信息和作堆 栈用、 一存储器卡，它用于本地存储一套采访数据的传输备份、 一以太网接口 、 一 USB接口 ，它们用于敖据的导入和导出接口 ， 以便与第三方设备进行数据的交互；一用户接口，包括一触摸屏， 一采集音频的专业话筒、 一输 入指令的键盘接口和一网络传输设备；其中触摸屏可以显示供电 信息、当前网络状态、连接状态、录制信息及电平幅度表，还可 以输出语音；网络传输设备包括一多个并/串联的无线PPP网络传 输设备及与其集成在一起的MP3编解码器、高质量音频A/D\D/A 多媒体数字信号编解码器和一自适应型增益放大器；给高质量音 频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器还集成了 一数模转换和过滤 器、 一基于采样频率的模数转换器；该多个并/串联的无线PPP网 络传输设备与至少一个支持CDMA、GPRS两种传输方式的、无线PPP 网络传输设备连接；该嵌入式处理器通过I2S接口与高质量音频A/D\D/A多媒体数 字信号编解码器连接；MP3编解码器通过PI0接口与嵌入式处理器 连接；采集的音频信号的上行传输通道为自适应型增益放大器感 应专业话筒接口是否有音频信号，并对信号做相应的增益或者衰 減处理；处理后的信号通过一个高质量音频A/D\D/A多媒体数字 信号编解码器进行A/D采集，并通过一个12S接口给嵌入式处理器， 嵌入式处理器再将采集的高质量音频数据存储在存储器卡中作为 备份，同步将高质量的音频数据通过I2S接口给MP3编码器，MP3 编码器将高质量音频数据压缩为MP3流后通过PIO 口输出给嵌入 式处理器。
5、 根据权利要求4所迷的移动采访同步传输器，其特征是所 说的高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器还提供了 一作 为外部静音控制的静音控制接口 、 一作为音频模拟输出端口的立 体声差分输出接口和一作为音频信号输入端口的立体声输入口 。
6、 根据权利要求4或5所述的移动采访同步传输器，其特征 是所说的ARM920T中的两个高速緩沖存储器的容量为16KB;所说 的数据接口中的大容量的内存的容量为64M;存储器卡的容量为 512 M;所说的增益放大器的型号为AD603。
专利摘要本实用新型公开了一种移动采访同步传输器，包括一嵌入式处理器，它包括一内核为ARM920T的CPU，该CPU集成一可以加速浮点运算的协处理器、一看门狗、两个高速缓冲存储器和一存储器管理单元；一数据接口，它包括内存，音频传输控制程序、存储器卡，USB接口；一用户接口，包括触摸屏，专业话筒、键盘和网络传输设备；网络传输设备包括一廉价冗余网络阵列系统设备及与其集成在一起的MP3编解码器、音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器和自适应型增益放大器；该嵌入式处理器通过I2S接口与高质量音频A/D\D/A多媒体数字信号编解码器连接；MP3编解码器通过PIO接口与嵌入式处理器连接；它能够在新闻现场实现采、录、播一次性同时完成。
文档编号G06F13/00GK201122984SQ20072012237
公开日2008年9月24日 申请日期2007年8月22日 优先权日2007年8月22日
发明者张建平, 胡抗震 申请人:深圳市智林机电技术有限公司