探析區(qū)縣廣播電臺(tái)總控系統(tǒng)的發(fā)展方向
——記一次廣播總控系統(tǒng)的升級(jí)

（上海市嘉定區(qū)廣播電視臺(tái)，上海 201800）

隨著IT技術(shù)的發(fā)展，廣播電視技術(shù)也在飛速進(jìn)步，各種新技術(shù)、新設(shè)備的出現(xiàn)為建設(shè)和升級(jí)廣播電視系統(tǒng)提供了多種的解決方案。嘉定區(qū)廣播電視臺(tái)在播頻率一個(gè)，原有的廣播總控系統(tǒng)是2008年建設(shè)的，當(dāng)時(shí)是從使用調(diào)音臺(tái)作為播出的核心設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂镁仃嚰又苓呣k卡的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)度和播出，極大地提高了播出的安全性和信號(hào)調(diào)度的靈活性。但是，隨著安全播出的要求不斷提高以及本臺(tái)直播節(jié)目的需要，原有的系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足新的需求。而且升級(jí)系統(tǒng)也要在不停播的要求下進(jìn)行，這也是比較困難的。因此我臺(tái)選擇在新的機(jī)房中新建一套廣播總控系統(tǒng)，盡可能保留原有系統(tǒng)中可用的設(shè)備，制定好方案進(jìn)行無(wú)縫轉(zhuǎn)換，保證廣播播出的安全。新的總控系統(tǒng)采用了主備播出矩陣加上調(diào)度矩陣的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)我臺(tái)播出信號(hào)、外來(lái)信號(hào)、轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)的處理、分配、調(diào)度等功能。同時(shí)新增了關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，能實(shí)時(shí)對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的音頻信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警的功能，同時(shí)將報(bào)警信息顯示在大屏幕上，便于值班人員進(jìn)行故障定位和處理。

一、廣播總控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念

安全播出是廣播電視臺(tái)的生命線，因此涉及播出的系統(tǒng)，安全性是放在第一位的。在此前提下，根據(jù)原有的系統(tǒng)在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的不足和臺(tái)內(nèi)新的需求來(lái)考慮系統(tǒng)硬件的配置，盡可能多地兼容舊系統(tǒng)中能用的設(shè)備，同時(shí)也要考慮一定的擴(kuò)展性，做好相關(guān)的外部接口，實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)的調(diào)度，以及智能報(bào)警、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)監(jiān)控等功能，使播出的整個(gè)流程更加自動(dòng)化和智能化。

二、廣播總控系統(tǒng)的整體架構(gòu)

在設(shè)計(jì)之初，我臺(tái)考慮過(guò)3種總控系統(tǒng)的整體架構(gòu)。一是基于數(shù)字或模擬的音頻信號(hào)，以矩陣為核心；第二個(gè)是基于AOIP技術(shù)的架構(gòu)；第三是兩者的結(jié)合，主備路采用不同的模式進(jìn)行組合，取各自的優(yōu)點(diǎn)。

下面讓我們先來(lái)簡(jiǎn)單了解一下什么是AOIP技術(shù)？AOIP是Audio Over IP的簡(jiǎn)稱，是利用互聯(lián)網(wǎng)中的IP協(xié)議來(lái)傳輸音頻，它顛覆了傳統(tǒng)的音頻架構(gòu)，使交換機(jī)成為了整個(gè)系統(tǒng)的核心，同時(shí)核心交換機(jī)的帶寬也直接決定了整個(gè)系統(tǒng)可傳輸?shù)囊纛l信號(hào)的通道數(shù)。例如，我們以24bit、48KHz采樣的音頻為例，一個(gè)通道的音頻數(shù)據(jù)流所需帶寬為24×48000=1.152Mbps，考慮網(wǎng)絡(luò)本身不可能滿負(fù)荷運(yùn)行，需要有一定的余量。傳輸64個(gè)通道，百兆的帶寬就能實(shí)現(xiàn)，千兆交換機(jī)的傳輸通道能達(dá)到500個(gè)以上，如果換成萬(wàn)兆的網(wǎng)絡(luò)，那基本就能滿組絕大多數(shù)的情況。所有設(shè)備通過(guò)網(wǎng)線與交換機(jī)相連，通過(guò)交換機(jī)完成音頻信號(hào)和控制信號(hào)的交互。這種模式下，可以省去大量的音頻信號(hào)線，大大降低工程的復(fù)雜程度，也可以省去很多專業(yè)且昂貴的音頻接口（聲卡等），并且傳輸?shù)耐ǖ罃?shù)較多，配置比較靈活，也易于信號(hào)的智能化監(jiān)測(cè)。但是IT設(shè)備的通病，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、病毒以及穩(wěn)定性等問(wèn)題，都需要結(jié)合安全播出的要求綜合考量。

個(gè)人認(rèn)為，選擇什么樣的技術(shù)手段首先是要依據(jù)臺(tái)里總的發(fā)展定位來(lái)決定。目前，作為上海的區(qū)縣電視臺(tái)，我臺(tái)的定位是公益服務(wù)為主，是地方政府重要的輿論宣傳工具，也是貫徹落實(shí)中央精神的有力工具。并且我臺(tái)的廣播也開(kāi)辦了直播訪談?lì)惞?jié)目，把話筒對(duì)準(zhǔn)了基層的群眾，能貼近實(shí)際宣傳黨的方針和政策。同時(shí)區(qū)縣臺(tái)也是基層公共文化服務(wù)的主平臺(tái)，結(jié)合電視播出的平臺(tái)，可以充分發(fā)揮本土的優(yōu)勢(shì)。其次，臺(tái)內(nèi)的節(jié)目形式也是技術(shù)發(fā)展的一個(gè)動(dòng)力，豐富多彩的節(jié)目展現(xiàn)形式是需要技術(shù)來(lái)支持的，因此臺(tái)內(nèi)各節(jié)目部門(mén)也應(yīng)當(dāng)參與技術(shù)系統(tǒng)的升級(jí)，在升級(jí)之初就要提出相應(yīng)的需求，能讓技術(shù)部門(mén)在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候考慮得更加周全。第三，臺(tái)內(nèi)的技術(shù)力量也是決定系統(tǒng)架構(gòu)的重要因素。廣播總控系統(tǒng)不是搭建完成就一成不變地使用下去，而是要在使用過(guò)程中不斷地調(diào)整軟件和硬件的設(shè)置，以適應(yīng)整個(gè)臺(tái)發(fā)展的需要以及新舊節(jié)目開(kāi)辦和改版的需求。區(qū)縣電視臺(tái)沒(méi)有省臺(tái)、衛(wèi)視臺(tái)那樣強(qiáng)大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和資金，可以在建設(shè)前進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試對(duì)比，選出比較合適的方案。作為傳統(tǒng)的電視臺(tái)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)的力量還是偏重于傳統(tǒng)的視音頻信號(hào)等方面，偏I(xiàn)T化的方向還是比較薄弱的。結(jié)合以上因素考慮，我臺(tái)還是采用了以音頻矩陣為核心的系統(tǒng)架構(gòu)，配以周邊辦卡以及智能化的監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（一）總控矩陣系統(tǒng)

我臺(tái)的矩陣系統(tǒng)采用全數(shù)字信號(hào)，架構(gòu)為播出矩陣+調(diào)度矩陣結(jié)合的模式。其中播出矩陣采用兩臺(tái)16×2數(shù)字矩陣，形成主備關(guān)系，用于主備播出通道，可通過(guò)軟件進(jìn)行主備通道的切換。調(diào)度矩陣采用32×32的數(shù)字矩陣，主要用于日常音頻信號(hào)的調(diào)度和系統(tǒng)測(cè)試。每臺(tái)矩陣都是冗余雙電源供電，具有交叉點(diǎn)狀態(tài)斷電記憶功能。每臺(tái)矩陣也都配備了手動(dòng)控制面板，可手動(dòng)進(jìn)行切換，每一路的輸入輸出都有對(duì)應(yīng)的功能按鍵。日常播出矩陣的控制是通過(guò)RS232接口與計(jì)算機(jī)相連，再根據(jù)每天的播出節(jié)目單在計(jì)算機(jī)的控制軟件中預(yù)先設(shè)置好運(yùn)行時(shí)間表，根據(jù)時(shí)間表順序運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換和定時(shí)切換。

我臺(tái)在上一次廣播總控建設(shè)時(shí)就使用了音頻矩陣，初次配置的時(shí)候沒(méi)有將播出和調(diào)度的矩陣分開(kāi)。隨著直播節(jié)目越開(kāi)越多，特別是開(kāi)展戶外的廣播直播節(jié)目以后，發(fā)現(xiàn)了很多弊端。無(wú)論是直播前期的調(diào)試，還是直播過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的調(diào)度、監(jiān)聽(tīng)、錄制都要在保證正常播出的前提下進(jìn)行，信號(hào)源的數(shù)量也不足，無(wú)法滿足需求。當(dāng)時(shí)只能通過(guò)外接分配器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，不僅操作不靈活而且存在一定的安全隱患。

就像前文中所說(shuō)的，區(qū)縣電視臺(tái)承擔(dān)著宣傳地方政府的方針、政策和為基層公共文化服務(wù)的重要作用。為了提高宣傳的效果，政府很多重要的會(huì)議、政策的發(fā)布以及基層文化中有地方特色的演出等，都會(huì)采用電視和廣播同步直播的形式，有些直播還要求信號(hào)要進(jìn)演播室、進(jìn)直播室，和嘉賓等進(jìn)行互動(dòng)。直播對(duì)于播出來(lái)講，安全是第一位的，因此不管采用什么樣的系統(tǒng)架構(gòu)，都需要在廣播總控端實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)調(diào)度的功能，而且要與播出區(qū)分開(kāi)來(lái)，這樣才能根據(jù)需要靈活地調(diào)度信號(hào)，滿足各種需求的同時(shí)保障播出的安全。

（二）音頻傳輸系統(tǒng)

整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)也決定了音頻傳輸系統(tǒng)的組成，我臺(tái)還是沿用原來(lái)系統(tǒng)的思路，在傳輸系統(tǒng)中加入了A/D和D/A的轉(zhuǎn)換器，音頻分配器以及音頻的切換器。

（1）A/D和D/A的轉(zhuǎn)換器：可以將輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行模擬和數(shù)字的相互轉(zhuǎn)換。由于此次只是對(duì)總控設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)，新設(shè)備均采用純數(shù)字音頻信號(hào)，原來(lái)的直播室、部分轉(zhuǎn)臺(tái)用的收音頭，后期的發(fā)射機(jī)以及慢錄站系統(tǒng)都是原有的設(shè)備，采用的還都是模擬音頻信號(hào)，因此需要音頻信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換。此次采用的轉(zhuǎn)換器都是板卡式的，其中A/D板卡支持4路模擬信號(hào)輸入以及2路數(shù)字信號(hào)輸出，而D/A板卡是支持2路數(shù)字信號(hào)輸入以及4路模擬信號(hào)輸出。采用板卡式的優(yōu)點(diǎn)：一是節(jié)約機(jī)柜的空間，二是可以用冗余的雙電源供電，三是板卡都是通用的，發(fā)生故障時(shí)可以將備路的板卡插到主路上，不用插拔任何音頻線，應(yīng)急處理非常方便。

（2）音頻分配器：可以將輸入的音頻信號(hào)變成多路后輸出。我臺(tái)此次采用的音頻分配器也是板卡式的，有與板卡式的轉(zhuǎn)換器一樣優(yōu)點(diǎn)。除了發(fā)射機(jī)前端使用的是模擬的音頻分配板卡，其他均使用了數(shù)字的音頻分配板卡。

（3）音頻切換器：具有3路數(shù)字音頻信號(hào)輸入和一路內(nèi)置存儲(chǔ)器上的音頻信號(hào)，根據(jù)需要在這4路信號(hào)中選擇一路進(jìn)行輸出。這個(gè)思路是沿用上次總控系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)，保證音頻傳輸?shù)陌踩?。新的音頻切換器自帶網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)功能，能將各路信號(hào)的電平實(shí)時(shí)顯示在電腦的顯示器上，并能通過(guò)軟件遠(yuǎn)程設(shè)置相關(guān)參數(shù)，手動(dòng)進(jìn)行音頻通道的切換。在傳輸過(guò)程中一旦主路信號(hào)丟失的時(shí)間達(dá)到設(shè)定值后，會(huì)根據(jù)設(shè)定的優(yōu)先級(jí)自動(dòng)切換到有正常信號(hào)的通道上，同時(shí)帶有聲音報(bào)警功能。當(dāng)所有輸入信號(hào)都檢測(cè)不到時(shí)，會(huì)自動(dòng)切換到內(nèi)置存儲(chǔ)器上的信號(hào)，此信號(hào)可事先設(shè)定好，會(huì)自動(dòng)循環(huán)播放。

整個(gè)音頻的傳輸系統(tǒng)還是沿用傳統(tǒng)廣播總控的設(shè)計(jì)思路，保障安全。在充分考慮到廣播總控需要的信號(hào)源數(shù)量后，就能計(jì)算出各個(gè)功能板卡的數(shù)量，合理提出系統(tǒng)硬件的數(shù)量。

（三）音頻信號(hào)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

音頻信號(hào)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是此次升級(jí)完善比較多的一項(xiàng)內(nèi)容，主要是通過(guò)新增的音頻信號(hào)監(jiān)測(cè)儀來(lái)實(shí)現(xiàn)聲畫(huà)的報(bào)警功能。我臺(tái)選擇的音頻信號(hào)監(jiān)測(cè)儀有12路的數(shù)字音頻輸入和8路模擬音頻輸入。將總控系統(tǒng)中重要的信號(hào)源、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的音頻信號(hào)接入到監(jiān)測(cè)儀當(dāng)中，實(shí)時(shí)采集電平數(shù)據(jù)，來(lái)監(jiān)測(cè)各音頻信號(hào)，并根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自定義報(bào)警。同時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)儀的VGA輸出口將各個(gè)節(jié)點(diǎn)的音柱顯示在總控的大屏幕上，便于值班人員監(jiān)聽(tīng)監(jiān)看。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中還包括兩套慢錄站，一套錄制系統(tǒng)中末級(jí)模擬分配器上的音頻信號(hào)，可用于再制作；另一套通過(guò)外置天線錄制發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)，用于監(jiān)聽(tīng)和查詢。

在區(qū)縣電臺(tái)中，音頻信號(hào)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)經(jīng)常是一個(gè)容易忽視的節(jié)點(diǎn)。很多電臺(tái)中還是通過(guò)總控值班人員來(lái)發(fā)現(xiàn)播出中的各種問(wèn)題。然而，隨著區(qū)縣電臺(tái)播出的要求不斷提高，總控系統(tǒng)也在慢慢進(jìn)步，逐漸變得復(fù)雜起來(lái)，技術(shù)力量本來(lái)就不足的情況下很難通過(guò)人工來(lái)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的一些隱患?？偪刂蛋嗳藛T會(huì)把大部分的精力放在播出通道上，甚至于只放在主播出通道上。備路通道的安全往往會(huì)被忽視，一旦需要用到可能就會(huì)出現(xiàn)無(wú)法使用的情況，嚴(yán)重影響了播出的安全性。因此，配備完善的音頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也是總控系統(tǒng)中不可缺少的部分，可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)接入的設(shè)備和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的信號(hào)問(wèn)題，快速定位故障點(diǎn)，消除各種微小的安全隱患。

三、總控系統(tǒng)的安全性

我臺(tái)目前有一個(gè)頻率在播，信號(hào)源主要分為播出站信號(hào)、直播室信號(hào)、轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)以及外場(chǎng)直播信號(hào)。

（一）播出站信號(hào)

我臺(tái)共有播出站3臺(tái)，分別為主播出站、備播出站和第二備播出站。其中備播出站采用本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和音頻文件進(jìn)行播出，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)有改動(dòng)時(shí)會(huì)實(shí)時(shí)進(jìn)行更新，節(jié)目文件每半小時(shí)更新一次，保存到本地。播出站信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)入分配器，然后分別到主備播出矩陣、調(diào)度矩陣以及音頻監(jiān)測(cè)儀。主備播出矩陣的音頻信號(hào)分別經(jīng)過(guò)主備音頻處理器后到達(dá)音頻切換器。當(dāng)主路發(fā)生故障時(shí)，音頻監(jiān)測(cè)儀會(huì)在10秒后報(bào)警，而切換器會(huì)在15秒后自動(dòng)切換至備路信號(hào)，如果情況復(fù)雜可由值班人員按照預(yù)案手動(dòng)進(jìn)行操作。

（二）直播室信號(hào)和轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)

我臺(tái)共有直播室2個(gè)，轉(zhuǎn)臺(tái)的信號(hào)源也分別有主備路。主備直播室的信號(hào)、轉(zhuǎn)臺(tái)的主備信號(hào)和播出站信號(hào)一樣，經(jīng)過(guò)處理后分別接入矩陣和監(jiān)測(cè)儀當(dāng)中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)生故障時(shí)也會(huì)自動(dòng)切換至備路信號(hào)。值班人員也可以根據(jù)預(yù)案在主播出矩陣上直接進(jìn)行切換。

（三）外場(chǎng)直播信號(hào)

外場(chǎng)的直播信號(hào)對(duì)安全播出的要求來(lái)說(shuō)是十分嚴(yán)格的，由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)了調(diào)度矩陣，我臺(tái)通常將外場(chǎng)直播信號(hào)通過(guò)矩陣調(diào)度先傳送給直播室，讓直播室的主人來(lái)把控直播信號(hào)的安全。直播室的信號(hào)經(jīng)過(guò)了延時(shí)器，大大提高了播出內(nèi)容的安全性，我臺(tái)已經(jīng)順利完成多次重大活動(dòng)的直播任務(wù)。

四、廣播總控系統(tǒng)的延伸

在當(dāng)下媒體融合的大環(huán)境下，區(qū)縣電臺(tái)也要向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。目前在上海地區(qū)，包括我臺(tái)在內(nèi)已有多家區(qū)縣電臺(tái)在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上開(kāi)通了直播、點(diǎn)播和回聽(tīng)等功能。在廣播直播節(jié)目中，互動(dòng)形式從單一的熱線電話向電話、微信、網(wǎng)站、客戶端等多種形式的組合發(fā)展。體現(xiàn)出了受眾群體的分眾化以及差異化的傳播趨勢(shì)，要找準(zhǔn)定位，做到受眾在那里，信息傳遞就延伸到那里。廣播總控的系統(tǒng)也不再是單一地將信號(hào)送到發(fā)射機(jī)，技術(shù)的發(fā)展也要適應(yīng)與互聯(lián)網(wǎng)融合的趨勢(shì)，想要讓自己臺(tái)的節(jié)目能在眾多的網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)中被收聽(tīng)，首先是要通過(guò)技術(shù)發(fā)展將播出的信號(hào)進(jìn)行多終端的發(fā)布，使不同年齡段的聽(tīng)眾用不同的接收方式都能收聽(tīng)到相同的節(jié)目。再結(jié)合自身的本土優(yōu)勢(shì)、節(jié)目部門(mén)的宣傳、活動(dòng)策劃等一系列活動(dòng)提升電臺(tái)的影響力，是廣播具有更多的受眾、更寬的輿論陣地和更強(qiáng)的引導(dǎo)能力。

五、總結(jié)

我臺(tái)的廣播總控系統(tǒng)已經(jīng)使用半年多，在這半年的時(shí)間里為了轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)的安全，又通過(guò)衛(wèi)星接收和有線電視網(wǎng)接收增加了兩個(gè)信號(hào)源，由于矩陣系統(tǒng)的存在，能非常便捷地接入現(xiàn)有的系統(tǒng)中。我臺(tái)的融媒體方案也啟動(dòng)在即，廣播技術(shù)的發(fā)展早已不限于傳統(tǒng)的模式，但任何新系統(tǒng)的建設(shè)都要根據(jù)自身的需求來(lái)制定，切不可照搬大臺(tái)的模式。區(qū)縣電臺(tái)也要在探索中前進(jìn)，找出一條屬于自己的道路。