電臺網(wǎng)絡(luò)慢錄監(jiān)聽系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

文/焦剛寧

引言

音頻慢錄站是廣播電臺日常使用的重要設(shè)備，其作用是錄制并保存電臺各專業(yè)頻率的全天播出節(jié)目。為了改善節(jié)目質(zhì)量，出品更多的廣播精品節(jié)目，頻率總監(jiān)和節(jié)目監(jiān)制可以通過慢錄站對已播出節(jié)目進(jìn)行審聽，并進(jìn)行針對性分析，設(shè)計(jì)和管理；為了保證廣告類節(jié)目的質(zhì)量，提高市場競爭力，廣告中心和客戶可以對播出的廣告進(jìn)行監(jiān)聽；節(jié)目采編播人員也可以通過慢錄站重聽自己制作的節(jié)目，進(jìn)行有效的總結(jié)和提高。個(gè)人需要保留的佳作可以調(diào)用相應(yīng)的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。一言蔽之，音頻慢錄站在電臺日常工作中使用頻繁，功能需求多樣，地位重要。通過對慢錄站的訪問進(jìn)行節(jié)目的場景回放，以利于節(jié)目的分析和保存，對有效控制事故發(fā)生、保障安全播出以及節(jié)目調(diào)閱和查詢都非常有意義。

1.慢錄系統(tǒng)需求

慢錄系統(tǒng)基本需求十分明確，能實(shí)現(xiàn)長時(shí)間錄音，同時(shí)保證錄音質(zhì)量。由于計(jì)算機(jī)的算力，音頻編解碼技術(shù)和存儲空間都不再是限制條件，所以錄音格式保持和播出的音頻格式一樣，都是16BIT量化，48K采樣的音頻編碼格式。這種網(wǎng)絡(luò)慢錄系統(tǒng)可以提供音頻錄音編碼、多路音頻信號同時(shí)錄音、依照節(jié)目單分時(shí)錄音、慢錄音頻數(shù)據(jù)自省維護(hù)、信息檢索、慢錄音頻入庫播出等擴(kuò)展功能。

網(wǎng)絡(luò)慢錄系統(tǒng)需求如下：

錄音 ：結(jié)合我臺實(shí)際情況，設(shè)計(jì)為新聞?lì)l率90天，其他頻率60天，對系統(tǒng)的要求就是可以對音頻信號進(jìn)行固定格式的錄音和壓縮編碼，同時(shí)可以對音頻信號質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，包括音頻信號的強(qiáng)度、連續(xù)性、平衡等。電平顯示：能夠在控制界面上實(shí)時(shí)、動態(tài)顯示當(dāng)前廣播節(jié)目信號的電平值，當(dāng)電平值低于一定范圍時(shí)進(jìn)行告警。錄音資料記錄、檢索和導(dǎo)出： 對于所錄音頻記錄到數(shù)據(jù)庫中，記錄時(shí)間段、名稱、位置、格式、節(jié)目長度、文件長度等，能根據(jù)時(shí)間、頻率、欄目、格式、大小等條件對錄音數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索并導(dǎo)出指定格式的音頻文件到指定的位置。 日志記錄：對于出現(xiàn)的故障做出日志記載，并可以根據(jù)需要進(jìn)行查詢，報(bào)警查詢可以查詢監(jiān)測點(diǎn)的報(bào)警信息，如監(jiān)測點(diǎn)電平低報(bào)警、電平高報(bào)警、監(jiān)測點(diǎn)協(xié)議錯(cuò)報(bào)警等。在不選擇日期時(shí)間區(qū)間的條件下，默認(rèn)查詢最近一周的日志。多套節(jié)目同時(shí)錄音： 我臺設(shè)計(jì)為16套節(jié)目同時(shí)錄音，目前使用12套，預(yù)留擴(kuò)展能力。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能：使用C/S架構(gòu)，辦公網(wǎng)絡(luò)中任意電腦都可免安裝使用客戶端軟件，調(diào)用慢錄音頻進(jìn)行瀏覽，審聽和下載所需音頻。 配置功能： 可對慢錄系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，包括系統(tǒng)名稱、節(jié)目錄制時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、用戶權(quán)限、默認(rèn)音頻編碼格式、資料保存時(shí)間和路徑等。慢錄工作站資料檢索：提供慢錄工作站里面音頻資料的檢索、內(nèi)容監(jiān)聽審查以及系統(tǒng)日志查詢。

2.網(wǎng)絡(luò)慢錄監(jiān)聽系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前，廣播電臺已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，辦公網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普及，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格普遍下降，為網(wǎng)絡(luò)慢錄監(jiān)聽系統(tǒng)的軟硬件實(shí)施提供了便利的條件?；诰W(wǎng)絡(luò)安全的考慮，河南廣播電視臺將辦公網(wǎng)絡(luò)和音頻播出網(wǎng)絡(luò)用物理隔離的方法分離成兩個(gè)互相獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，由于原有慢錄站接在音頻播出網(wǎng)絡(luò)里面，只有在標(biāo)準(zhǔn)錄制機(jī)房才可以使用，員工無法通過辦公電腦進(jìn)行監(jiān)聽節(jié)目錄音，若使用開路信號錄制進(jìn)辦公電腦則信號源不正規(guī)。那么考慮到河南廣播電視臺自身辦公條件的實(shí)際情況，按照安全性、可靠性、耐用性和便利性的原則設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)。

系統(tǒng)方案：從播控機(jī)房將十二路AES/EBU數(shù)字信號錄制進(jìn)慢錄系統(tǒng)，通過IIS+SQL+FILESTREAM服務(wù)器為辦公網(wǎng)絡(luò)客戶端提供WEB實(shí)時(shí)訪問監(jiān)聽和下載，各頻率各部門的員工都可以通過辦公電腦使用IE瀏覽器進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)慢錄監(jiān)聽系統(tǒng)，查找和下載播出過的節(jié)目并可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽正在播出的節(jié)目。

2.1 系統(tǒng)方框圖

2.2 系統(tǒng)說明

電臺中控機(jī)房的直播室信號通過線路送至網(wǎng)絡(luò)慢錄系統(tǒng)的錄制服務(wù)器，錄制服務(wù)器采用專業(yè)聲卡采集錄制音頻信號并存儲，同時(shí)將頻率、時(shí)間、節(jié)目等信息存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中?？蛻舳穗娔X通過辦公網(wǎng)絡(luò)訪問WEB服務(wù)器查詢審聽所需的節(jié)目音頻，WEB服務(wù)器根據(jù)客戶端的請求從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中查詢到對應(yīng)條件的音頻，通過流媒體的方式提供給客戶端訪問。

2.3 系統(tǒng)安裝和配置

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和服務(wù)器的性能，我們使用一臺惠普 DL580G7服務(wù)器搭配9T SAS硬盤存儲作為錄制服務(wù)器；使用四塊ASI5640 四路AES/EBU數(shù)字聲卡用來錄制中控機(jī)房提供的AES/EBU數(shù)字信號。使用Windows server 2008作為系統(tǒng)平臺，安裝SQL server 2008作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，另外采用IIS6作為WEB服務(wù)器，安裝FILESTREAMER程序提供流媒體下載服務(wù)。所有的系統(tǒng)服務(wù)都可以使用一臺物理服務(wù)器完成，大大節(jié)約了系統(tǒng)建設(shè)成本。錄制軟件我們使用英孚美迪公司的IPAudio軟件，安裝的過程比較簡單，運(yùn)行安裝程序setup.exe，按照默認(rèn)選項(xiàng)開始安裝，記錄好服務(wù)器的IP地址和數(shù)據(jù)庫用戶名密碼即可，需要注意的是，安裝完畢后檢查一下SQL中是否建立了AudioLogger 2這個(gè)數(shù)據(jù)庫。

軟件系統(tǒng)安裝完畢后，通過WEB方式進(jìn)行設(shè)置慢錄站名稱、錄音通道、錄制參數(shù)、用戶信息和訪問權(quán)限等，設(shè)置完成后就可以使用客戶端訪問網(wǎng)絡(luò)慢錄系統(tǒng)，通過流媒體方式審聽和下載所需的音頻文件了。

3.慢錄工作站錄音功能的分析

廣播電臺慢錄工作站要實(shí)現(xiàn)的主要功能就是錄音，在用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)錄音方面有專業(yè)音頻處理軟件錄音和普通錄音兩種方式。對于專業(yè)音頻工作站來說，一般采用聲卡來記錄聲音，聲卡有很好的音頻錄音和回放品質(zhì)，甚至可以做到無損錄音，但專業(yè)的聲卡對系統(tǒng)以及系統(tǒng)的硬件要求都比較高，一般多用在對聲音的錄制以及節(jié)目的制作方面。而且在軟件層面，專業(yè)聲卡音頻處理和普通的聲卡也不一樣。一般都會用專用的API方式來操作聲卡，專業(yè)聲卡更看重的是除了錄音之外對聲音的處理。在慢錄系統(tǒng)中，我們錄音主要目的是便于查閱和資料的儲存，因此，本系統(tǒng)采用了兼容性較好的Windows MME驅(qū)動程序，配合計(jì)算機(jī)和聲卡實(shí)現(xiàn)錄音功能。

數(shù)字音頻電平單位是dBFS，也稱之為滿度相對電平，當(dāng)數(shù)值為零時(shí)，是最大編碼電平。 系統(tǒng)中可以處理的最大的音頻信號編碼作為最大數(shù)值，系統(tǒng)實(shí)際數(shù)字音頻信號的幅度編碼和最大值音頻編碼幅度的數(shù)據(jù)比為滿度相對電平，這也是相對電平值全部為負(fù)值的原因，音頻信號幅度量化得到了數(shù)字音頻，信號的量化精度越高，信號的幅度分級越多相應(yīng)量化精度越高，信號的質(zhì)量也越好。目前，廣播電臺多采用音頻精度為8bit或16bit，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，24bit的量化精度也逐漸開始應(yīng)用。16bit的采樣中，對電平值的單位要求是-90-0dBFS。數(shù)字基準(zhǔn)編碼電平和滿度相對電平間的范圍是數(shù)字聲音的幅度變化范圍，這個(gè)也是錄音師應(yīng)用的范圍，充分地對這個(gè)范圍進(jìn)行利用，才有可能錄制出動態(tài)范圍較大且不超過標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)信號。

慢錄工作站音頻編碼格式應(yīng)用的是mp2/mp3兩種，對于MPEG格式的音頻來說，編碼方式最好的壓縮編碼器是lame，我臺慢錄工作站采用了lame編碼器的dll版本。當(dāng)模擬音頻信號通過聲卡處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，采集為PCM音頻數(shù)據(jù)塊，并通過列表的模式經(jīng)過壓縮編碼轉(zhuǎn)為mpeg音頻存儲為文件，文件存儲在錄音站存儲器上，通過windows的管理方式進(jìn)行目錄管理。因音頻需要存儲時(shí)間較長，會導(dǎo)致存儲器存儲文件數(shù)量龐大，為便于調(diào)閱，慢錄工作站對音頻資料采用頻道+日期的方式進(jìn)行命名和存儲。

結(jié)語

慢錄工作站系統(tǒng)的引入使用，對廣播電臺播出信號的監(jiān)測、播出內(nèi)容分析等提供了很大的便利。結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融為一體的慢錄工作站系統(tǒng)克服了以往查閱節(jié)目不便、應(yīng)用成本過高的問題，使資料檢索、事故分析都變得更為簡潔。系統(tǒng)上線使用一年來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，人機(jī)交互界面友好，客戶端使用簡便，有效地提高了工作效率。

參考文獻(xiàn)

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