安徽廣播電視臺：凌學(xué)明

進入到21世紀(jì)以來，我國的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)也實現(xiàn)了迅速的升級，互聯(lián)網(wǎng)IP化的技術(shù)趨勢越來越明顯。比如我國的廣播電視技術(shù)，IP化的進程就越來越快。其中，AOIP技術(shù)就是一次重要的技術(shù)革命，隨著該技術(shù)在音頻領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也進一步推進了專業(yè)音頻領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)化進程。而廣播播控系統(tǒng)作為專業(yè)音頻領(lǐng)域的重要一環(huán)，在AOIP技術(shù)的支持下，系統(tǒng)的改造和完善也會更加高效。

1.AOIP技術(shù)概述

在局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸過程中，應(yīng)用AOIP技術(shù)可以讓IP信號的傳輸更加高效，尤其是容量較大的信號，若是應(yīng)用傳統(tǒng)的技術(shù)進行傳輸，很容易導(dǎo)致信號出現(xiàn)失真的情況。而AOIP技術(shù)則可以完美地解決這個問題，應(yīng)用效果非常好。AOIP技術(shù)主要是在IP網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的支持下得以實現(xiàn)的，其可以對音頻之中不同節(jié)點的數(shù)據(jù)進行整合應(yīng)用，并且在DSP技術(shù)的配合下，也可以完成局域網(wǎng)寬帶預(yù)留工作，讓數(shù)據(jù)得以保質(zhì)保量保時地完成傳輸。其中，OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)IP層，可以對AOIP技術(shù)形成有效的支持，同時，在PTP協(xié)議之下，時鐘也就完成了同步，同步標(biāo)準(zhǔn)為IEEE1588。需要注意的是，應(yīng)用RTP實現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的傳輸，而DiffServ支持的是Qos服務(wù)。結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，有了AOIP技術(shù)的支持，對以太網(wǎng)寬帶的管控效率也更高，所以音頻傳輸也更加迅速，能夠?qū)崿F(xiàn)實時性的傳輸。此外，以數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)，也可以對差分服務(wù)形成有效的劃分，再結(jié)合DSCP，不同數(shù)據(jù)量之下的不同數(shù)據(jù)流的IP數(shù)據(jù)也能夠得到準(zhǔn)確的設(shè)定，這也是網(wǎng)絡(luò)時鐘信號與音頻數(shù)據(jù)流都能得以高效傳輸?shù)闹饕?。在AOIP技術(shù)支持下的音頻數(shù)據(jù)流傳輸之所以很少出現(xiàn)延時現(xiàn)象，這是因為有了Qos系統(tǒng)的支持，可以實現(xiàn)實時的服務(wù)，從而可以對延時或者堵塞等情況形成提前性的防控。

近年來，廣播播控系統(tǒng)的IP化特征越來越顯著，其中AOIP技術(shù)就發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。當(dāng)前在廣播播控領(lǐng)域之內(nèi)，AOIP播控系統(tǒng)也非常流行，得到了廣泛的應(yīng)用。從AOIP播控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成上看，主交換機和備用交換機也是最為核心的環(huán)節(jié)。隨著系統(tǒng)IP化的進程，如監(jiān)測信號或是音頻信號，其在監(jiān)控和傳輸?shù)倪^程中，都有AOIP技術(shù)的參與，這也是該技術(shù)的價值躲在。而且從AOIP技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)上看，AES67也是影響技術(shù)效果的重要因素。當(dāng)然，目前的AES67標(biāo)準(zhǔn)還并不是盡善盡美，雖然具有明顯的優(yōu)勢，但也存在很多問題需要解決。其中，如編碼以及時鐘等方面的技術(shù)，應(yīng)用AES67標(biāo)準(zhǔn)則是其優(yōu)勢所在，標(biāo)準(zhǔn)可以突破模塊壁壘，比如網(wǎng)絡(luò)模塊或者播控模塊，都可以在標(biāo)準(zhǔn)之下完成整合，更加重要的是，標(biāo)準(zhǔn)也可以對AOIP技術(shù)形成有效的簡化，還能夠應(yīng)用虛擬聲卡，從而規(guī)避系統(tǒng)節(jié)點延時分析的情況發(fā)生。但是在高層次的產(chǎn)品或者是僅能實現(xiàn)簡單對接音頻流的產(chǎn)品之中進行使用，AES67標(biāo)準(zhǔn)的適用性就非常有限，所以在應(yīng)用AOIP技術(shù)之時，也需要結(jié)合AES67標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢和不足，選擇合適的產(chǎn)品類型。

2.AOIP技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 操作流程簡易

從AOIP技術(shù)的應(yīng)用流程上看，可以發(fā)現(xiàn)整個過程是非常簡易的，所以操作起來并不是復(fù)雜。包括從安裝開始，僅需通過一根網(wǎng)線就能夠?qū)⒓夹g(shù)應(yīng)用于播控系統(tǒng)之中。而對于傳統(tǒng)的音頻技術(shù)，無論是搭建還是安裝，甚至是使用過程，都須要歷經(jīng)非常繁瑣的程序。相比之下，AOIP技術(shù)的各個環(huán)節(jié)都非常簡易，只需要網(wǎng)線的連接，就可以讓不同的節(jié)點之間形成數(shù)據(jù)和信息的交流，從而完成對播控系統(tǒng)的管控。因此，操作流程的簡易性，也是AOIP技術(shù)的主要優(yōu)勢之一，這種優(yōu)勢也可以在后續(xù)的系統(tǒng)管理和維護工作中進一步體現(xiàn)。

2.2 拓展能力強

傳統(tǒng)的播控系統(tǒng)比較固化，相比之下，將AOIP技術(shù)應(yīng)用在廣播電臺播控系統(tǒng)之中，則可以結(jié)合系統(tǒng)的需求不斷進行調(diào)整，所以后者的系統(tǒng)也具有更強的拓展調(diào)控能力。在傳統(tǒng)的廣播電臺播控系統(tǒng)的搭建工作開始之前，也需要對音頻信息的制式進行確定，比如環(huán)繞聲或者單聲道等內(nèi)容，這都是在模擬傳輸階段需要進行重點建設(shè)的工作。而應(yīng)用AOIP技術(shù)進行播控系統(tǒng)的建設(shè)，基本就可以忽略掉這些工作，而是完全以播控系統(tǒng)的需求為導(dǎo)向，需要完成哪些工作，就進行具體的調(diào)整。而且涉及到的控制信號，也無需進行新通道的搭建，直接傳輸就可以實現(xiàn)。此外，更加重要的是，有了AOIP技術(shù)的支持，廣播電臺播控系統(tǒng)也可以更好地完成數(shù)字設(shè)備的兼容，無需進行多項系統(tǒng)的建設(shè)，從而有效的節(jié)約建設(shè)成本。比如，路由器或者交換機，都可以進行整體的整合。

2.3 集約性

將AOIP技術(shù)應(yīng)用到廣播電臺的播控系統(tǒng)之中，系統(tǒng)的運行流程也會更加簡易，這也是系統(tǒng)高效性的重要保障。而且對于電臺的工作人員來說，在操作實踐中，也可以進行簡易的調(diào)整，無需針對不同的播控設(shè)備進行復(fù)雜的控制工作。而且在傳統(tǒng)的廣播電臺播控系統(tǒng)之中，也會應(yīng)用到很多大型的設(shè)備，整個系統(tǒng)的運行也需要耗費大量的成本，所以應(yīng)用AOIP技術(shù)，可以有效節(jié)約成本，很多新型的技術(shù)和設(shè)備都能夠應(yīng)用到工作站之中，比如虛擬聲卡技術(shù)，就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的異地備份。

2.4 創(chuàng)新性

網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷升級，傳統(tǒng)的廣播電臺播控系統(tǒng)勢必也會日益成熟。但是即使系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，但始終無法突破傳統(tǒng)技術(shù)的局限性。而AOIP技術(shù)可以依托以太網(wǎng)實現(xiàn)系統(tǒng)的創(chuàng)新和完善，這也是一種另辟蹊徑的技術(shù)手段。所以目前來看，與傳統(tǒng)的廣播電臺播控系統(tǒng)相比于，AOIP技術(shù)支持下的系統(tǒng)也實現(xiàn)了如下多個方面的創(chuàng)新：第一，制作過程中可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，突破了傳統(tǒng)獨立性的數(shù)據(jù)傳輸壁壘；第二，辦公模式的信息化趨勢越來越明顯；第三，節(jié)目播出的形式有很大的轉(zhuǎn)變。

3.廣播電臺播控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

3.1 傳統(tǒng)模擬播控階段

最初的廣播電臺播控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的模擬播控階段，所以其結(jié)構(gòu)也比較簡單，無非就是兩種形式，第一種是TDM總線，第二種是ATM總線。值得一提的是，這兩種總線都是在模擬矩陣的基礎(chǔ)上得以設(shè)計出來的，所以系統(tǒng)之中的信號傳遞，以及節(jié)目的調(diào)配和制作，都缺少有效的管控。所以在技術(shù)不斷升級的背景下，這樣的模擬形式的系統(tǒng)和設(shè)備也漸漸被數(shù)字化的技術(shù)和設(shè)備所取代，可以說當(dāng)今的AOIP技術(shù)就是數(shù)字化發(fā)展趨勢之下的產(chǎn)物。雖然在播控系統(tǒng)的傳統(tǒng)模擬播控階段，很多環(huán)節(jié)都不夠理想，比如音頻信號的處理能力就非常弱，電臺的播出質(zhì)量也有很大的提升空間，但是也正是擁有傳統(tǒng)模擬播控階段，播控系統(tǒng)的數(shù)字化進程才能夠得以加快，音頻工作站才能更加成熟。

3.2 廣播電臺融合網(wǎng)絡(luò)階段

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支持下，很多領(lǐng)域都實現(xiàn)了巨大的改變和突破，而廣播電臺的播控系統(tǒng)也是如此，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與播控系統(tǒng)也實現(xiàn)了有效的融合，二者的優(yōu)勢得以整合，也體現(xiàn)出了更大的合力。比如在數(shù)字矩陣和網(wǎng)絡(luò)矩陣的結(jié)合下，廣播電臺的網(wǎng)絡(luò)化進程也日益加快，當(dāng)然，在這個階段網(wǎng)絡(luò)還沒有得到全面的普及和應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)化的程度也比較淺，仍然停留在應(yīng)用計算機進行操作的階段。但是相比于傳統(tǒng)模擬的播控階段，數(shù)字音頻信號則實現(xiàn)了多接口連接的方式，所以數(shù)據(jù)傳輸效率也實現(xiàn)了大幅度的提升。

3.3 全網(wǎng)絡(luò)化階段

廣播電臺融合網(wǎng)絡(luò)階段可以看作是播控系統(tǒng)的半網(wǎng)絡(luò)化時期，而隨著網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用程度日益加深，當(dāng)前已經(jīng)形成全網(wǎng)絡(luò)化的趨勢，如APIO技術(shù)的應(yīng)用，就可以依托以太網(wǎng)讓整個系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)+廣播的方式呈現(xiàn)出來。全網(wǎng)絡(luò)化的電臺播控系統(tǒng)以主設(shè)備中心，從而對數(shù)字化的音頻信號形成全面的管控，包括信號的傳輸和監(jiān)測，都在系統(tǒng)的業(yè)務(wù)范圍之內(nèi)。所以相比于前兩個階段，廣播電臺播控系統(tǒng)的性能也要高出很大一截，不僅信號的傳輸質(zhì)量高，傳輸效率也更有保障，對于工作人員來說，整個操作也要簡易很多，更加重要的是，操作流程也更加安全。此外，全網(wǎng)絡(luò)化的播控系統(tǒng)，也可以根據(jù)系統(tǒng)的需求進行隨時調(diào)整，提高了系統(tǒng)功能的針對性。

4.AOIP技術(shù)在廣播電臺播控系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 在音頻傳輸鏈路監(jiān)測中的應(yīng)用

對于廣播電臺播控系統(tǒng)而言，需要具備監(jiān)測音頻傳輸鏈路的功能，這也是系統(tǒng)可以正常運行的重要保障。而AOIP技術(shù)的應(yīng)用，就可以實現(xiàn)這樣的功能，而且技術(shù)的自動化優(yōu)勢也更加明顯。在傳統(tǒng)的播控系統(tǒng)之中，需要電臺工作人員對音頻傳輸連輸?shù)墓收线M行全面排查，從而鎖定區(qū)域，最后再進行故障的診斷和優(yōu)化。但是應(yīng)用AOIP技術(shù)，則可以快速對鏈路的故障區(qū)域形成鎖定，這可以減少工作人員很大一部分的工作量，不僅可以節(jié)省人力資源，也有利于進行硬件設(shè)施的維護，也有利于管控系統(tǒng)的建設(shè)和維護成本。在當(dāng)前的市場之中，AOIP音頻設(shè)備已經(jīng)非?；鸨艿胶芏嘤脩舻那嗖A，所以生產(chǎn)商也在該類型設(shè)備上投入了大量的資金。隨著智能技術(shù)以及云技術(shù)的不斷發(fā)展和升級，AOIP技術(shù)勢必會得到進一步的推廣和升級。

4.2 在音頻數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸中的應(yīng)用

在信息化和網(wǎng)絡(luò)化的社會背景下，很多領(lǐng)域之內(nèi)都有網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的滲透。而從音頻設(shè)備的行業(yè)角度進行切入，設(shè)備的制造商也擁有了更加廣闊的發(fā)展機遇，這也歸功于AOIP技術(shù)在音頻數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸中可以得到有效的應(yīng)用。首先，相比于傳統(tǒng)的音頻設(shè)備，AOIP音頻設(shè)備的生產(chǎn)材料成本要低出很多，所以也更加有利于生產(chǎn)商進行成本管控。其次，相比于傳統(tǒng)的音頻設(shè)備，AOIP音頻設(shè)備的售價也要更低，所以更有利于獲得用戶的認(rèn)可，設(shè)備的市場份額也會得到持續(xù)性的擴增。再次，傳統(tǒng)的音頻設(shè)備采取的都是點對點的布線結(jié)構(gòu)，而AOIP技術(shù)的介入，也改變了傳統(tǒng)的布線結(jié)構(gòu)，從而減少了材料的使用，更加有利于管控成本。目前來看，在音頻數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸中，AOIP技術(shù)的音頻通道可以高達(dá)512路，所以傳統(tǒng)的單獨占用鏈路的技術(shù)模式，也可以得到針對性的優(yōu)化。比如網(wǎng)絡(luò)多播技術(shù)正是以AOIP技術(shù)為基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)

了數(shù)據(jù)高效、準(zhǔn)確傳輸，AOIP技術(shù)的優(yōu)勢就體現(xiàn)在了可以無需占用網(wǎng)絡(luò)寬帶就能夠?qū)崿F(xiàn)信號的傳輸。

4.3 在音頻、播放網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建中的應(yīng)用

廣播電臺的播控系統(tǒng)，需要完成數(shù)字音頻信號的搜集工作，而傳統(tǒng)的廣播電臺，在創(chuàng)建錄音和播放網(wǎng)絡(luò)的過程中，所搜集到的音頻信號很難保證質(zhì)量。所以在AOIP技術(shù)的支持下，開發(fā)商可以設(shè)計出多種不同的虛擬聲卡，比如Audinate公司，所制作的虛擬聲卡就深受用戶的青睞。有了AOIP虛擬聲卡，在計算機的支持下，對音頻數(shù)據(jù)展開編輯和播放，也就更加高效。

4.4 在機房同步系統(tǒng)構(gòu)建中的應(yīng)用

在AOIP技術(shù)沒有應(yīng)用在廣播電臺的播控系統(tǒng)之前，所應(yīng)用到的是系統(tǒng)需要與AES11標(biāo)準(zhǔn)下的 WordClock數(shù)字系統(tǒng)進行同步，所以若是設(shè)備出現(xiàn)故障，那么整個系統(tǒng)也會隨之癱瘓，這樣的故障在數(shù)字化系統(tǒng)中也經(jīng)常出現(xiàn)。而在機房同步系統(tǒng)的建設(shè)過程中，應(yīng)用AOIP技術(shù)，則可以有效解決這樣的問題，AOIP音頻網(wǎng)絡(luò)就可以自動獲得同步系統(tǒng)，這是其自帶的系統(tǒng)，所以也無需擔(dān)心設(shè)備故障問題。具體而言，就是指AOIP音頻網(wǎng)絡(luò)通過分發(fā)不同的信號和數(shù)據(jù)，音頻網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包不會影響到同步信號，有了QOS系統(tǒng)作為保障，所以網(wǎng)絡(luò)時鐘協(xié)議也會更加精確，時鐘數(shù)據(jù)包的抖動也會得到有效的控制。

5.案例分析——AOIP技術(shù)在南昌廣播電視臺廣播播控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在2018年12月份，南昌廣播電視臺的廣播播控中心也正式得以使用，其中也就應(yīng)用到了AOIP技術(shù)。不難發(fā)現(xiàn)，隨著AOIP技術(shù)的升級和推廣，音頻傳輸技術(shù)也有了更加明確的前進路徑，這在南昌廣播電視臺的播控中心建設(shè)過程中就得到了明顯的體現(xiàn)。當(dāng)然，系統(tǒng)的開發(fā)者和建設(shè)者為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全性，也并沒有完全從未來的技術(shù)視角進行切入，而且結(jié)合了傳統(tǒng)的系統(tǒng)優(yōu)勢，進行了綜合性的開發(fā)和建設(shè)。具體而言，所打造的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既包含傳統(tǒng)的數(shù)字音頻矩陣，而且這也是最為主要的結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上再應(yīng)用了AOIP的網(wǎng)絡(luò)矩陣。通過備份的方式，將AOIP網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣融入到了系統(tǒng)之中，既精簡了系統(tǒng)框架，也實現(xiàn)了對信號的整體監(jiān)測。

5.1 AOIP技術(shù)在播出系統(tǒng)中的應(yīng)用

系統(tǒng)中的AOIP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計根據(jù)AES67—2015標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計了雙網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。針對網(wǎng)絡(luò)中每個終端的雙網(wǎng)絡(luò)接口，分別連接到了兩個獨立的網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈路的冗余。利用多臺AOIP音頻路由器和千兆以太網(wǎng)交換機，可以實現(xiàn)多路AES信號或者模擬信號轉(zhuǎn)化為IP信號在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，且可以將網(wǎng)絡(luò)中的音頻流轉(zhuǎn)化為AES或者模擬信號傳輸?shù)絺鹘y(tǒng)的音頻設(shè)備。這樣大大提高了部分對播控系統(tǒng)有必然需求或考慮經(jīng)濟性而利舊的傳統(tǒng)專業(yè)音頻設(shè)備在不具備網(wǎng)絡(luò)接口的前提下加入到AOIP系統(tǒng)的效率。AOIP網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點的音頻信號可以路由到其他任意一個節(jié)點，實現(xiàn)在局域網(wǎng)中實時傳輸高品質(zhì)、非壓縮的節(jié)目播出信號。

5.2 AOIP技術(shù)在監(jiān)測管理方面的應(yīng)用

在廣播電臺之中，總控機房也是最為核心的系統(tǒng)構(gòu)成，其中最為關(guān)鍵的功能就是進行聲音的監(jiān)聽和監(jiān)測。所以在系統(tǒng)設(shè)計的過程中，也需要針對核心監(jiān)測點的聲音進行管控，確保每個監(jiān)測點都可以被監(jiān)聽到。而AOIP的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就可以實現(xiàn)對不同鏈路的信號進行采集以及傳播，其效率非?？捎^。從直播間的播出延時前、后的信號，到矩陣的輸入輸出信號，再到多選一智能切換器、轉(zhuǎn)播信號以及末級數(shù)字音分的輸出信號，乃至發(fā)射機房的激勵器前端音頻信號，直接通過音頻設(shè)備的AOIP接口就可以采集設(shè)備本身的內(nèi)部信號質(zhì)量和狀態(tài)。這種采集方式更直接，省去了添加額外采集設(shè)備的麻煩，使得監(jiān)聽監(jiān)測系統(tǒng)簡潔明了。不僅減少了資金投入，也規(guī)避了采集設(shè)備本身出現(xiàn)故障而導(dǎo)致監(jiān)測系統(tǒng)失效的風(fēng)險，同時節(jié)約了音頻設(shè)備本身的接口。一些傳統(tǒng)的沒有AOIP接口的設(shè)備，也可以通過AOIP路由器進行轉(zhuǎn)換而獲取。采集的不同設(shè)備和節(jié)點的原始信號，通過IT技術(shù)匯集到處理運算單元做進一步深層分析。

從傳統(tǒng)的廣播電臺播控系統(tǒng)，一直發(fā)展到如今的全網(wǎng)絡(luò)化的廣播電臺播控系統(tǒng)，整個過程離不開AOIP技術(shù)的支持。經(jīng)過AOIP音頻設(shè)備的實踐，在廣播電臺播控系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢也更加明顯，如操作流程更加簡易，拓展能力強，再加上集約性和創(chuàng)新性等特征，所以也深受用戶的青睞。當(dāng)前，AOIP技術(shù)在廣播電臺播控系統(tǒng)中已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，比如在音頻傳輸鏈路監(jiān)測中、在音頻數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸中、在音頻、播放網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建中以及在機房同步系統(tǒng)構(gòu)建中，都獲得了非常好的應(yīng)用效果。本文以AOIP技術(shù)在南昌廣播電視臺廣播播控系統(tǒng)中的應(yīng)用案例為例，重點分析了AOIP技術(shù)在播出系統(tǒng)和監(jiān)測管理方面的應(yīng)用優(yōu)勢，致力于為AOIP 的升級和發(fā)展提供一些參考建議。