常 京 戴曉瓊

（作者單位：寧夏廣播電視臺）

廣播總控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

常 京 戴曉瓊

（作者單位：寧夏廣播電視臺）

摘 要：本文闡述了廣播總控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的不同階段的特點，從單網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)字矩陣/CAS網(wǎng)絡(luò)復(fù)合系統(tǒng)兩個方面分析了網(wǎng)絡(luò)化總控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：廣播總控；以太網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)化

廣播總控是整個廣播播出系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分，主要用于完成電臺內(nèi)外音頻信號的輸入、輸出、調(diào)度及交換處理，同時還起到對各路信號進(jìn)行監(jiān)測、監(jiān)聽和管理的作用?？偪叵到y(tǒng)作為電臺音頻信號的交換中心，需要實時、高質(zhì)量、不間斷地進(jìn)行信號傳輸，其性能直接影響到廣播的實時播出質(zhì)量及安全性。目前，隨著多媒體技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和廣播技術(shù)的快速發(fā)展，將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與音頻技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)總控系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，已經(jīng)成為當(dāng)前電臺廣播發(fā)展的一個必然趨勢。

1 廣播總控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化歷程

為了提高電臺廣播音頻傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，全國各地的廣播電臺都在積極構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化播控傳輸平臺，但是由于各地電臺的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)規(guī)模及速度存在較大差異，因此各地采用的網(wǎng)絡(luò)化總控系統(tǒng)的技術(shù)方案也有所不同。

目前，國內(nèi)廣播總控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)建設(shè)主要可以分為三個發(fā)展階段。

第一階段，廣播總控系統(tǒng)數(shù)字化。在傳統(tǒng)模擬總控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上，采用數(shù)字設(shè)備（如數(shù)字音頻矩陣）替換了模擬設(shè)備，并設(shè)置了編碼、解碼等輔助設(shè)備，構(gòu)建了數(shù)字化總控系統(tǒng)。來自不同音源的音頻信號通過電纜或光纖傳輸?shù)娇偪?，通過總控的數(shù)字音頻矩陣、數(shù)字音分、音頻多選一切換器等設(shè)備對信號進(jìn)行集中處理、分配、切換，然后經(jīng)數(shù)字音分至光發(fā)機(jī)將播出信號傳輸?shù)桨l(fā)射臺。系統(tǒng)數(shù)字化后，廣播節(jié)目的音頻質(zhì)量大幅提高。

第二階段，廣播總控系統(tǒng)部分網(wǎng)絡(luò)化。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸協(xié)議如Cobranet、Streament等開始得到應(yīng)用，以Cobranet協(xié)議為例：以以太網(wǎng)為傳輸媒介，通過網(wǎng)絡(luò)音頻路由器和網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣將音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，且每個數(shù)據(jù)包的傳輸時延低于5ms，使帶寬利用率達(dá)90%以上，從而在1根普通五類線上可以同時傳輸64路的24bit/48kHz的高質(zhì)量音頻信號。為了保證播出系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全，省級電臺大多采用網(wǎng)絡(luò)矩陣系統(tǒng)和傳統(tǒng)矩陣互備的模式，以網(wǎng)絡(luò)矩陣系統(tǒng)作為傳統(tǒng)矩陣總控系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)。在使用過程中，傳統(tǒng)矩陣總控系統(tǒng)主要用于音頻信號的調(diào)度，而網(wǎng)絡(luò)化矩陣系統(tǒng)除了信號的調(diào)度功能外還要對各環(huán)節(jié)的音頻信號進(jìn)行監(jiān)測和報警。此外，兩種模式互備，增加了總控系統(tǒng)的復(fù)雜程度，也使故障點增加，維護(hù)難度增大，并且設(shè)備采購成本大幅上升。

第三階段，廣播總控系統(tǒng)完全網(wǎng)絡(luò)化。與傳統(tǒng)模擬總控系統(tǒng)的線性結(jié)構(gòu)設(shè)計不同，網(wǎng)絡(luò)化總控采用以相應(yīng)設(shè)備為中心的分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計。在數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺中，采用網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣代替了傳統(tǒng)的數(shù)字音頻矩陣，從而更高效地處理和交換來自臺內(nèi)和臺外的音頻信號，通過各設(shè)備相連接的網(wǎng)線，利用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換，并且信號遠(yuǎn)距離傳輸無衰減、不受電磁干擾。此外，總控系統(tǒng)對信號的監(jiān)測、監(jiān)聽等控制功能也不需要外圍設(shè)備的輔助，可以直接在網(wǎng)絡(luò)上完成，從而真正實現(xiàn)了總控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。

2 廣播總控的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)形式

2.1 單網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

與早期網(wǎng)絡(luò)矩陣總控和傳統(tǒng)矩陣總控互備模式不同，將基于網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)用于構(gòu)建單網(wǎng)絡(luò)總控系統(tǒng)，可以擺脫傳統(tǒng)矩陣設(shè)備的限制，僅通過網(wǎng)絡(luò)矩陣系統(tǒng)即可完成音頻信號的傳輸、交換、分配和監(jiān)測等功能，從而最大程度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化總控的優(yōu)勢。但是傳統(tǒng)單網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由于沒有冗余備份，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩暂^低，一旦網(wǎng)絡(luò)音頻路由器出現(xiàn)故障，如接口接觸不良或網(wǎng)線故障，將會直接導(dǎo)致信號傳輸終斷，因此，各省級電臺很少采用單網(wǎng)絡(luò)總控系統(tǒng)。

通過對廣播總控室單網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的改造，設(shè)置2個以上的網(wǎng)絡(luò)音頻路由器或使用具備2個網(wǎng)絡(luò)接口音頻路由器，從而構(gòu)建成網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣系統(tǒng)。這2個路由器或接口都用于音頻信號的輸入和輸出，互為冗余備份，并且可以自動監(jiān)測，一旦1個路由器或接口出現(xiàn)故障，另1個備份自動切換，從而保障音頻信號的傳輸流暢。如圖1所示，正常情況下，新聞頻率和交通頻率分別使用網(wǎng)絡(luò)音頻路由器1和2進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不過，這2個音頻路由器完全相同，互為備份。對于網(wǎng)絡(luò)音頻路由器1，其有3路輸出信號通過D01送至新聞頻率，有1路輸出信號通過D03送至交通頻率。此外，網(wǎng)絡(luò)音頻路由器1的輸入信號有2路，1路來自新聞頻率，另1路經(jīng)D06傳輸，來自交通頻率。一旦網(wǎng)絡(luò)音頻路由器2發(fā)生故障，通過網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣的切換，交通頻率的信號可以通過網(wǎng)絡(luò)音頻路由器1進(jìn)行傳輸，從而保證了音頻信號的正常播出。

圖1　廣播總控系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)音頻路由器的互為備份設(shè)計

圖2　數(shù)字矩陣/網(wǎng)絡(luò)矩陣復(fù)合系統(tǒng)

2.2 數(shù)字矩陣/網(wǎng)絡(luò)矩陣復(fù)合系統(tǒng)

在早期的傳統(tǒng)矩陣總控和網(wǎng)絡(luò)矩陣系統(tǒng)互備系統(tǒng)中，以傳統(tǒng)矩陣總控為主，網(wǎng)絡(luò)矩陣系統(tǒng)僅用于信號監(jiān)測和報警。與之不同的是，在廣播總控系統(tǒng)中，分別設(shè)置1套數(shù)字矩陣和1套網(wǎng)絡(luò)矩陣系統(tǒng)，形成了數(shù)字矩陣/網(wǎng)絡(luò)矩陣復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備完善的數(shù)字矩陣設(shè)備，可以獨立完成音頻信號的處理與播出，同時音頻信號也可以通過獨立的網(wǎng)絡(luò)矩陣進(jìn)行傳輸和監(jiān)控。這2套系統(tǒng)相互獨立，互為備份，一旦出現(xiàn)故障，可以自動切換，從而最大程度上保證了音頻信號的播出質(zhì)量。

數(shù)字矩陣/網(wǎng)絡(luò)矩陣復(fù)合系統(tǒng)的基本設(shè)計原理示意圖如圖2所示，“四選一”有4路輸入信號，分別來自傳統(tǒng)矩陣、網(wǎng)絡(luò)矩陣、直播間直通信號和補白播放器，經(jīng)切換選擇后輸出1路信號至傳輸發(fā)射中心，網(wǎng)絡(luò)矩陣?yán)密浖袚Q另外一路信號作為備輸出至傳輸發(fā)射中心，以確保廣播信號的安全播出。此外，除了實現(xiàn)音頻信號的網(wǎng)絡(luò)傳輸外，在數(shù)字矩陣/網(wǎng)絡(luò)矩陣復(fù)合系統(tǒng)中安裝監(jiān)聽、報警等軟件，也可以實現(xiàn)對整個播控信號的監(jiān)測、監(jiān)視、監(jiān)聽及智能化故障分析。利用軟件實現(xiàn)了大屏彩條顯示監(jiān)視功能，可將來自直播間、前后級音分、“四選一”輸入/輸出等重要節(jié)點的信號，以彩條的形式顯示在大屏上，一旦某個節(jié)點出現(xiàn)

故障，系統(tǒng)會報警并切換其他播出信號，從而保證音頻信號的不間斷播出。

3 結(jié)語

以模擬或數(shù)字矩陣為中心的傳統(tǒng)總控技術(shù)，難以滿足現(xiàn)階段大容量、多通道音頻信號的傳輸需求，而基于以太網(wǎng)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)化音頻傳輸模式必然成為電臺總控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

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