[发明专利]一种云广播系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种云广播系统及方法。云广播即支持分布式扩展的IP网络广播。

背景技术

广播系统在社会的生产和生活中有着非常广泛的应用，可以快捷方便的以声音的形式将信息传播出去，或者用来作为背景音乐或者教学节目的播放设施，在车站、厂矿、学校、小区、酒店等场所都有着非常广泛的应用。

广播系统主要解决音频信息的传输问题。最初的广播系统采用定压功放实现，声音信号直接以模拟电信号传输，音频线上可以驳接多个扬声器。直接传输模拟信号最大的问题在于无法解决传输过程中信号衰减和噪声干扰的问题，传输的距离、接入的广播点数目都受到限制。数码多址广播是在基础定压功放广播系统之上增加频道选择功能的演进产品，本质上就是同时铺设多个音频线，另外外加一路控制信号线，可以控制扬声器选择哪一路音频进行扩音，即增加多路传输特性，但传输的音频信号本身还是模拟信号，无法克服定压功放广播自身固有的缺陷。

随着计算机网络技术的普及，计算机网络技术也应用到广播领域。采用TCP/IP网络协议传输声音信息的广播系统称之为IP广播。在IP广播系统传输的声音信号需要先经过采样编码为数字信号，传输的是纯数字信号，数字信号在传输过程中不会失真，信号传输距离不受限制，因此从根本上解决了定压功放在信号传输上的缺陷。IP广播主要由服务器软件系统、IP终端设备以及中间的网络传输设备构成，服务器软件将音频流发送到指定终端，终端将接收到的音频流解码还原为模拟信号，驱动喇叭播放声音。

随着IP广播系统越来越多的应用，人们希望采用IP广播技术构建更大规模的广播网络，譬如全省、全地区统一建立的农村广播，连锁机构广播系统，集团公司广播系统等等。现有IP广播技术还是基于单服务器架构模式，服务器硬件性能、服务器网络接口带宽限制了网络节点数目，一般单台服务器能够支持的终端节点数目为200～500个。因而，现有的IP广播系统扩展性能差。

现有IP广播系统一般由如下设备构成：

1.一台计算机作为广播服务器，运行系统服务软件，负责处理与系统中所有终端设备的通讯；

2.多个IP广播终端设备，接收来自广播服务器的音频流，将其解码还原为模拟音频信号，驱动扬声器输出声音，或者将现场声音进行采集编码，通过网络接口发送到广播服务器；

3.一些客户端应用程序，连接广播服务器，通过服务将音频流发送到指定终端，或者接收出来自指定终端的音频流；

现有技术的缺点

现有IP广播技术的问题在于存在服务器性能瓶颈，网络中所有终端都必须由一台服务器进行管理，不能通过扩展服务器数量增加网络容量(服务器之间没有任何关联，连接不同服务器的客户端和应用程序不能通讯，等同于隔离的网络)，当终端数量达到一定量时，服务器不能保证及时处理与所有终端的通讯，声音播放不再流畅。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种云广播系统及方法，该云广播系统及方法可以方便灵活地扩展IP广播系统的规模。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种云广播方法，其特征在于，从架构上设置应用层、网络服务层和终端层以构成一个IP广播系统；

应用层为提供给用户使用的各种音频应用程序，这些应用程序用于将各种来源的音频流发送到广播终端，或者接收来自广播终端现场采集编码的音频流进行处理；

网络服务层用于管理网络中所有会话对象和广播终端；在网络服务层设有会话服务器和终端服务器；

终端层由多个广播终端组成，广播终端与终端服务器连接，最终完成声音信号的数模转换。

会话服务器和终端服务器均为1个或多个，应用程序通过会话服务器建立和维护会话，一个应用程序只对应一个会话服务器，一个会话服务器能服务1个或多个应用程序；

终端服务器维护终端设备及广播终端的工作状态，一个终端设备只对应一个终端服务器，一个终端服务器管理一个或多个终端设备；

所述IP广播方法中涉及的数据流包括：会话指令流、媒体数据流和终端通讯流：

1)会话指令流：建立与维护广播会话关系的通讯指令，发生在应用程序与会话服务器、会话服务器与终端服务器之间，应用程序与终端服务器亦从会话指令中获取到媒体流的发送方向；

2)媒体数据流：承载音频数据，在应用程序、终端服务器和广播终端之间传送；

3)终端通讯流：终端控制指令，传递终端服务器和广播终端之间的控制信息；