中学校园全数字IP网络广播系统的设计与应用

中学校园全数字IP网络广播系统的设计与应用

杨黄

温州市圣达智能数码工程有限公司  浙江瑞安  325200

摘要：在现代中学校园中，广播是重要的基础设施，同时也是校园文化建设的重要组成部分，主要用于播报学校通知、音乐等，同时在发生紧急情况时可以用于播报危险信息，所以必须做好广播系统设计工作。在现代科学技术的影响下，校园的广播逐渐向网络化方向发展，数字IP校园广播是当前较为先进的广播技术。因此，本文将对中学校园全数字IP网络广播系统的设计与应用进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关人员有所帮助。

关键词：中学校园；全数字IP；网络广播；系统设计；具体应用

根据中学校园广播系统的相关技术发展历程来看，主要经历了传统广播、数控化、智能化以及网络广播，当前已经普遍采用了网络广播系统，数字IP校园网络系统采用的技术较为先进，当前广泛应用以太网技术，能够将音频信号通过TCP/IP协议，采用数据包的形式在校园网中进行传输，有效结解决了传统广播受到电压、功率以及阻抗等因素的影响问题，可以提升传输距离与频率，具有音源数控化、播放自动化等特征，将广播与计算机网络深度融合，是推动中学信息化建设的关键所在。

1中学校园全数字IP网络广播系统的工作原理与特点

数字IP校园广播系统采用数字化的音频信号处理和网络传输技术，将声音数据从音源设备传输到播放终端，音频信号输入到服务器后，服务器会对输入的音频信号进行数字化处理，并将信号存储到数据缓存区中；数字化的音频信号由服务器进行分配和处理，可以对音频进行压缩处理，减少流量占用。服务器可以根据不同的场合选择不同的音频解码方式。经过处理的音频信号通过网络传输技术发送到各个播放终端设备；通过网络传输，广播可以实现异地播放和统一控制，方便管理和操作，且网络传输也可以保证音频传输的稳定和实时性；播放终端设备接收到经过网络传输的音频信号，进行解码和缓存处理，然后将声音输出到扬声器或音箱中[1]。

综合来看，中学校园全数字IP网络广播系统具有如下几项特征：（1）高清晰度：数字化的音频信号可以实现高质量的音乐播放和语音传输，音质清晰，无噪声，不失真。（2）灵活性强：数字IP校园广播系统可以快速、灵活地调整播放内容和方式，可以按照不同需求分区域广播，灵活应对不同场合的演出需求。（3）管理方便：数字IP校园广播系统可以实现统一管理、控制，并且可以通过远程控制实现对不同区域广播的实时监控和管理。（4）适应性强：数字IP校园广播系统可以同时应用于园区、校园、工厂等不同场合，能够应对多种环境的广播需求。

2中学校园全数字IP网络广播系统的设计

2.1基本结构

数字IP校园广播系统则是数字技术发展的产物，由网络传输技术、数字音频处理技术和终端播放技术等组成，可以实现高清晰度的音频传输和多样化的播放方式。数字IP校园广播系统的基本结构设计为：（1）前端采集部分设计。前级采集部分是指采集音视频信号的设备。通常包括主机音频采集卡、多通道编解码器、IP网络摄像头、分类器、麦克风、串口机、控制台、触摸屏等；主机音频采集卡是指主机中内置的硬件设备，采集麦克风、视频设备等输入信号，并将这些信号经压缩算法处理后输出为数字信号；多通道编解码器能够将模拟视频信号转换为数字信号的设备，可以将多个模拟视频信号通过指定IP地址和端口输出为数字信号；IP网络摄像头可以将采集的视频数据传输到网络，并可以定义IP地址和端口；分类器是指将输入信号根据需求进行分类，并且可以分配不同属性的IP地址；触摸屏实现人机交互，可以用来控制遥控器、照相机等在广播播放时的操作[2]。（2）网络传输部分设计。网络传输部分是指数字IP网络广播系统中用于传输音视频数据的网络部分，包括网络传输协议、交换机、路由器、防火墙等技术设备；协议是指数字IP网络广播系统中所使用的传输规则，常见的协议有TCP、UDP、HTTP等，本次设计采用TCP协议；交换机设计是用于实现局部网内广播数据的设备，主要负责转发网络数据包；路由器是用于连接不同网络的设备，主要负责转发路由数据包；防火墙设计能够对网络进行安全保护和管理的设备，可以防止外部恶意入侵和攻击。

2.2系统功能设计

在本次系统功能设计中，主要设计了如下几个部分的功能：（1）用户管理。在全数字IP网络广播系统中，用户管理是一些重要的功能。通过用户管理，可以对用户身份进行管理和控制，包括用户注册、登录、退出等功能，还可以对不同用户进行权限控制，比如对学生和教师的权限进行控制，保证广播内容不被非法篡改和传播。（2）节目管理。全数字IP网络广播系统中，需要具有节目管理功能，该功能包括节目录制、编辑、排版、发布等。通过这个功能，可以快捷地将不同类型的广播节目存储在系统中，方便用户查看。（3）定时播放。全数字IP网络广播系统中，需要具有定时播放功能，该功能可以定期播放预设好的节目。比如按照中学的时间表，可以预设在每天早上6点至7点播放学校新闻，在该时间段中广播内容可以有规律、按时播放，满足学生对新闻等方面的需求。（4）实时广播。在系统设计中，增加了实时广播功能，该功能可以对突发事件进行及时通知和应急广播，比如当校园发生紧急事件时，系统管理员可以通过系统发布通知，让全校师生知道具体情况，及时采取措施

[3]。（5）语音留言。语音留言功能具有良好的作用，可以让用户通过系统录制自己的语音留言，比如老师可以通过该功能录制课程安排和具体要求，学生可以通过这个功能录制学习心得和自己需要的帮助。（6）语音搜索。为了提升广播系统实用性，在设计时可以增加语音搜索功能，可以让用户接收通过语音提出询问，比如学生可以使用语音搜索功能查找课程信息、学生活动或者寻找学习资料。（7）语音控制。为了提升全数字IP广播网络控制效果，可以采用语言控制的方式，该功能可以通过指令进行控制，比如可以通过“播放上一曲”、“调高音量”、“播放指定歌曲”和“暂停”等方式来控制系统，在这种情况下，管理人员可以不接触操作台，也可以通过语音控制功能来操作全数字IP网络广播系统。（8）跟踪统计。全数字IP网络广播系统中，需要加入跟踪统计功能，通过这个功能系统管理员可以追踪学生和教师听取任何广播的详情，这些数据可以用来了解校园广播媒体的使用状况，并根据统计的数据制作相关的决策。

3中学校园全数字IP网络广播系统的具体应用

在日常播音中，通过数字编码终端，将总控室内系统外界卡座、CD以及收音机等模拟音源实时压缩后，利用校园网络发送广播数据，经过安装在不同位置的数字语音终端实时接收并放大后，就可以在音箱中播出；教师在计算机设备中编辑语音课件，上传到广播服务器后，授课时将手机对准数字语音终端进行操控，就可以查看节目单，从而进行点播、复读以及变速等，提升教学互动性。

结束语

综上所述，本文简要阐述了中学校园全数字IP网络广播系统的工作原理与特点，并对其基本架构与功能进行设计，在实践应用中取得了良好的应用效果，希望可以对中学广播系统设计起到一定的借鉴与帮助作用，不断提升广播系统功能丰富性与运行稳定性。

参考文献

[1]周欣国. 电台IP网络应急广播系统的设计与调试[J]. 数字技术与应用, 2023, 41(1):3-4.

[2]戚筱炜. 数字IP应急广播系统技术设计研究[J]. 卫星电视与宽带多媒体, 2022(015):1-1.

[3]李为民, 张成功, 葛福鸿. 中学数字化校园IP广播系统的规划与设计[J]. 中国教育技术装备, 2021(20):4-5.