電臺數(shù)字播控系統(tǒng)智能化改造

張景周

摘 要 電臺播控系統(tǒng)作為電臺節(jié)目播出鏈路的核心，在其原來的數(shù)字化播控系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，進(jìn)行智能化改造，使其改造為以RAVENNA數(shù)據(jù)流與MADI光纖構(gòu)成的播控系統(tǒng)，通過用DigigramLX-IP聲卡與AOIP網(wǎng)絡(luò)的鏈接，從而實現(xiàn)了對同一操控平臺上的播出信號與所有設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測與控制，實現(xiàn)智能化調(diào)度與處理。

關(guān)鍵詞 電臺播控系統(tǒng)；智能化；改造；DigigramLX-IP聲卡；AOIP網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）202-0076-02

河南廣播電視臺原有的以單矩陣為核心的數(shù)字化電臺播控系統(tǒng)在多年的運行過程中，出現(xiàn)了拓展性不足、可靠性偏低、網(wǎng)絡(luò)化與智能化的監(jiān)控手段匱乏等現(xiàn)象。由于數(shù)字信號采用的基本以AES/EBU信號為主，與當(dāng)前可靠性更高、傳輸路數(shù)更多的光纖連接MADI信號不相符，并且原有系統(tǒng)缺少冗余在線備份，在矩陣故障時只有采取跳線盤才能夠?qū)﹃P(guān)鍵信號進(jìn)行調(diào)度，所以須保證工作人員對電臺播控系統(tǒng)、線路及基本故障維護有充足的了解，同時由于信號恢復(fù)需要較長時間，因此難以無縫對接[ 1 ]。由此可見，在原有的電臺數(shù)字播控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實行智能化改造升級，顯得尤為必要且迫切。

1 改造原則與思路

此次改造本著智能化、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原則與思路，結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)廣播技術(shù)的發(fā)展趨勢以及出現(xiàn)的直播、錄播、網(wǎng)播等多元化節(jié)目播出形式，在實現(xiàn)人機界面友好交互以及保證操作簡單快捷的基礎(chǔ)上，能夠?qū)χ匾コ鲦溌烦霈F(xiàn)的故障進(jìn)行智能監(jiān)測，并且可自動切換到冗余鏈路，為后續(xù)管理與維護提供方便。為了保障節(jié)目的安全播出，要對可能會出現(xiàn)的極端情況進(jìn)行必要的應(yīng)急預(yù)備，針對核心關(guān)鍵部分要采取冗余技術(shù)，實行雙電源、雙輸出的設(shè)計，提高設(shè)備運行的安全可靠性。此外，現(xiàn)在的電臺直播室調(diào)音臺大部分都為數(shù)字信號的音頻設(shè)備，主要通過光纖傳送到發(fā)射臺，而數(shù)字微波機起輔助作用，出于經(jīng)濟方面的考慮，最需針對播控系統(tǒng)的矩陣與監(jiān)測設(shè)備實行改造，用LAWO的NOVA73與AOIP網(wǎng)絡(luò)分別替代原來的 ATM矩陣與監(jiān)測設(shè)備AM-32，后置IBS300智能音頻切換器，有效強化播控系統(tǒng)的可靠性，并且通過DigigramLX-IP聲卡的IP接口連接上AOIP網(wǎng)絡(luò)，將關(guān)鍵性的音頻信號傳輸至監(jiān)測計算機，實現(xiàn)智能化監(jiān)測[ 2 ]。

2 系統(tǒng)主要設(shè)備介紹

2.1 NOVA73 矩陣

該矩陣硬件主要由NOVA73音頻處理核心與DALLIS音頻接口機箱兩部分組合而成。該矩陣是帶有雙星結(jié)構(gòu)和自愈連接功能的數(shù)字音頻矩陣，可以根據(jù)不同的功能模塊來支持IP、MADI、AES3和AES67等多種信號格式，機箱所采取的都是雙電源模塊設(shè)計，內(nèi)置模塊都支持熱拔插。因為與我臺主用的LAWO藍(lán)寶石直播調(diào)音臺同一廠家，所以在時鐘、板卡等各個方面不存在兼容的問題。

2.2 AOIP網(wǎng)絡(luò)

AOIP（Audio Over IP）是指在通用以太網(wǎng)上以IP流的方式實時傳送高質(zhì)量數(shù)字音頻信號的技術(shù)。河南廣播電視臺根據(jù)AES67標(biāo)準(zhǔn)建立了一個開放的無壓縮IP音頻網(wǎng)絡(luò)，通過統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)時鐘源和對網(wǎng)絡(luò)中交換機的有效配置，是廣播播控中心、數(shù)字調(diào)音臺等各類信號源都通過相同的IP網(wǎng)絡(luò)連成一體，實現(xiàn)全網(wǎng)全節(jié)點無損監(jiān)聽，真實反映原始音頻質(zhì)量。這幾年來一些公司一直致力于AOIP技術(shù)的研發(fā)，市場上先后出現(xiàn)了來自不同廠家的AOIP技術(shù)，但都具備有以下兩個共同的特點：1）都采用了IEEE1588 作為媒體時鐘的同步源；2）盡量使用IP協(xié)議，采用傳輸層的UDP或是應(yīng)用RTP協(xié)議。

2.3 DigigramLX-IP聲卡

該聲卡作為一款專業(yè)級聲卡，具有多個IP接口，并且支持ASIO驅(qū)動，可以實現(xiàn)對AOIP數(shù)據(jù)流的編解碼功能。此外，該聲卡表現(xiàn)出低時延、低CPU荷載的也正，有著靈活的混音與分配功能，能夠輕松獲取到各路音頻信號的峰值、均方根值等信息，將其作為AOIP音頻設(shè)備與計算機的接口，最為合適。

2.4 MADI-XX多路音頻監(jiān)測器

該音頻監(jiān)測器主要有2個MADI 64通路I/O、32路單聲道模擬平衡輸入、16路AES數(shù)字音頻平衡輸出、4路立體聲監(jiān)聽輸出以及128*128MADI路由矩陣，能夠?qū)?28路音頻信號進(jìn)行監(jiān)測，并以三色段條形圖予以直觀展示，同時能夠監(jiān)測出音頻丟失、過載等情況，具備報警功能。該音頻監(jiān)測器還配置以太網(wǎng)口和RS232串口，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，同時利用以太網(wǎng)口能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部矩陣控制、日志查看和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽等功能。

3 播控系統(tǒng)構(gòu)成

智能化播控系統(tǒng)的改造，可依舊沿用NOVA73矩陣+Control Master監(jiān)測軟件的主構(gòu)架，一方面是出于對使用習(xí)慣的考慮，另一方面則是為了盡量縮減工程改造成本，同時AOIP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)路由交換功能和NOVA73主矩陣能夠構(gòu)成異構(gòu)熱備冗余備份。

為了保證播控系統(tǒng)的安全性，通常來講，總控設(shè)計由主矩陣與備用矩陣形成兩路一樣且相互冗余備份的音頻調(diào)度通路，同時利用矩陣控制軟件，通過以太網(wǎng)實現(xiàn)各矩陣鏈接與信息的交換，進(jìn)而讓主服務(wù)器與備用服務(wù)器同時運行且互相同步。不過這種矩陣構(gòu)架的改造規(guī)模過大，成本過高，并且備份矩陣大多時間處在熱備狀態(tài)，形成資源浪費。因此，在改造設(shè)計方案制定時，我們可利用AOIP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)路由交換功能，去實現(xiàn)NOVA73矩陣的冗余熱備功能。

在這一設(shè)計方案當(dāng)中，AOIP網(wǎng)絡(luò)不僅替換了原先的監(jiān)測設(shè)備AM-32，實現(xiàn)了對所有播出音頻信號的彩條顯示、監(jiān)聽、監(jiān)測以及報警功能，同時也與NOVA73矩陣形成了異構(gòu)熱備冗余矩陣系統(tǒng)，為關(guān)鍵播出信號的傳輸和調(diào)度提供了保障。

3.1 硬件構(gòu)成

所有的信號源都進(jìn)入到NOVA73矩陣，然后由矩陣當(dāng)中的RAVENNA卡將需要監(jiān)視、監(jiān)聽的信號經(jīng)由光纖傳輸?shù)紸OIP網(wǎng)絡(luò)，并且通過監(jiān)控軟件將信號直接用彩條的形式顯示出來，實現(xiàn)實時的監(jiān)聽監(jiān)測功能。此外，直播間的所有PGM播出信號與關(guān)鍵轉(zhuǎn)播信號源經(jīng)由MAD光纖直接與NOVA73矩陣相連，中間無任何路由，確保信號的安全，再輸送至IBS300智能音頻切換器上，倘若NOVA73主矩陣發(fā)生異常情況，那么IBS300智能音頻切換器則會自動將AOIP網(wǎng)絡(luò)上的輸出信號切換為播出信號，實現(xiàn)播出信號的無縫對接，有效保障了播出信號的安全性。

3.2 智能監(jiān)測平臺

1）實現(xiàn)整路由、多節(jié)點實時監(jiān)測。通過采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)和故障分析技術(shù)，對涉及安全播出的所有環(huán)節(jié)，包括：直播機房調(diào)音臺、延時器、矩陣、音頻處理器、多選一切換器、數(shù)字音分、開路接收等主要播出設(shè)備和播出鏈路關(guān)鍵節(jié)點的音頻信號。通過圖形化的方式展現(xiàn)各個機房的電源、環(huán)境參數(shù)等，可以直觀形象地顯示各個廣播頻率的工藝流程中的每個設(shè)備的工作狀況。同時系統(tǒng)具備自動故障點分析，生成應(yīng)急操作策略，方便值班員采取最適宜的方式保證安全播出；故障溯源功能集中提示故障發(fā)生時 相關(guān)環(huán)節(jié)信息，幫助技術(shù)人員快速修復(fù)故障點，大大提高系統(tǒng)的安全播出保障能力。

2）實現(xiàn)智能切換功能。利用智能監(jiān)測軟件，可以通過DigigramLX-IP聲卡的驅(qū)動程序提取聲卡中直播室延時前信號以及發(fā)射接收回來的信號進(jìn)行智能化監(jiān)測。因此，其不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)停播報警、相位報警、慢錄以及查詢記錄日志等功能，同時還能夠?qū)ρ訒r器的延時時間值予以實時計算，當(dāng)主持人操作延時器造成延時器時間值異常時，會立即作出報警，進(jìn)而留給值班人員應(yīng)急處理的時間。此外，智能監(jiān)測軟件還具備遠(yuǎn)程控制切換功能，進(jìn)而與IBS300構(gòu)成多種應(yīng)急切換方式，更進(jìn)一步保證了播控系統(tǒng)的安全性，有效降低出現(xiàn)播出事故的發(fā)生率。

3.3 AOIP技術(shù)應(yīng)用在播控系統(tǒng)的優(yōu)點

AOIP技術(shù)有利于建立更加完善和強大的總控監(jiān)測管理體系，具體體現(xiàn)在以下方面：1）設(shè)備管理：能對所有在網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、配置和遠(yuǎn)程統(tǒng)一管理。2）路由管理：對傳統(tǒng)路由和網(wǎng)絡(luò)路由進(jìn)行統(tǒng)一的分析調(diào)度，獲取系統(tǒng)鏈路實時狀況，實現(xiàn)遠(yuǎn)程的備份系統(tǒng)管理以及遠(yuǎn)程應(yīng)急切換管理。3）監(jiān)測管理：基于內(nèi)容的故障監(jiān)測和報警管理，并可以實時記錄和存儲信息，形成故障日志予以保管。并可以對整個鏈路進(jìn)行實時的監(jiān)聽和存儲。4）對講管理：利用網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程對講。5）慢錄和代播：通過虛擬聲卡對任意指定節(jié)點進(jìn)行慢錄同時在故障點插入應(yīng)急代播信息。

4 結(jié)論

綜上所述，實行數(shù)字電臺播控系統(tǒng)的智能化改造是當(dāng)前廣播行業(yè)共同面臨的新挑戰(zhàn)，升級改造之后的播控系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性以及智能化更高，大幅降低了值班人員的相應(yīng)時間與工作難度，同時有著極強的可拓展性。筆者通過結(jié)合工作經(jīng)驗，對電臺數(shù)字播控系統(tǒng)的智能化改造進(jìn)行深入分析，系統(tǒng)能夠為同行從業(yè)人員提供有價值的參考依據(jù)，為助推廣播事業(yè)的向前發(fā)展貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。

參考文獻(xiàn)

[1]盧榮春.電臺數(shù)字播控系統(tǒng)智能化改造[J].廣播與電視技術(shù)，2014，41（7）：27-28.

[2]欒忠旗.廣播電臺的數(shù)字化、智能化播控系統(tǒng)[J].遼寧廣播電視技術(shù)，2012（3）：8-9.