數(shù)字化廣播總控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

黃忠明

摘 要：隨著廣播技術(shù)的不斷發(fā)展，總控?cái)?shù)字化系統(tǒng)已經(jīng)成為廣播電臺(tái)控制中心階段性發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。尤其是數(shù)字化的廣播總控系統(tǒng)在廣播電臺(tái)的發(fā)展中起到了十分重要的推動(dòng)作用。本文主要論述了數(shù)字廣播技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，并詳細(xì)探討了總控系統(tǒng)的組成以及分類，同時(shí)詳細(xì)闡述了數(shù)字總控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和總控系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)施。

關(guān)鍵詞：廣播技術(shù)；數(shù)字化；總控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)和實(shí)施

隨著廣播技術(shù)的快速發(fā)展以及廣播電臺(tái)的發(fā)展需要，總控?cái)?shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為電臺(tái)廣播播控中心階段性發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。而作為電臺(tái)安全播放的核心系統(tǒng)，總控系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)著全臺(tái)所有播出頻率以及外轉(zhuǎn)信號(hào)的調(diào)度、分配、傳輸、監(jiān)控等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)管理作用。可以說，總控系統(tǒng)是電臺(tái)播控的樞紐中心。

一、數(shù)字化廣播技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著廣播技術(shù)以及數(shù)字化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，無線廣播正在經(jīng)歷著以“模擬體制”向“數(shù)字體制”的變革，尤其是伴隨著數(shù)字編碼技術(shù)和數(shù)字信道編碼調(diào)制技術(shù)的迅速發(fā)展和在廣播技術(shù)上的應(yīng)用，這種變革也變得更加迅速，也更加的適合時(shí)代發(fā)展的需要。音頻廣播的數(shù)字化是出現(xiàn)在上世紀(jì)七十年代，但是音頻廣播的形式各不相同，歐洲以DAB為主，而在美國則以AM/FM為主，隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們提出了直播衛(wèi)星等多種形式的音頻廣播，隨后音頻廣播數(shù)字化發(fā)展突飛猛進(jìn)。

若是將模擬調(diào)幅比作第一代廣播技術(shù)，將模擬調(diào)頻廣播看作是第二代廣播技術(shù)，那么第三代廣播技術(shù)則是數(shù)字聲音廣播。從技術(shù)的層面，數(shù)字聲音廣播是通過將模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行下一步的處理而進(jìn)行的廣播形式。使用數(shù)字系統(tǒng)可以通過糾錯(cuò)編碼技術(shù)來消除傳輸過程中產(chǎn)生的噪聲和干擾，這為傳輸?shù)目煽啃缘於藞?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，利用數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以極大程度的提高頻譜的利用率，而且利用數(shù)字系統(tǒng)還可以同時(shí)傳輸靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的圖像。綜上所述，和傳統(tǒng)的廣播技術(shù)相比較，數(shù)字系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢(shì)，在未來二十一世紀(jì)中，數(shù)字聲音廣播將會(huì)得到快速的發(fā)展和被廣播行業(yè)所認(rèn)可，并最終取代現(xiàn)有的模擬廣播形式。

二、總控系統(tǒng)的組成以及分類

1.數(shù)字總控系統(tǒng)的組成

目前，我國各個(gè)電視廣播電臺(tái)的總控系統(tǒng)數(shù)字化的設(shè)計(jì)和設(shè)備的組成存在差異，但是在其使用過程中，都能夠滿足廣播電臺(tái)對(duì)聲音信號(hào)大容量傳輸?shù)囊?，還能滿足對(duì)系統(tǒng)資源的共享等基本要求。依據(jù)廣播電臺(tái)數(shù)字化總控系統(tǒng)的組成，數(shù)字總控系統(tǒng)的組成一般包含以下內(nèi)容：監(jiān)聽；內(nèi)部通話；視頻監(jiān)控；音頻信號(hào)檢測等。

傳統(tǒng)模擬總控系統(tǒng)和數(shù)字總控系統(tǒng)音頻信號(hào)傳輸流程是相似的，但不同之處在于數(shù)字總控系統(tǒng)對(duì)信號(hào)處理、交換和分配是在播出的設(shè)備中進(jìn)行的。通常，我們使用專業(yè)的廣播數(shù)字監(jiān)測設(shè)備對(duì)數(shù)字總控的音頻信號(hào)傳輸流程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果主要由監(jiān)測設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行所決定。目前，監(jiān)測設(shè)備不僅僅可以監(jiān)測音頻信號(hào)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且當(dāng)監(jiān)測到信號(hào)傳輸通道出現(xiàn)故障時(shí)，監(jiān)測設(shè)備可以通過聲音或是光亮的形式發(fā)出警報(bào)，同時(shí)觸發(fā)相應(yīng)的應(yīng)急設(shè)備進(jìn)行應(yīng)急播出。

2.總控系統(tǒng)的分類

在總控控制音頻信號(hào)的基礎(chǔ)上，將總控系統(tǒng)分為：數(shù)字總控系統(tǒng)和模擬總控系統(tǒng)兩類。在數(shù)字化總控系統(tǒng)中，播出的信號(hào)具有大容量傳輸和智能化交換調(diào)度，以及數(shù)字聲音處理等新功能，這些功能可以保持輸出信號(hào)的穩(wěn)定性。所謂模擬總控系統(tǒng)，就是通過總控音頻交換等設(shè)備將模擬音頻信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理后傳輸出去。與此同時(shí)，總控系統(tǒng)還配備有監(jiān)聽、監(jiān)測和時(shí)鐘警報(bào)等，作為總控系統(tǒng)的輔助設(shè)備。

三、數(shù)字化廣播總控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行數(shù)字化廣播總控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是要將系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性作為設(shè)計(jì)的第一要素；二是在設(shè)計(jì)過程中要充分應(yīng)用已經(jīng)成熟的數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)合理的，并能夠適應(yīng)廣播未來發(fā)展需要的總控系統(tǒng)?？梢灾攸c(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：首先，可靠性；由于廣播系統(tǒng)都是二十四小時(shí)不間斷播出，因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中尤其要保證系統(tǒng)具有極高的可靠性。其次，可維護(hù)性；在播出的過程中，遇到問題可以隨時(shí)的進(jìn)行維護(hù)。第三，經(jīng)濟(jì)性；系統(tǒng)設(shè)備在在滿足使用功能的前提下，應(yīng)該具有較高的性價(jià)比。第四，適用性；系統(tǒng)不僅可以滿足自身運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，同時(shí)還可以滿足各類外來信號(hào)的調(diào)度和分配。第五，先進(jìn)性；設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以充分的利用現(xiàn)代先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)等技術(shù)。第六，擴(kuò)展性；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以在今后的使用過程中，進(jìn)行適當(dāng)?shù)母隆３酥?，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，數(shù)字化總控系統(tǒng)還應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)基本的要求：首先，根據(jù)廣播電臺(tái)的實(shí)際狀況，選擇相應(yīng)的數(shù)字交換設(shè)備；其次，有統(tǒng)一的數(shù)字電平和模擬電平，來保證在信號(hào)轉(zhuǎn)換的過程中，信號(hào)的穩(wěn)定性；再次，選用高質(zhì)量ADC和DAC來保證節(jié)目聲音的質(zhì)量；最后，不同設(shè)備的接口不同，為保證信號(hào)的同步，需要考慮同步信號(hào)類型。

四、總控系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)施

下面以貴州市人民廣播電臺(tái)為例，探討總控系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)施。電臺(tái)智能化總控系統(tǒng)采用的是基于Cobranet專業(yè)音頻傳輸協(xié)議的CAS1000網(wǎng)絡(luò)化音頻路由器組建網(wǎng)絡(luò)矩陣。該系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)播出過程中的所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全面監(jiān)測，并可以對(duì)音頻信號(hào)等傳輸設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，保證電臺(tái)播出的穩(wěn)定性和安全性。

為了能夠保證音頻信號(hào)的穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)傳輸，選擇CAS1000網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸和交換系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的核心設(shè)備。CAS1000網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸和交換系統(tǒng)具有強(qiáng)大的音頻處理功能，可以保證音頻信號(hào)的穩(wěn)步傳輸。同時(shí)，CAS1000含有眾多的DSP處理模塊，可以完成每一路信號(hào)的處理，因此，我們只要簡單的設(shè)置，就可以滿足系統(tǒng)的運(yùn)行需要。

任何先進(jìn)的設(shè)備都無法保證百分之百安全順暢運(yùn)行。因此，為了能夠盡可能確保系統(tǒng)的順暢運(yùn)行，我們?cè)谥匾O(shè)備以及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上都接了跳線盤。當(dāng)系統(tǒng)中的某一部分出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過人工的方式進(jìn)行應(yīng)急處理而不會(huì)耽誤正常的電臺(tái)播出。

為了進(jìn)一步確保系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，我們同時(shí)選擇了兩臺(tái)主時(shí)鐘發(fā)生器，通過時(shí)鐘發(fā)生器可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了保證智能化安全播出，我們還建立了智能化監(jiān)控監(jiān)測處理平臺(tái)，通過采用網(wǎng)絡(luò)智能處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測和管理，保證廣播播出的安全性。而且，我們還采用了數(shù)字音頻對(duì)比技術(shù)，該技術(shù)具有聲音、視頻圖像等多維報(bào)警功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備、信號(hào)等異常狀態(tài)的自動(dòng)化監(jiān)測和智能化處理。endprint