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超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源在電視轉(zhuǎn)播中具有重要作用，直接影響了最終輸出的音質(zhì)，與最終節(jié)目呈現(xiàn)質(zhì)量效果息息相關(guān)，因此選擇適合的音頻信號(hào)源對(duì)于提升電視轉(zhuǎn)播節(jié)目效果具有積極作用。通過實(shí)現(xiàn)超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換，能夠依據(jù)需求自動(dòng)選取最佳音頻信號(hào)源，達(dá)到優(yōu)化音質(zhì)的目的，提升超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而確保電視轉(zhuǎn)播過程的順利進(jìn)行。在實(shí)際的切換過程中，只有從多個(gè)音頻信號(hào)源中迅速識(shí)別質(zhì)量最佳的音頻信號(hào)源才可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)切換。參考信號(hào)接收功率算法能夠有效解決上述問題，該算法通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)音頻信號(hào)質(zhì)量的變化，提供較為精準(zhǔn)的質(zhì)量最佳音頻信號(hào)源，因此提出一種超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換方法，實(shí)現(xiàn)效果較好的音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換，保證超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

本文作者：

張杰 ，周新峰 洛陽廣播電視臺(tái)

楊超 ，曾琰 河南大象融媒體技術(shù)有限公司

第一作者簡(jiǎn)介：

張杰，男，1980年，洛陽廣播電視臺(tái)高級(jí)工程師。主要從事廣播電視技術(shù)、5G廣電行業(yè)應(yīng)用、廣播電視融媒體技術(shù)等方面的研究，曾參與過洛陽廣播電視臺(tái)新臺(tái)址建設(shè)、市級(jí)融媒體建設(shè)、縣級(jí)融媒體建設(shè)、廣播電視4k直播車建設(shè)等重大項(xiàng)目。

NO.1

超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

超高清轉(zhuǎn)播車主要包含從電視行業(yè)攝制到播出整個(gè)過程中的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)，通過采用獨(dú)立運(yùn)行的音頻系統(tǒng)，保證超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，共包括8路音頻信號(hào)，主要分為1路主路和 3 路備用輸入、1 路主路和 3 路備用輸出音頻信號(hào)，當(dāng)主路超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)存在問題時(shí)，則進(jìn)行音頻信號(hào)源切換，啟用備用線路以維護(hù)超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

NO.2

信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)下的音頻信號(hào)源切換判斷

采用差分預(yù)測(cè)模塊對(duì)超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)對(duì)音頻信號(hào)中是否存在異常情況的判斷，選擇是否需要切換音頻信號(hào)源。

NO.3

基于多模塊協(xié)同的音頻切換增益優(yōu)化策略

在確認(rèn)切換的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源切換優(yōu)化方法。依據(jù)實(shí)際超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過中央處理模塊實(shí)現(xiàn)超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源切換。音頻信號(hào)源切換結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 音頻信號(hào)源切換結(jié)構(gòu)

中央處理模塊是系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)控制音頻信號(hào)的切換、處理和傳輸。依據(jù)實(shí)際超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過中央處理模塊控制音頻信號(hào)切換模塊，該模塊結(jié)合前向差分預(yù)測(cè)方法和判決方法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)音頻信號(hào)源切換。指示燈模塊主要用于顯示實(shí)際的超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源切換情況，切換后的音頻信號(hào)源對(duì)應(yīng)的燈光點(diǎn)亮。通過譯碼模塊顯示出切換音頻信號(hào)源的序號(hào)。通過信號(hào)增益模塊，對(duì)切換后的音頻信號(hào)進(jìn)行增益優(yōu)化后完成切換輸出，以此保證切換時(shí)的音頻信號(hào)源質(zhì)量。

NO.4

實(shí)驗(yàn)

以某超高清轉(zhuǎn)播車為例進(jìn)行研究，該轉(zhuǎn)播車包括音頻交換器、調(diào)音控制臺(tái)、音頻信號(hào)源切換模塊等主要設(shè)備。通過增益計(jì)算，有效提升超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)清晰度，從而保證超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為驗(yàn)證提出的超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)增益計(jì)算的有效性，模擬音頻信號(hào)中突然出現(xiàn)大量噪聲干擾情況，觀察此時(shí)增益計(jì)算的效果，得到超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)幅度變化情況，如圖3 所示。

圖3 超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)幅度變化情況

在超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)存在大量噪聲干擾的情況下，通過本文方法進(jìn)行增益計(jì)算后，與增益計(jì)算前相比，音頻信號(hào)幅度顯著提升，有效抑制了噪聲干擾影響，改善了超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)質(zhì)量，為超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好技術(shù)支持。

模擬超高清轉(zhuǎn)播車8:00～10:00范圍內(nèi)節(jié)目轉(zhuǎn)播過程，通過本文方法進(jìn)行音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換，統(tǒng)計(jì)信號(hào)源切換過程中各個(gè)信號(hào)源的參考信號(hào)接收功率值和參考信號(hào)接收質(zhì)量值以及切換的概率情況，從而選取最佳線路進(jìn)行切換，得

到的結(jié)果見表1。

表1 超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換結(jié)果

如表1所示，通過本文方法能夠?qū)崿F(xiàn)效果較好的超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換。在模擬的節(jié)目轉(zhuǎn)播過程中，由于環(huán)境等因素影響，出現(xiàn)4次音頻信號(hào)源質(zhì)量較差情況，通過本文方法能夠分別計(jì)算空閑信號(hào)源的參考信號(hào)接收功率值和參考信號(hào)接收質(zhì)量值，從而計(jì)算出空閑信號(hào)源的推薦概率，以此實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換。

NO.5

結(jié)論

本文提出一種超高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換方法，根據(jù)實(shí)際需求自動(dòng)選擇最佳的音頻信號(hào)源，能夠有效減少因音頻信號(hào)源故障導(dǎo)致的超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)音質(zhì)下降問題，從而提高音頻系統(tǒng)靈活性，確保轉(zhuǎn)播過程順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)效果較好的音頻信號(hào)源自適應(yīng)切換，有效提升了超高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

end

參考文獻(xiàn)

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