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基于LabVIEW实现网络语音通信

作者:杨海明 马志强 龚松显 李悦时间:2015-07-08来源:电子产品世界收藏
编者按:为了实现虚拟仪器的远程网络语音通信,依托LabVIEW强大的网络通信能力,采用NI公司开发的基于TCP/IP协议的DataSocket技术,编程实现远程语音数据的点对点传输。用此技术可以很大程度上简化甚至免除网络通讯编程,可以很容易在网络上实现高速语音数据传递。

摘要:为了实现虚拟仪器的远程网络,依托强大的网络通信能力,采用NI公司开发的基于TCP/IP协议的技术,编程实现远程语音数据的点对点传输。用此技术可以很大程度上简化甚至免除网络通讯编程,可以很容易在网络上实现高速语音数据传递。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/276360.htm

引言

  具有强大的信号采集功能和网络通信功能,这些功能使得的用户可以很容易编写出具有强大网络通讯能力的LabVIEW应用软件,实现远程虚拟仪器。为了将人的语音或某个地点现场的声音信号远传,可以依托LabVIEW这些功能,将联网计算机声卡上采集的语音信号,进行远程语音数据的点对点传输。应用环境的网络拓扑图,如图1所示。

1 利用技术传输语音

  LabVIEW实现网络通信有3大类方法:(1)使用网络通信协议编程实现网络通信,可以使用的通信协议类型包括TCP/IP协议、UDP、串口通信协议等;(2)使用基于TCP/IP的数据传输协议DSTP的技术实现网络通信;(3)使用共享变量实现网络通信。由于网络要求实时性强。本文采用第二种方法即DataSocket技术实现网络

  DataSocket是NI公司提供的一种实时数据传输技术,可用于一个计算机内或网络中多个应用程序之间的数据交换,是专门面向测量和自动化工程的网络实时高速数据交换的编程技术。DataSocket克服了传统TCP/IP传输协议需要较为复杂的底层编程、传输速率较慢(特别是对动态数据)等缺点,大大简化了实时数据传输问题,它提供了一种易用、高效、可编程的软件接口,能够很方便地实现网络上的多台计算机之间的实时数据交换[1]

  DataSocket包括了DataSocket Server Manager、DataSocket Server和DataSocket函数库这几个工具软件,以及DSTP(DataSocket transfer protocol,DataSocket传输协议)、URL(uniform resource locator,通用资源定位符)和文件格式等技术规范[2]。在LabVIEW中,用户可以很方便地使用这些工具来实现远程数据采集。

  语音传输程序用到以下两个DataSocket VI:

  (1)读取DataSocket函数(ReadDataSocket.vi):该节点用于从打开的URL连接中读取数据。

  (2)写入DataSocket函数(Write DataSocket.vi):该节点用于向打开的URL连接中写入数据。这里的数据可以是单个或数组形式的字符串、逻辑(布尔)量和数值量等多种类型。

2 语音采集

  利用声卡采集语音信号实现语音信号双声道模拟输入。将麦克风(话筒)插在声卡的话筒输入端口,并将其插入声卡上的标记为“Mic In”的插孔中。通过该端口可以采集人的语音信号。

  语音采集程序用到以下三个声音处理相关VI:

  (1)配置声音输入函数(Sound Input Configure.vi):利用该VI配置声卡,并开始进行语音采集。采样率设置为44.1kHz。通道数为2(即立体声双声道输入),每采样比特数(即采样位数为16位,采样模式为连续采样,缓存大小设置为每通道10000个样本。

  (2)读取声音输入函数(Sound Input Read.vi):利用该VI从缓存中读取数据。程序中,为了连续采集语音信号,将“读取声音输入VI”放在了一个While循环中,用于从缓存中连续读取语音数据,设置每次从每个通道中读取样本数为4410个。

  (3)声音输入清零函数(Sound Input Clear.vi):利用该VI停止采样,并进行清除缓存和清除占用的内存等操作。

3 语音播放

  利用声卡输出语音信号实现语音信号双声道模拟输出。将扬声器(喇叭)插在扬声器输出端口,并将其插入声卡上的标记为“Speaker”或“SPK”的插孔中。通过该端口可以外接音箱的音频线插头,从而播放通过网络传输过来的语音信号。


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