[發明專利]一種基于級聯交換機的機載實時語音同步傳輸系統及方法

在審

• 申請號: 202111461091.5
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114142958A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李巖;王瑞
• 申請（專利權）人: 中電科航空電子有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L7/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 喻英

本發明公開了一種基于級聯交換機的機載實時語音同步傳輸系統及方法，發端部分將模擬音頻轉化成以太網數據包發送出去，收端部分將以太網數據包轉換成模擬音頻信號并播放；在傳輸音頻信號的同時完成PTP時鐘同步信息的傳輸，收端通過交互的時鐘信息計算出時鐘偏差，從而使用這個偏差值對本地參考時鐘進行調整并重構本地媒體時鐘，最終實現收發兩端使用相同的音頻媒體時鐘工作，實現音頻同步傳輸。

技術領域

本發明涉及機載設備網絡技術領域，具體涉及一種基于級聯交換機的機載實時語音同步傳輸系統及方法。

背景技術

隨著信息技術的發展和業務需求的不斷擴增，飛機客艙中使用的音視頻設備日益增多，基于機載設備的實時音視頻傳輸的需求也愈加迫切。

傳統的模擬音頻傳輸，每路信號對應一條物理線路，布線和維護成本成倍增加，模擬信號長距離傳輸抗干擾能力差導致信號質量嚴重衰減。隨著網絡技術的發展，該系統已逐漸被新一代的數字化音頻傳輸技術所替代。數字化音頻技術由于抗干擾能力強、易維護性等優勢在新一代客艙技術占據主導地位。但同時數字化音頻技術也暴露出傳輸實時性、同步性方面的缺陷，由于采樣時鐘誤差的積累導致客艙設備間同步性問題顯現出來。

鑒于此，本發明提出一種基于級聯交換機的機載實時語音同步傳輸系統及方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：傳統的模擬音頻傳輸，每路信號對應一條物理線路，布線和維護成本成倍增加，而數字化音頻技術也在傳輸實時性、同步性方面存在缺陷，本發明目的在于提供一種基于級聯交換機的機載實時語音同步傳輸系統及方法，解決了上述技術問題。

本發明通過下述技術方案實現：

本方案提供一種基于級聯交換機的機載實時語音同步傳輸系統，包括：以太網、發端部分和收端部分；所述發端部分包括第一級聯交換機，收端部分包括第二級聯交換機；

所述發端部分將音頻數據和時鐘同步信息分別封裝成以太網數據包并通過第一級聯交換機發送至以太網；

收端部分通過第二級聯交換機從以太網接收以太網數據包；

收端部分解析以太網數據包，基于時鐘同步信息計算出時鐘偏差，基于時鐘偏差調整本地參考時鐘并重構本地媒體時鐘，使得收端部分與發端部分使用相同的音頻媒體時鐘工作。

本方案工作原理：傳統的模擬音頻傳輸，每路信號對應一條物理線路，布線和維護成本成倍增加，模擬信號長距離傳輸抗干擾能力差導致信號質量嚴重衰減；而數字化音頻技術存在傳輸實時性、同步性方面的缺陷，由于采樣時鐘誤差的積累導致客艙設備間同步性問題顯現出來。本方案發端部分將模擬音頻轉化成以太網數據包發送出去，收端部分將以太網數據包轉換成模擬音頻信號并播放；在傳輸音頻信號的同時完成PTP時鐘同步信息的傳輸，收端通過交互的時鐘信息計算出時鐘偏差，從而使用這個偏差值對本地參考時鐘進行調整并重構本地媒體時鐘，最終實現收發兩端使用相同的音頻媒體時鐘工作，實現音頻同步傳輸；

本發明系統在擁有抗干擾能力強、易維護性等優勢的同時解決了采樣時鐘誤差的積累導致客艙網絡設備間時鐘同步性問題。因此，在推廣客艙電子設備應用方面具有重要的意義。

進一步優化方案為，所述發端部分還包括：第一晶振、第一處理器和拾音模塊；

所述第一晶振為第一處理器和第一級聯交換機提供同源的第一時鐘同步信息；

所述拾音模塊收集語音模擬信號并按照指定的采樣時鐘轉換成語音數字信號發送至第一處理器；

所述第一處理器將語音數字信號封裝成以太網數據包發送給第一級聯交換機；

所述第一級聯交換機根據第一時鐘同步信息產生同源時鐘信號，并依據同源時鐘信號修改以太網數據包的時鐘同步信息。