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【摘 要】介绍舞台监督虚拟调度平台的实现过程，即通过高度集成的内通系统进行人机交互界面，对演出相关人员进行监 督调度。
【关键词】 舞台监督；虚拟调度平台；IP网络；模块设计
文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2015.04.009
【Abstract】This paper focuses on the realizations on the virtual scheduling platform of stage supervisor system. The virtual scheduling platform enables the stage manager to realize human-computer interaction through a highly integrated intercom system， which can dispatch the related personnel of the performance.
【Key Words】stage supervisor system； the virtual scheduling platform； IP network； module design
1 引言
虚拟调度平台是整个内通系统的调度中心，通过数字矩阵并利用IP网络接入内通系统中。与传统的硬件调度平台相比，虚拟调度平台的建立使得舞台监督更加灵活，扩展性更强。使用虚拟调度平台，通过其IP网络可以连接到指定的数字矩阵系统，并在统一的网络内构建模块化、多矩阵舞台监督与调度内部通话系统。
2 舞台监督调度内通系统组成
图1所示是舞台监督调度IP网络化的内通系统架构图，主要包括有线通话部分、无线通话部分、调度中心部分以及公共广播部分。其中，有线、无线通话部分的主要设备是有线、无线基站和耳机；IP广播系统包括数字功放等设备；中间设备主要有交换机和内通矩阵[1]。系统的核心是最大支持32端口的数字矩阵，该矩阵最多可以实现对32个通路的路由分配，多台矩阵可采用同轴电缆或光纤进行级联扩展，支持选装VoIP卡和IP连接功能。各部分的终端最终都通过网线连接在交换机上，以IP包的形式进行信息交换[2]，实现组间互通功能。从图1中可以看出，调度中心选用了开发的虚拟调度平台，它可安装于剧院的调度计算机，与加装有ROVN-C（网络接口卡）的矩阵通过IP相连。它主要有两个功能，一是显示各个通道名称以及配置信息，二是实现与有线、无线通话系统的控制功能。
3 舞台监督虚拟调度平台软件设计流程
舞台监督虚拟调度平台软件设计流程如图2所示。
舞台监督虚拟调度平台软件设计流程如下：
（1）初始化对话框，根据分辨率调整对话框和控件的大小，关联对话框控件图片，在软件上绘制相应的控件；
（2）加载配置文件，进入用户界面，开始进行与RVON-C的连接，同时与控件关联的图片被点亮。
（3）联机成功后，界面上显示出各个通道的名称，并进入心跳保持状态且等待用户进行操作。
当用户有操作时，首先根据通信协议判断用户的操作命令是否为语音控制命令，如果是的话，再判断是否为说话命令，如果是说话命令则打开声卡，从声卡读取声音数据，向RVON-C发送语音数据包，设备进行播放。
如果不是说话命令，则直接接收语音数据包，传到声卡，由声卡进行播放。这部分主要是由设备通讯，声卡控制模块进行控制。
如果不是语音控制命令，则生成数据包，发送至RVON-C，同时判断是否有回应，如果有回应，则接收并解析数据包，然后界面根据解析后的结果进行相应的变化；如果没有回应，则不进行操作，进入等待用户进行操作状态。
4 虚拟调度平台软件模块设计
软件的开发环境为VS2010，编程语言为C/C++[3]。软件设计主要分为5个模块，即用户交互模块、设备联机模块、数据传输模块、数据解析模块、声卡控制模块。模块结构如图3所示。
其中，用户交互模块为用户提供真实性的人机接口，方便用户向其他模块下达控制命令；设备联机模块处理用户的联机请求，建立软件与RVON-C的连接并保持；数据解析模块用来解析从数据传输模块传送过来的数据包，并把解析后的信息传送到用户交互模块，或者把用户的操作解析成相应的数据包，然后传送到数据传输模块；数据传输模块用来在RCON-C与软件之间进行数据包的传输；声卡控制模块把采集到的语音数据传送到数据传输模块或者播放从数据传输模块传过来的语音数据。
4.1 用户交互模块
用户交互模块采用MFC作为基础框架，为了保证软件的高真实性，为控件定制了对应的图片，并仿照真实器件进行布局，支持16通道。舞台监督虚拟调度平台交互界面如图4所示。
同时为了保持用户的操作习惯，还设计了与真实设备类似的菜单结构，菜单结构如图5所示。
4.2 设备联机模块
设备联机模块采用socket套接字来建立软件与RVON-C的TCP和UDP连接。由于RVON-C的通讯协议对建立连接有严格的端口和时序要求，因此，该模块也有对应的时序要求。参照协议要求建立连接之后，两者会每隔一段时间进行心跳包的发送与响应来保持连接。
4.3 数据传输模块
数据传输模块使用socket套接字在软件与RVON-C的固定端口之间进行数据包的传输。传输规则如表1所示。
4.4 数据解析模块
按照协议要求，数据解析模块解析从数据传输模块传送过来的数据包，并把解析的结果传送到用户交互模块；或者数据解析模块解析用户的操作并按照协议生成相应的数据包，然后传送到数据传输模块。
4.5 声卡控制模块
声卡控制模块使用WIN API函数来控制声卡。利用数据解析模块中解析到的音频编码格式、包大小、声道数、采样率等信息设置声卡对应的采样参数。该模块采用三缓存机制，保证语音的质量，其主要功能是把采集到的语音数据传送到数据传输模块，或者播放从数据传输模块传过来的语音数据。
5 结论
舞台监督虚拟调度平台通过IP网络与硬件设备和通话矩阵网络接口进行连接，实现舞台内通系统的各项功能和参数设置。经过长期的运行和测试，舞台监督虚拟调度平台能够实现内通系统的通话功能，系统配置功能完善，通话质量良好，性能稳定，具有很好的推广应用前景。
文章获得基金项目“十二五”国家科技支撑计划重大项目“演出呈现关键支撑技术研发与应用示范（项目编号：2012BAH38F00）”的资助。
参考文献：
[1]李真，南洁，赵雪均，杨谦逸.基于IP网络化的剧场内通系统标准体系研究[J].中国传媒大学学报自然科学版，2014（5）， 24-27.
[2]李真，赵雪均，杨谦逸，周亦琛.舞台调度内通系统IP 网络化方法的研究[J].中国传媒大学学报自然科学版，2014（1）， 19-22.
[3]卢爱臣，王剑宇，郭伟，魏建宇.基于WinCE自动控制台的设计与实现[J].微计算机信息，2011（2）：87-88.
【关键词】 舞台监督；虚拟调度平台；IP网络；模块设计
文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2015.04.009
【Abstract】This paper focuses on the realizations on the virtual scheduling platform of stage supervisor system. The virtual scheduling platform enables the stage manager to realize human-computer interaction through a highly integrated intercom system， which can dispatch the related personnel of the performance.
【Key Words】stage supervisor system； the virtual scheduling platform； IP network； module design
1 引言
虚拟调度平台是整个内通系统的调度中心，通过数字矩阵并利用IP网络接入内通系统中。与传统的硬件调度平台相比，虚拟调度平台的建立使得舞台监督更加灵活，扩展性更强。使用虚拟调度平台，通过其IP网络可以连接到指定的数字矩阵系统，并在统一的网络内构建模块化、多矩阵舞台监督与调度内部通话系统。
2 舞台监督调度内通系统组成
图1所示是舞台监督调度IP网络化的内通系统架构图，主要包括有线通话部分、无线通话部分、调度中心部分以及公共广播部分。其中，有线、无线通话部分的主要设备是有线、无线基站和耳机；IP广播系统包括数字功放等设备；中间设备主要有交换机和内通矩阵[1]。系统的核心是最大支持32端口的数字矩阵，该矩阵最多可以实现对32个通路的路由分配，多台矩阵可采用同轴电缆或光纤进行级联扩展，支持选装VoIP卡和IP连接功能。各部分的终端最终都通过网线连接在交换机上，以IP包的形式进行信息交换[2]，实现组间互通功能。从图1中可以看出，调度中心选用了开发的虚拟调度平台，它可安装于剧院的调度计算机，与加装有ROVN-C（网络接口卡）的矩阵通过IP相连。它主要有两个功能，一是显示各个通道名称以及配置信息，二是实现与有线、无线通话系统的控制功能。
3 舞台监督虚拟调度平台软件设计流程
舞台监督虚拟调度平台软件设计流程如图2所示。
舞台监督虚拟调度平台软件设计流程如下：
（1）初始化对话框，根据分辨率调整对话框和控件的大小，关联对话框控件图片，在软件上绘制相应的控件；
（2）加载配置文件，进入用户界面，开始进行与RVON-C的连接，同时与控件关联的图片被点亮。
（3）联机成功后，界面上显示出各个通道的名称，并进入心跳保持状态且等待用户进行操作。
当用户有操作时，首先根据通信协议判断用户的操作命令是否为语音控制命令，如果是的话，再判断是否为说话命令，如果是说话命令则打开声卡，从声卡读取声音数据，向RVON-C发送语音数据包，设备进行播放。
如果不是说话命令，则直接接收语音数据包，传到声卡，由声卡进行播放。这部分主要是由设备通讯，声卡控制模块进行控制。
如果不是语音控制命令，则生成数据包，发送至RVON-C，同时判断是否有回应，如果有回应，则接收并解析数据包，然后界面根据解析后的结果进行相应的变化；如果没有回应，则不进行操作，进入等待用户进行操作状态。
4 虚拟调度平台软件模块设计
软件的开发环境为VS2010，编程语言为C/C++[3]。软件设计主要分为5个模块，即用户交互模块、设备联机模块、数据传输模块、数据解析模块、声卡控制模块。模块结构如图3所示。
其中，用户交互模块为用户提供真实性的人机接口，方便用户向其他模块下达控制命令；设备联机模块处理用户的联机请求，建立软件与RVON-C的连接并保持；数据解析模块用来解析从数据传输模块传送过来的数据包，并把解析后的信息传送到用户交互模块，或者把用户的操作解析成相应的数据包，然后传送到数据传输模块；数据传输模块用来在RCON-C与软件之间进行数据包的传输；声卡控制模块把采集到的语音数据传送到数据传输模块或者播放从数据传输模块传过来的语音数据。
4.1 用户交互模块
用户交互模块采用MFC作为基础框架，为了保证软件的高真实性，为控件定制了对应的图片，并仿照真实器件进行布局，支持16通道。舞台监督虚拟调度平台交互界面如图4所示。
同时为了保持用户的操作习惯，还设计了与真实设备类似的菜单结构，菜单结构如图5所示。
4.2 设备联机模块
设备联机模块采用socket套接字来建立软件与RVON-C的TCP和UDP连接。由于RVON-C的通讯协议对建立连接有严格的端口和时序要求，因此，该模块也有对应的时序要求。参照协议要求建立连接之后，两者会每隔一段时间进行心跳包的发送与响应来保持连接。
4.3 数据传输模块
数据传输模块使用socket套接字在软件与RVON-C的固定端口之间进行数据包的传输。传输规则如表1所示。
4.4 数据解析模块
按照协议要求，数据解析模块解析从数据传输模块传送过来的数据包，并把解析的结果传送到用户交互模块；或者数据解析模块解析用户的操作并按照协议生成相应的数据包，然后传送到数据传输模块。
4.5 声卡控制模块
声卡控制模块使用WIN API函数来控制声卡。利用数据解析模块中解析到的音频编码格式、包大小、声道数、采样率等信息设置声卡对应的采样参数。该模块采用三缓存机制，保证语音的质量，其主要功能是把采集到的语音数据传送到数据传输模块，或者播放从数据传输模块传过来的语音数据。
5 结论
舞台监督虚拟调度平台通过IP网络与硬件设备和通话矩阵网络接口进行连接，实现舞台内通系统的各项功能和参数设置。经过长期的运行和测试，舞台监督虚拟调度平台能够实现内通系统的通话功能，系统配置功能完善，通话质量良好，性能稳定，具有很好的推广应用前景。
文章获得基金项目“十二五”国家科技支撑计划重大项目“演出呈现关键支撑技术研发与应用示范（项目编号：2012BAH38F00）”的资助。
参考文献：
[1]李真，南洁，赵雪均，杨谦逸.基于IP网络化的剧场内通系统标准体系研究[J].中国传媒大学学报自然科学版，2014（5）， 24-27.
[2]李真，赵雪均，杨谦逸，周亦琛.舞台调度内通系统IP 网络化方法的研究[J].中国传媒大学学报自然科学版，2014（1）， 19-22.
[3]卢爱臣，王剑宇，郭伟，魏建宇.基于WinCE自动控制台的设计与实现[J].微计算机信息，2011（2）：87-88.