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基于AOIP技術(shù)廣播播控系統(tǒng)搭建展望

2017-06-27 12:18朱超
科技傳播 2017年11期
關(guān)鍵詞:控系統(tǒng)音頻廣播

摘 要 隨著數(shù)字化技術(shù)日新月異的高速發(fā)展,數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域與搭建方式也更加廣闊與多元化。音頻廣播播控網(wǎng)也在這種技術(shù)背景下,逐漸完成從模擬化、數(shù)字化到數(shù)字IP網(wǎng)絡(luò)化的悄然變更。以概念為源頭,以原理為依托,分析AOIP技術(shù)在廣播播控系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢與前景,為未來多元化音頻數(shù)據(jù)融合的播控系統(tǒng)平臺搭建提供一種思路。

關(guān)鍵詞 AOIP;播控系統(tǒng);AES67-2013

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708(2017)188-0025-02

如果說傳統(tǒng)音頻播控系統(tǒng)從模擬化向數(shù)字化變更是向前一大步的跨越,那么將播控系統(tǒng)由數(shù)字化遞進(jìn)為IP網(wǎng)絡(luò)化可以說是一場巨大的技術(shù)變革。本文就是以現(xiàn)階段廣播播控系統(tǒng)在傳統(tǒng)音頻傳輸?shù)幕A(chǔ)上,如何有效的融入現(xiàn)有以太網(wǎng),實現(xiàn)多元化的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)監(jiān)測,同時實現(xiàn)音頻系統(tǒng)構(gòu)建的簡潔化、清晰化這一未來目標(biāo)做一淺顯展望。

1 廣播播控系統(tǒng)發(fā)展歷程

1.1 傳統(tǒng)模擬播控時代

在那個時期,廣播播控系統(tǒng)基本以硬性物理連接為構(gòu)架,音頻播出信號以模擬信號為主,基本沒有數(shù)字設(shè)備,各種信號無法實現(xiàn)自由調(diào)配,這個時期主要特點就是各種信號自由度極差,信號監(jiān)聽、信號調(diào)度、外來轉(zhuǎn)播信號分配基本由物理連接進(jìn)行調(diào)配,整個播控系統(tǒng)僅僅能滿足臺內(nèi)信號正常播出和一般性外來信號轉(zhuǎn)播工作。

1.2 模擬加數(shù)字混合播控時代

以筆者所在河南人民廣播電臺為例,在該階段,播控系統(tǒng)主要采用ATM總線結(jié)構(gòu),輔以模擬矩陣為核心的工作模式,實現(xiàn)主控系統(tǒng)對節(jié)目信號的匯總、傳輸、監(jiān)測、調(diào)度等,并且在這一階段,隨著技術(shù)的升級改造,模擬設(shè)備被逐步淘汰,數(shù)字設(shè)備越來越多,尤其是數(shù)字化調(diào)音臺的逐步更換,使得系統(tǒng)對信號的整體調(diào)度、控制能力逐步加強(qiáng)。該階段的主要特點是,信號匯總、信號調(diào)度相對與傳統(tǒng)模擬階段來說有了質(zhì)的跨越,但對信號的利用效率,共享范圍仍未突破傳統(tǒng)技術(shù)的束縛,信號自由度方面仍有巨大潛力可以挖掘。

1.3 數(shù)字化加網(wǎng)絡(luò)化播控時代

該階段的核心設(shè)備以數(shù)字矩陣、網(wǎng)絡(luò)矩陣為代表,播出信號采用傳統(tǒng)卡儂頭物理連接、網(wǎng)線、MADI數(shù)字光纖進(jìn)行信號傳輸,整個播控系統(tǒng)部分現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)化,已經(jīng)可以對關(guān)鍵播出節(jié)點的信號進(jìn)行監(jiān)聽、監(jiān)測、采集、調(diào)度,同時亦可對機(jī)房溫度、濕度等播出環(huán)境進(jìn)行偵測。該階段基本實現(xiàn)了全局信號數(shù)據(jù)的采集與調(diào)配,但受限于和傳統(tǒng)物理連接混搭的方式,機(jī)房整體簡潔度,數(shù)據(jù)傳輸容量等,仍受到了一定的制約。

1.4 全網(wǎng)絡(luò)化播控時代

隨著AOIP(AUDIO OVER IP)技術(shù)的不斷成熟與完善,播控系統(tǒng)最終實現(xiàn)全I(xiàn)P播出網(wǎng)絡(luò)(如圖1)化錄制、播出、傳輸這一終極目標(biāo),在以核心交換機(jī)為基礎(chǔ)的各類交換機(jī)群集組成的AOIP網(wǎng)絡(luò)中,實現(xiàn)多元化數(shù)據(jù)采集,讓音頻信號處理、傳輸、監(jiān)測走向智能化,最終實現(xiàn)音頻節(jié)目互聯(lián)互通、互相分享。

2 AOIP概念以及技術(shù)特點分析

2.1 AOIP技術(shù)概念及溯源

AOIP技術(shù)是依托傳統(tǒng)以太網(wǎng)為平臺,通過商用IT設(shè)備(如交換機(jī)等),采用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),傳輸高品質(zhì)的音頻信號。所謂的高品質(zhì)的音頻信號的采樣率不小于44.1kHz、采樣信號的量化深度不小于16bit,通常采用48kHz/24bit采樣,傳輸?shù)囊纛l延時小于10ms。理想情況下,一個AOIP系統(tǒng)同時支持單播和多播傳輸,并且使用精確時間協(xié)議(IEEE1588)完成外部參考同步。

AOIP技術(shù)最早是始于在2013年的AES67標(biāo)準(zhǔn),AES67-2013全稱是“AES STANDARD FOR AUDIO APPLICATIONS OF NETWORKS-HIGH-PERFORMANCE STREAMING AUDIO OVER IP INTEROPERABILITY”,中文意思是“可互通高保真AOIP音頻流應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)”,現(xiàn)在AES67已經(jīng)是AOIP互聯(lián)互通的正式標(biāo)準(zhǔn),在行業(yè)內(nèi)受到了巨大推動?,F(xiàn)階段AES67已經(jīng)獲得了關(guān)鍵多數(shù)廠商的支持,完全符合AES67標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)提供商包括Telos,QSC和Ravenna,還有一些兼容AES67標(biāo)準(zhǔn)的版本,比如:Dante(Audinate)。有遠(yuǎn)見的設(shè)備制造商已經(jīng)完全接受了AES67,在專業(yè)音頻產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格表上粗略的看一下,不難發(fā)現(xiàn)支持互聯(lián)互通的AOIP技術(shù)正在大多數(shù)產(chǎn)品上迅速普及,這從一定程度上說明,主流廠商對AOIP技術(shù)的認(rèn)可,也預(yù)示著未來AOIP技術(shù)設(shè)備應(yīng)用具有廣闊的空間。

2.2 AOIP技術(shù)特點分析

AOIP是利用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)高質(zhì)量的傳送音頻數(shù)據(jù),這里的高質(zhì)量音頻數(shù)據(jù)一般是指48kHz/24bit采樣的數(shù)據(jù),音質(zhì)基本等同于CD標(biāo)準(zhǔn),遵循傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,可以在千兆網(wǎng)絡(luò)里傳輸至少上百條數(shù)據(jù)鏈路通道,用極少數(shù)交換機(jī)就可滿足海量數(shù)據(jù)的路由分發(fā),同時,采用QOS技術(shù)可以確保音頻數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸上的優(yōu)先等級,從而保證音頻數(shù)據(jù)品質(zhì)。其主要有如下特點:

1)依托傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)為平臺,實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)音頻傳輸,普通千兆網(wǎng)絡(luò)可以容納400+以上通道,數(shù)據(jù)管控、監(jiān)看、操控,靈活便捷。

2)整體系統(tǒng)簡單便捷,布局清晰明了,可較為靈活的調(diào)整播控設(shè)備數(shù)量,特別是對于較大規(guī)模的播控系統(tǒng),規(guī)?;ㄔO(shè)成本優(yōu)勢明顯。

3)由于是依托傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)為平臺,這就直接打破了傳統(tǒng)播出、制作、辦公相互獨立的狀態(tài),可以將播出數(shù)據(jù)通過交換機(jī)傳輸?shù)蕉ㄖ频耐泄芷脚_,實現(xiàn)完美的數(shù)據(jù)互聯(lián)共享。

4)AOIP技術(shù)可支持虛擬聲卡,這一特性可以用于音頻工作站、慢錄工作站中去。

5)相對于傳統(tǒng)的播控系統(tǒng),AOIP技術(shù)搭建的播控系統(tǒng),可以較為低成本的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙網(wǎng)備份以及異地備份。

6)可以實現(xiàn)對整個播控網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點的全方位監(jiān)測,縮短了播出事故發(fā)現(xiàn)周期,提高了排障的效率,整體系統(tǒng)安全性大大增強(qiáng)。

3 AOIP在播控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及未來展望

3.1 AOIP應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段AOIP技術(shù)在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅猛,國外已有多家廣播機(jī)構(gòu)實現(xiàn)了全I(xiàn)P化網(wǎng)絡(luò)播出的案例,但國內(nèi)主流廣播機(jī)構(gòu)出于安全性和穩(wěn)定性考慮,一般省級廣播電臺仍采用數(shù)字矩陣和AOIP網(wǎng)絡(luò)矩陣相互結(jié)合的方式構(gòu)建播控系統(tǒng),筆者所在的河南人民廣播電臺現(xiàn)在正在進(jìn)行數(shù)字化播控系統(tǒng)升級改造工作,所采取的就是將傳統(tǒng)的ATM系統(tǒng)+模擬矩陣升級為:數(shù)字矩陣與AOIP網(wǎng)絡(luò)矩陣相結(jié)合的方式,通過這次升級改造,河南電臺主控播出系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)字矩陣傳輸為主、AOIP網(wǎng)絡(luò)矩陣傳輸為輔的信號傳輸方式。升級后,在保留傳統(tǒng)經(jīng)典構(gòu)架的基礎(chǔ)上,可實現(xiàn)對整個播控關(guān)鍵節(jié)點聲、光、電監(jiān)測與報警,對機(jī)房的播控環(huán)境(溫濕度)亦可同步監(jiān)測,利用AOIP支持虛擬聲卡的特性,搭建了虛擬調(diào)音臺,并且擴(kuò)容了外來信號與外轉(zhuǎn)信號的通路,同時著眼于當(dāng)下新媒體的應(yīng)用,也預(yù)留的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口,便于未來共享音頻的互聯(lián)互通。如圖2。

3.2 未來AOIP應(yīng)用展望

未來,隨著網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的提高,寬帶帶寬的增加,以及AOIP技術(shù)不斷發(fā)展與完善,未來大趨勢是全AOIP網(wǎng)絡(luò)播控系統(tǒng)成為主流,在全AOIP標(biāo)準(zhǔn)的播控系統(tǒng)下,將播出信號、監(jiān)測、錄制都統(tǒng)一到IP網(wǎng)絡(luò)中,各種信號統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為IP數(shù)據(jù)流信號,根據(jù)廣播機(jī)構(gòu)要求,在統(tǒng)一規(guī)劃的網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與共享,以實現(xiàn)低成本搭建,高效率傳輸,整體簡潔清晰,便于維護(hù)、管理。還可以對相關(guān)播控系統(tǒng)周邊環(huán)境信息、視頻信息也可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控與分析,同時,通過對機(jī)構(gòu)內(nèi)人員權(quán)限的劃分,實現(xiàn)相關(guān)各級人員對播出信號的調(diào)用、共享。并且還應(yīng)該搭建統(tǒng)一的AOIP智能管理平臺,該平臺依靠高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)庫為核心力,力求實現(xiàn)如下功能:1)統(tǒng)一對整個網(wǎng)內(nèi)播控系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行配置與管理;2)對系統(tǒng)整體狀態(tài)和關(guān)鍵節(jié)點信號進(jìn)行精密監(jiān)測,同時能智能比對各個關(guān)鍵節(jié)點信號各種重要參數(shù);3)監(jiān)聽、監(jiān)看、慢錄、對講等功能完善;4)大屏幕顯示信息盡可能全面,關(guān)鍵時刻信息提示要顯著、醒目;5)輔助能對值班人員工作巡機(jī)、值班、權(quán)限分配、設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)進(jìn)行登記與分析。通過實現(xiàn)以上功能,力爭將數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)行平行分離管控,數(shù)據(jù)傳輸層面盡可能下沉,用戶只需要對播控系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行操作從而實現(xiàn)全網(wǎng)信號的全局調(diào)度共享,進(jìn)一步使整個播控網(wǎng)的信號應(yīng)用升級成為一個創(chuàng)新融合的云平臺。

4 結(jié)論

當(dāng)下IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以令人不可思議的速度不斷的快速發(fā)展,AOIP也必然會被這股浪潮裹挾著快速發(fā)展,特別是隨著AES67標(biāo)準(zhǔn)的不斷精準(zhǔn)細(xì)化,AOIP將為未來廣播播控系統(tǒng)的構(gòu)造與搭建提供更加完善技術(shù)指向與方案,同時,AOIP更會給廣播播控技術(shù)帶來思維上的變革和創(chuàng)新驅(qū)動。各種數(shù)據(jù)的完美融合與共享將成為媒體競相實現(xiàn)的目標(biāo),誰能第一時間將信息最大范圍的進(jìn)行傳遞,誰才能在眾多媒體中占有重要的一席之地。而只有緊跟現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展技術(shù)不斷發(fā)展,才能站在風(fēng)口隨時起飛,AOIP技術(shù)的發(fā)展與普及就是各個媒體站上風(fēng)口的基石,站在這塊基石上,我們將在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)革命的紅利中獲得巨大回報。

參考文獻(xiàn)

[1]王萬福.應(yīng)用IP網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù)構(gòu)建電臺監(jiān)測系統(tǒng)[J].傳播與制作,2016(5).

[2]王桔香,王志杰.AOIP及在廣播領(lǐng)域的應(yīng)用[J].世界廣播電視,2015(10):101-104.

作者簡介:朱超,工程師,研究方向為廣播播控。

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