基于Wi-Fi的数字音频广播系统

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在无线网络和智能移动设备不断普及的基础上,移动通信运营商和互联网企业共同推动着各类移动应用的开发与推广,而音频流媒体业务也得到了迅猛的发展。在传统的无线电广播中,通过调频或调幅技术来传输模拟音频信号,其信号衰减快与建设成本高是一个难以解决的问题。  本文提出基于Wi-Fi的数字音频广播系统的创新方案,该系统利用现有的网络和终端设备,不需要额外的收发器;组网和布置设备十分简便;而且与模拟音频相比,数字音频更易于处理、存储。  本文根据数字音频广播的特点,将系统的实现分为三个核心问题:在低带宽下实现多频道多用户的扩展、音频信号在不同接收端的同步播放、传输过程中的丢包恢复策略。  在工程上,解决了前两个核心问题。对于前者,通过Speex的压缩编码方案,以及组播技术的运用等,解决了在海量用户扩展或者是多频道设置的情况下,因网络带宽紧缺而导致传输质量急剧下降的问题,并且为用户接入和新增频道设计了稳健的交互流程。而对于后者,即在不同接收端上如何保证音频信号的同步播放,本系统中通过统一的延时播放,为音频信号解码留下足够的处理时间,与此同时,服务器采用读取与发送交替的方式进行数据传送。  在研究上,本文首先分析了主流的丢包恢复技术,总结了各自的优缺点,然后针对系统所出现的丢包特性,提出了一个计算复杂度较低且适用与组播传输的信道编码方法,即奇偶采样插值法,同时与动态交织编码相混合,在不进行重传以及不增加冗余信息的情况下,共同保证了传输丢包能够得以恢复。
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