廣播播控系統(tǒng)IP化發(fā)展思路

吳 杰

內(nèi)蒙古廣播電視臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

引言

媒體融合發(fā)展背景下，為提高廣播節(jié)目播出質(zhì)量，提升安全播出保障水平，參照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及要求，建設(shè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的廣播播控系統(tǒng)勢在必行，其能充分引入數(shù)字音頻專業(yè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)與前沿理念，實(shí)現(xiàn)對廣播播控系統(tǒng)自動化、IP 化全覆蓋、全監(jiān)管。其采用智能化安全播出策略，不僅能夠在廣播播控系統(tǒng)運(yùn)行不正常時及時響應(yīng)、準(zhǔn)確診斷，還能在確保整個技術(shù)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上，保證新系統(tǒng)的開放性和互通性。

專業(yè)音頻行業(yè)邁入了網(wǎng)絡(luò)化的時代，AoIP （Audio over IP）成為未來發(fā)展趨勢。目前，內(nèi)蒙古廣播電視臺的廣播智能監(jiān)測系統(tǒng)使用的是Cobranet 網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù)，雖然這種技術(shù)在當(dāng)年得到成熟應(yīng)用，但現(xiàn)階段已經(jīng)不能滿足融媒體時代對于節(jié)目制作的要求。Cobranet 網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù)在傳輸時延、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、兼容開放方面發(fā)展受限，不能構(gòu)建低延時、高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)，不能滿足高可靠性的安全播出要求，只是局域網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù)，通常用于智能監(jiān)測系統(tǒng)。與此同時，信息技術(shù)日新月異，基于IP 的網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù)越來越成熟穩(wěn)定。2017 年1 月，GY/T304-2016《高性能流化音頻在IP 網(wǎng)絡(luò)上的互操作性規(guī)范》 正式頒布實(shí)施，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了同步、媒體時鐘、傳輸、編碼與成流4 個問題，主要規(guī)定了在IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸全頻帶和低噪聲的高性能音頻的互操作模式，適用于廣播節(jié)目制作、音樂制作和影視后期制作設(shè)備間的信號交換，也可以用于商業(yè)音頻領(lǐng)域，如固定和流動的現(xiàn)場擴(kuò)聲，為構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的AoIP 網(wǎng)絡(luò)提供了更具實(shí)際操作價(jià)值的指導(dǎo)意見。

1 AoIP 技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

AoIP 是在普通以太網(wǎng)上以IP 流的方式實(shí)時傳送高保真數(shù)字音頻信號的技術(shù)，傳輸?shù)囊纛l信號具有非壓縮、低延時、全帶寬等特點(diǎn)。信號通常以48kHz/24bit 采樣，小于1ms 延時封包，與模擬信號、數(shù)字信號沒有明顯區(qū)別，能夠滿足安全播出要求以及會議的現(xiàn)場擴(kuò)聲需求。

當(dāng)前，信息技術(shù)已進(jìn)入千兆甚至萬兆網(wǎng)絡(luò)時代，理想狀態(tài)下，百兆網(wǎng)就已經(jīng)能夠雙向?qū)鞲?6 個通道48kHz/24bit 的線性音頻信號，千兆網(wǎng)則能實(shí)現(xiàn)500 路的信號對傳，而萬兆網(wǎng)完全能夠滿足新時代下廣播技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展要求。

2 AoIP 技術(shù)的發(fā)展趨勢及優(yōu)點(diǎn)

AoIP 技術(shù)的顯著特點(diǎn)是可以使用成本較低的超五類或六類網(wǎng)線代替專業(yè)音頻線纜傳輸模擬音頻信號和數(shù)字音頻信號。AoIP 的核心優(yōu)勢是使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施連接設(shè)備。傳統(tǒng)的廣播音頻技術(shù)系統(tǒng)，需要采用大量的專用設(shè)備和復(fù)雜的布線，而利用AoIP 技術(shù)，系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)將音頻信號傳輸?shù)竭h(yuǎn)程地點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)分布式音頻制作，降低設(shè)備選用和布線選擇的復(fù)雜性，更加靈活高效。

在廣播音頻制作及播出的過程中，需要對處于不同位置的演播室、錄音棚、編播室、直播室等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。采用AoIP 技術(shù)后，可以通過IP 網(wǎng)絡(luò)將這些地方連接起來，實(shí)現(xiàn)實(shí)時音頻傳輸和協(xié)作制作。音頻制作完成后可快速轉(zhuǎn)存至播出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廣播節(jié)目快速、穩(wěn)定、高效播出。

以往，進(jìn)行遠(yuǎn)程廣播需要專門的電纜、編解碼器和回傳線路。而采用AoIP 技術(shù)后，工作人員可以通過IP 網(wǎng)絡(luò)在任何位置進(jìn)行遠(yuǎn)程廣播，只需要一臺可以連網(wǎng)的電腦和合適的音頻接口設(shè)備。

技術(shù)系統(tǒng)更新或迭代升級只需改變終端產(chǎn)品，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)易擴(kuò)展、易部署，物理鏈路得到簡化，使其更接近IT 系統(tǒng)而非傳統(tǒng)廣播技術(shù)系統(tǒng)。卡儂頭成為系統(tǒng)的末端設(shè)備，用于連接麥克風(fēng)。雖然在一根以太網(wǎng)線中可以傳輸?shù)穆暤罃?shù)取決于網(wǎng)絡(luò)速度和協(xié)議種類，但千兆網(wǎng)系統(tǒng)可以在單根網(wǎng)線或光纖里傳輸數(shù)百個單聲道、立體聲或環(huán)繞聲音頻。相比之下，MADI 僅支持64 個單聲道，數(shù)字信號支持一對立體聲，而模擬信號只能支持一個單聲道。AoIP 技術(shù)只需要對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆峙?，使用多播路由器就可以?jié)省大量音分設(shè)備，而且通過上述商用交換機(jī)和管理軟件即可實(shí)現(xiàn)的路由控制完全可以替代傳統(tǒng)的音頻矩陣。

3 廣播播控系統(tǒng)AoIP技術(shù)基本架構(gòu)

目前，廣播播控系統(tǒng)基本都是數(shù)字音頻矩陣和AoIP 網(wǎng)絡(luò)矩陣相結(jié)合的智能化播控系統(tǒng)，采用以AES 音頻鏈路為主、AoIP 音頻鏈路為備的基本架構(gòu)。整個系統(tǒng)突出數(shù)字音頻IP 化和智能化，以AES3 數(shù)字音頻系統(tǒng)和AoIP 音頻網(wǎng)絡(luò)平臺容錯備份，確保系統(tǒng)高安全、高可靠，能滿足未來系統(tǒng)更新擴(kuò)容和可持續(xù)性發(fā)展的需求。這種架構(gòu)的播控系統(tǒng)較為穩(wěn)定，與數(shù)字音頻時代相比，系統(tǒng)故障排查和處理難度系數(shù)高，安全播出壓力大?；贏oIP 技術(shù)架構(gòu)的廣播播控系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，如軟件化的集中處理替代硬件實(shí)現(xiàn)，具體應(yīng)用是智能化監(jiān)測、輔助值班、應(yīng)急處理、視音頻集中延時處理、信號路由調(diào)度等，使系統(tǒng)更具兼容性、智能性、擴(kuò)展性，同時也為5G 頻道技術(shù)廣播部分的發(fā)展奠定一定基礎(chǔ)。

廣播播控系統(tǒng)IP 化發(fā)展包含各廣播頻率播出系統(tǒng)升級改造，如廣播直播間調(diào)音臺直播系統(tǒng)的搭建及導(dǎo)播間導(dǎo)播系統(tǒng)的搭建；總控系統(tǒng)核心設(shè)備機(jī)房的建設(shè)、總控系統(tǒng)管理運(yùn)維平臺的建設(shè)、總控監(jiān)測應(yīng)急運(yùn)維平臺的建設(shè)；融媒體中心等主要機(jī)房之間信號的互聯(lián)互通。

4 廣播播控系統(tǒng)IP 化的發(fā)展思路

廣播播控系統(tǒng)的IP 化發(fā)展堅(jiān)持以提升安全播出保障水平為出發(fā)點(diǎn)，以系統(tǒng)架構(gòu)簡潔輕量、系統(tǒng)功能先進(jìn)豐富為方向，以高質(zhì)量、不間斷、既經(jīng)濟(jì)、又安全為宗旨，充分考慮廣播節(jié)目安全播出需求，建設(shè)穩(wěn)定可靠、安全開放的AoIP 音頻體系，充分發(fā)揮AoIP 技術(shù)的先進(jìn)性、靈活性，完成廣播節(jié)目音頻信號匯聚、傳輸、調(diào)度、應(yīng)急、監(jiān)測、監(jiān)管等日常安全播出任務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)簡潔、信號流程科學(xué)、邏輯關(guān)系清晰、應(yīng)急手段有效。廣播播控系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)以《廣播電臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)白皮書》為指導(dǎo)，建設(shè)智能化監(jiān)測系統(tǒng)，具備全系統(tǒng)音頻信號流、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全程動態(tài)實(shí)時監(jiān)測功能；具備節(jié)目信號播出質(zhì)量報(bào)警、系統(tǒng)故障智能分析功能；具備節(jié)目播出、系統(tǒng)運(yùn)維集中管理功能。系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)備規(guī)格具有一定的前瞻性，滿足新媒體信號傳輸要求，使用光纖或銅纜網(wǎng)絡(luò)連接。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時，充分考慮目前先進(jìn)的IP 網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸技術(shù)，采用先進(jìn)的技術(shù)構(gòu)建監(jiān)控管理平臺，在確保安全播出的基礎(chǔ)上，盡可能保證信息源端口的開放性。

廣播播控系統(tǒng)IP 化發(fā)展應(yīng)用IT 新技術(shù)，采用虛擬化資源管理技術(shù)，將計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體資源，如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存及存儲等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，突破實(shí)體結(jié)構(gòu)間不可切割的障礙，提高資源使用效率，與融媒體系統(tǒng)平臺無縫對接。系統(tǒng)采用服務(wù)器集群技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫資源池，建設(shè)虛擬化管理平臺，通過“虛擬桌面池”實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備管理、路由管理、應(yīng)急管理、監(jiān)聽管理、圖形管理以及事件回溯管理等功能，做到軟件定義資源、軟件定義服務(wù)、軟件定義流程。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上力求使安全播出應(yīng)急策略科學(xué)有效，同時實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多級單鍵應(yīng)急與本地手動應(yīng)急互為冗余，最大限度保障應(yīng)急速度。

新技術(shù)的應(yīng)用對技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)提出了更高的要求，技術(shù)人員既要熟悉傳統(tǒng)音視頻技術(shù)又要掌握網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，成為復(fù)合型技術(shù)人才，但復(fù)合型技術(shù)人才的培養(yǎng)不是短期就能完成的，需要加大專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和人才引進(jìn)的力度，傳統(tǒng)廣播的技術(shù)人員需要不斷地學(xué)習(xí)新知識、新業(yè)務(wù)、新技能，與時俱進(jìn)，適應(yīng)新時代下的新要求。

結(jié)語

廣播電視IP 化已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢，廣播播控系統(tǒng)的IP 化必然需要向縱深發(fā)展，系統(tǒng)需具備向新媒體轉(zhuǎn)型發(fā)展的兼容性和擴(kuò)展性，同時隨著5G 技術(shù)在各行各業(yè)的深入應(yīng)用，IP 化與5G 技術(shù)相結(jié)合必將給廣電行業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。IP 化廣播播控系統(tǒng)的建成將提升廣播節(jié)目安全播出保障水平，更好地服務(wù)廣大受眾。