沈宇平
(云南廣播電視臺,云南昆明 650000)
如今,廣播總控已然成長到音頻信息化與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)化的程度,但是以往的音頻信號輸送以及固定節(jié)點的運行模式,無法實現(xiàn)靈活調(diào)度及拓展信號,并且總控項目在布局建設(shè)中還會用到較多的線纜。而在以太網(wǎng)及IP手段逐漸成熟中,將二者優(yōu)勢整合起來的AoIP技術(shù),慢慢運用到廣播總控中,其能把不同的音頻信號全部以IP形式呈現(xiàn),以便完成輸送調(diào)度及內(nèi)部檢測,統(tǒng)一管控網(wǎng)絡(luò)空間中的系統(tǒng)設(shè)施。
總控系統(tǒng)在播出鏈路中起到關(guān)鍵性的作用,主要功能有:完成信息化輸送、智能式切換和網(wǎng)絡(luò)化管控;可以切換和分配臺網(wǎng)播出的節(jié)目內(nèi)容,并向發(fā)射臺輸送播出信號;向關(guān)聯(lián)的直播室與錄制室,發(fā)送音頻源信號,借助系統(tǒng)矩陣,指導(dǎo)傳輸方向;支持視頻監(jiān)控;監(jiān)測及監(jiān)聽直播室、信號發(fā)送前與傳送中,整個過程均具備網(wǎng)絡(luò)化的特點,并且支持后期慢錄。以往常規(guī)的廣播總控系統(tǒng)實際運行中,重點面向模擬化及數(shù)字化的裝置,利用切換音頻信號的處理操作獲取所需的控制功能,其中具有關(guān)鍵性作用的是音頻矩陣。而為保障運行過程的穩(wěn)定性、安全性,會建設(shè)冗余結(jié)構(gòu),把所有音頻信號統(tǒng)一放置在矩陣中。此種運行結(jié)構(gòu)需要面對不能完全兼容的問題,比如信息交換、輸送接口及信號格式等,這會干擾成節(jié)目信號傳輸與下達(dá)指令等操作的流程性。同時,在以往的總控系統(tǒng)中,需要部署大量分配音頻的裝置,不僅影響信號指標(biāo)、增加形成異常的故障點,還不支持節(jié)目內(nèi)容信號的網(wǎng)絡(luò)化輸送與交換,而且點對點的傳輸間距不能太長。另外,系統(tǒng)設(shè)備的部署位置比較近,假設(shè)核心設(shè)備出現(xiàn)故障,容易波及到其他模塊。而且數(shù)模轉(zhuǎn)換與音頻分配裝置數(shù)量多,鏈路交叉復(fù)雜,提高故障風(fēng)險率。鑒于以上缺陷,廣播總控系統(tǒng)一般出現(xiàn)異常時,不能準(zhǔn)確、快速鎖定故障位置及應(yīng)對修復(fù)[1]。
AoIP是依托于以太網(wǎng),利用IP數(shù)據(jù)形態(tài),支持不間斷傳送高質(zhì)量、保真的音頻,此處的音頻,采樣率超過44.1kHz,16bit的量化編碼,音質(zhì)至少達(dá)到CD的標(biāo)準(zhǔn)。為保障能通過以太網(wǎng)實現(xiàn)低延時、高質(zhì)量的音頻傳送,運用OSI模型網(wǎng)絡(luò)層,完成傳輸動作,同時借助IP網(wǎng)絡(luò)寬帶,達(dá)到多播的效果,提高音頻內(nèi)容配置的靈活度。同時,基于AES67與AES70規(guī)范化協(xié)議,前者負(fù)責(zé)AoIP的信息傳送、編碼成流、時鐘同步等部分;后者是對媒體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建能夠被量化的控制協(xié)議框架,僅開展監(jiān)測及控制,不負(fù)責(zé)傳輸流的環(huán)節(jié)。簡言之,前者只傳不控,后者只控不傳。在二者的標(biāo)準(zhǔn)化約束下,給AoIP技術(shù)運用于音頻傳送及監(jiān)測環(huán)節(jié),提供必要條件。
AoIP應(yīng)用于常規(guī)局域網(wǎng)中,借助IP手段,持續(xù)壓縮音頻信號和品質(zhì)的情況下,完成高品質(zhì)傳送。根據(jù)常規(guī)IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,能在千兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,至少傳送到數(shù)百條鏈路,并且在配置較少交換機(jī)的條件中,就可以完成龐大信息的路由分配,而且借助QOS技術(shù),能保障傳送的數(shù)據(jù)包擁有優(yōu)先等級,進(jìn)一步確保音頻信息的質(zhì)量。該項技術(shù)特點體現(xiàn)在:
利用既有以太網(wǎng),完成龐大音頻信息的分配輸送,千兆網(wǎng)絡(luò)條件能容納400余個通道,信息管理、監(jiān)視、控制等,都比較便利。系統(tǒng)總體部署簡單、清楚,可以根據(jù)節(jié)目播出設(shè)計情況,靈活改變播控裝置的數(shù)目,尤其是對運行規(guī)模偏大的總控系統(tǒng)來說,前期部署成本費用明顯減少。而且因為AoIP是將以太網(wǎng)作為傳輸媒介,把以往節(jié)目制作、日常辦公及播出等環(huán)節(jié)各自獨立運行的模式完全打破,播出節(jié)目信息能借助交換機(jī),發(fā)送至既定的托管平臺,達(dá)到數(shù)據(jù)互聯(lián)的效果。AoIP應(yīng)用中,還能使用虛擬聲卡,該特點被廣泛運用在音頻與慢錄工作站中。和以往的廣播總控系統(tǒng)相比,由AoIP構(gòu)建的系統(tǒng),能在輔助較少成本代價的前提下,完成音頻信息雙網(wǎng)備份與異地備份。并且支持對總控系統(tǒng)中的重要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,實施全面的監(jiān)測,徹底提高發(fā)現(xiàn)播出事故以及排除故障的速度,加強(qiáng)總控系統(tǒng)安全性。通過實踐應(yīng)用情況來看,AoIP技術(shù)的靈活性特征突出,這是由于以太網(wǎng)本身的實用性優(yōu)勢,為信息傳輸創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件,保障信息管控及操作的便利性。并且把以太網(wǎng)當(dāng)作核心基礎(chǔ)能夠深度發(fā)揮其優(yōu)勢,使無線節(jié)目的播出與制作等可以實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新。處于建設(shè)中或是建設(shè)后的廣播總控系統(tǒng),在節(jié)目策劃發(fā)生明顯調(diào)整時,無需另外增加頻道方面的建設(shè),完全能兼容不同類型的數(shù)字裝置,比如路由器,確實達(dá)到控制成本的目的[2]。
互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)時代的到來,諸多類型的網(wǎng)絡(luò)裝置得到繁榮發(fā)展,實際投入的建設(shè)費用處于持續(xù)走低狀態(tài),這給各個領(lǐng)域之間的進(jìn)一步融合創(chuàng)造有利的環(huán)境。和最初的廣播總控音頻線纜部署相比較,AoIP的加入,將“點對點”的模式,轉(zhuǎn)變成網(wǎng)絡(luò)化布局,該種布線形式可以大幅度降低資源投入量,比如建設(shè)人工、線材使用量等。基于網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)形式,AoIP技術(shù)出現(xiàn),在廣播總控系統(tǒng)中運用,對于既有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不會帶來干擾性影響,反之,還會提高音頻信息的傳送效率。此項技術(shù)優(yōu)勢的形成原因是:AoIP可進(jìn)行多通道的信息傳送,并且通道數(shù)量超過以往的音頻裝置,后者一般僅有10余條通道,理論上前者可以容納數(shù)百個。同時,AoIP具備網(wǎng)絡(luò)多播功能,這表示能在不占用其他寬帶的前提下,完成音頻節(jié)目信號的傳送任務(wù),不僅是廣播電臺間的信息共享,還可以和電視臺及發(fā)射臺等多處進(jìn)行傳輸。由此來看,在目前的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)中,在AoIP支持下,無需建設(shè)復(fù)雜線纜體系就可以將音頻信號實行多處網(wǎng)絡(luò)傳輸。
在廣播系統(tǒng)中,把直播間演示器與總控交換矩陣、檢測平臺與調(diào)音裝置等都與AoIP連接,利用其接口將有待監(jiān)測的信息統(tǒng)一歸納起來,而后借助既有監(jiān)控平臺完成信息的進(jìn)一步處理,達(dá)到對廣播總控系統(tǒng)的全面監(jiān)控。從此不難發(fā)現(xiàn),智能化的監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)是依托于互聯(lián)網(wǎng),采集AoIP網(wǎng)絡(luò)里的音頻信息,繼而管控全部廣播總控節(jié)目音頻信號的品質(zhì),既支持不間斷監(jiān)聽不同節(jié)點的信號內(nèi)容,又可監(jiān)聽到任意節(jié)點的聲音內(nèi)容,這樣能幫助相關(guān)工作者,便捷、完整地記錄和節(jié)目有關(guān)的各類信息。而且工作人員也能利用移動終端對數(shù)據(jù)資料進(jìn)行保存及處理,方便后期繼續(xù)剖析節(jié)目內(nèi)容,保障音頻品質(zhì)。另外,當(dāng)前的AoIP可以和熟知的大數(shù)據(jù)手段聯(lián)合運用,既可以監(jiān)測到總控機(jī)房中所有硬件的工作狀態(tài),完整記錄系統(tǒng)程序的報警信號,又可以全方位了解機(jī)房的運轉(zhuǎn)情況,更為關(guān)鍵的是,通過和大數(shù)據(jù)相結(jié)合生成建模公式,提高分析報警數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,輔助系統(tǒng)設(shè)備維修技術(shù)員,快速鎖定異常點,優(yōu)化維護(hù)成效與及時性??傮w來說,AoIP聯(lián)合大數(shù)據(jù)手段有利于相關(guān)工作者快速、精確評估系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)和報警信號,既能使系統(tǒng)運維得到有效保障,又支持自動報警,進(jìn)一步降低廣播總控的風(fēng)險率,保證技術(shù)工作者的生命安全,加大對運行系統(tǒng)的管控力度[3]。
廣播總控系統(tǒng)在實踐運行中,主要是利用AoIP實現(xiàn)同步系統(tǒng),而這也是AoIP的一項重要技術(shù)優(yōu)勢,其可以在一個相通網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi),發(fā)送音頻及控制信號。與此同時,在相應(yīng)的信息傳輸期間進(jìn)行獨立運行,弱化音頻數(shù)據(jù)包對其的影響,并且對其他音頻內(nèi)容,不會發(fā)出任何負(fù)面干擾。再加上利用QOS確保網(wǎng)絡(luò)時鐘的同步性,防止在系統(tǒng)同步運行期間出現(xiàn)抖動的情況。比如說,AoIP實踐運用時,相關(guān)工作者完全能夠“依賴”AoIP時鐘同步的優(yōu)勢,將其當(dāng)作整個系統(tǒng)裝置的主要時鐘標(biāo)準(zhǔn)源,繼而保障系統(tǒng)中所有信息的實時傳送,使數(shù)據(jù)發(fā)送效率達(dá)到理想化的程度,確保系統(tǒng)運行的準(zhǔn)確性。音頻信息傳輸期間,系統(tǒng)中的其他單元可以同時獲得數(shù)據(jù)信號,并且在機(jī)房系統(tǒng)工作中也能使用主要時鐘對應(yīng)源信號。在此期間,如果系統(tǒng)內(nèi)部不能獲取到有關(guān)信號,也能以備用時鐘作為標(biāo)準(zhǔn),支持?jǐn)?shù)據(jù)獲取,優(yōu)化總控系統(tǒng)的利用率。AoIP的核心技術(shù)就可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的全面控制,并能優(yōu)化系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性與兼容性,這在科技研發(fā)領(lǐng)域中同樣擁有明顯的技術(shù)潛力優(yōu)勢。比如,虛擬環(huán)境中,AoIP的所有功能都可正常使用。綜合上述所言,AoIP也在持續(xù)更新及優(yōu)化中,逐漸走向成熟,今后廣播總控系統(tǒng)同樣會朝著全面運用AoIP管控的方向建設(shè)。該類系統(tǒng)的功能實現(xiàn)主要是借助主要和備用交換機(jī)的核心作用把音頻信號和硬件裝置狀態(tài)的監(jiān)控信息,通過IP化的形式完成監(jiān)視、輸送及調(diào)度。
AoIP在提高系統(tǒng)效率上的技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在2個方面,即管理效率和信息獲取效率。
其一,系統(tǒng)管理效率。AoIP運用重點是構(gòu)建總數(shù)據(jù)庫,其功能具體涉及:(1)合理、全面調(diào)配系統(tǒng)部署的所有設(shè)備資源。(2)靈活切換和調(diào)試系統(tǒng)中的路由器。(3)可以檢測系統(tǒng)工作狀態(tài),如果識別到異常信息,立刻發(fā)出預(yù)警信號,強(qiáng)化系統(tǒng)總體的穩(wěn)定性。為達(dá)到該效果,需在對應(yīng)目標(biāo)設(shè)備處確定具體的接口,而后選中適宜的報警參數(shù),系統(tǒng)自動配置,雙擊啟用鍵后,會提示預(yù)警成功。此外,AoIP還擁有監(jiān)聽及點播等操作,實現(xiàn)管控音頻節(jié)目。(4)工作者的職能和操作權(quán)限,能被統(tǒng)計分析管理??偟膩碚f,AoIP擁有創(chuàng)新性的技術(shù)架構(gòu),如今已經(jīng)被大范圍運用到廣播總控系統(tǒng)中。實踐運行期間,具體是借助分離音頻信號的方式,完成系統(tǒng)管控,給后續(xù)的管理操作構(gòu)建良好的基礎(chǔ)環(huán)境。通過對AoIP發(fā)展過程的研究來看,其使用范疇始終保持穩(wěn)步擴(kuò)大的態(tài)勢,借助AoIP能遠(yuǎn)程監(jiān)控音頻硬件。比如,倘若播出調(diào)音臺處設(shè)有AoIP接口,如果遇到緊急狀況,廣播總控能立即接手調(diào)音臺輸送與分配母線的工作,并且AoIP會同步解決系統(tǒng)中的異常。如果因為播出鏈的問題使網(wǎng)絡(luò)信號中斷,通過AoIP能把任一信號輸送至故障點,相當(dāng)于備用電源,等到供電恢復(fù),僅需將系統(tǒng)程序全部啟動即可,其中的備用服務(wù)器能負(fù)責(zé)慢錄制作。在配置成功后,開機(jī)啟動,登錄系統(tǒng)軟件,便能使所有通道恢復(fù)到原本的狀態(tài)。同時,AoIP能不間斷對比音頻信息,通過既有接口形成完整的檢測網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,由此把鏈路內(nèi)的若干音頻進(jìn)行匯總,借助設(shè)定算法,得到削波與延時狀況等信息。如今,AoIP在對講裝置中廣泛使用,可以靈活調(diào)整總控和播出時間,并把組內(nèi)全部節(jié)點當(dāng)成廣播對象,支持總控室和導(dǎo)播室、直播室之間開展單方及多方的通信,很顯然,AoIP提高管理效率。
其二,信息獲取效率。在AoIP逐步完善中,廣播總控系統(tǒng)可以實時、不間斷地采集信息,這主要得益于AoIP可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中同步時鐘與傳輸音頻信號,同時能使運作模式相對獨立,憑借時鐘輸送協(xié)議防止對單一音頻數(shù)據(jù)包的處理形式產(chǎn)生嚴(yán)重依賴,加強(qiáng)總控系統(tǒng)廣泛包容性和抗干擾性,保障其平穩(wěn)工作。另外,立足于QOS,AoIP可實現(xiàn)系統(tǒng)準(zhǔn)確運行的同時,不被外界干擾[4]。
在AoIP逐步完善與普及應(yīng)用中,以其為中心的生態(tài)系統(tǒng)也已經(jīng)建成。目前,部分廣播混頻裝置上已加設(shè)AoIP的接口,并且在音頻矩陣領(lǐng)域中也有使用。在廣播行業(yè)中,其他輔助性裝置也時常運用此項技術(shù),利用虛擬聲卡就能完成安裝,僅僅在相應(yīng)工作站安設(shè)驅(qū)動程序便可利用既有適配設(shè)備和AoIP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。從此可知曉,音頻行業(yè)中AoIP擁有廣闊的應(yīng)用前景。
AoIP是利用構(gòu)建一個高效、穩(wěn)定的音頻輸送網(wǎng)絡(luò)將有關(guān)的設(shè)備信號統(tǒng)一歸納到相同網(wǎng)絡(luò)中,支持使用管理。根據(jù)上文的分析討論,AoIP在網(wǎng)絡(luò)通道監(jiān)測、同步性、兼容性等方面均有突出的技術(shù)優(yōu)勢。因而,對廣播總控實施AoIP化改造更新,能實現(xiàn)控制系統(tǒng)部署成本、提升信號管理與監(jiān)測實時性,進(jìn)一步推動總控系統(tǒng)的現(xiàn)代化升級,加深系統(tǒng)運行、管控中的網(wǎng)絡(luò)化與智能化程度,為廣播事業(yè)發(fā)展提供技術(shù)幫助。