現(xiàn)如今越來越多的電視臺都在做高清轉(zhuǎn)播車,因其具有靈活、機動等特點,只需在現(xiàn)場就可進行實況轉(zhuǎn)播、錄制及編輯等工作,像是一個移動的小演播中心,而且可活動的范圍也很大,不僅可在演播廳進行轉(zhuǎn)播及錄制也可外出做現(xiàn)場轉(zhuǎn)播及錄制。對于地方臺的使用來講性價比是很高的。故我臺于2017年制作了一輛12米長的13訊道高清轉(zhuǎn)播車,該車主要用于外出,對各種大中型的體育及綜藝節(jié)目進行直播和錄制。另外還擔負著臺內(nèi)演播廳的節(jié)目錄制和直播工作。該車在滿足安全優(yōu)質(zhì)制作、安全播出的基礎上,還具有一定的新技術的設計和應用。其中包括新的AES67協(xié)議下的IP化音頻網(wǎng)絡技術。
在該轉(zhuǎn)播車的設計階段,經(jīng)過我們調(diào)研,發(fā)現(xiàn)新協(xié)議下的IP化音頻技術剛剛興起,而對于新的轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)構架是否采用這種新的技術對于我們使用者來說成了一個難題。
首先對于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)來講主要包括:音頻信號輸入部分(信號輸入所需的傳輸設備和信號分配設備)、音頻信號控制和調(diào)節(jié)部分(調(diào)音臺和音頻周邊設備),音頻信號輸出部分(監(jiān)聽、外部接口板、錄像機、加嵌器),音頻系統(tǒng)的同步由系統(tǒng)本身的同步設備和與視頻相關的同步設備組成。在模擬時代,大多數(shù)轉(zhuǎn)播車的車內(nèi)音頻系統(tǒng)相對簡單。通常情況下,現(xiàn)場擴聲調(diào)音臺的合成信號發(fā)送到轉(zhuǎn)播車,然后通過車載調(diào)音臺與觀眾效果話筒混合,然后輸出到傳輸和錄制設備,以完成錄制及直播工作。但事實上,使用這種方法,轉(zhuǎn)播車只能控制信號的存在、不存在和大小,但無法控制信號的平衡,因為現(xiàn)場調(diào)音臺會調(diào)整現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)?,F(xiàn)場信號的良好效果并不意味著轉(zhuǎn)播車上音頻信號的效果必然良好。因為錄制過程中的平衡調(diào)整與擴聲過程中的平衡調(diào)整有所不同。在考慮現(xiàn)場效果的情況下,無法通過現(xiàn)場調(diào)音臺提供適合的多路音頻信號。數(shù)字時代的來臨完美的解決了多路信號傳輸?shù)膯栴}。一直延用至今的MADI傳輸協(xié)議可通過光纖傳輸128路的數(shù)字音頻信號,也改變了現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)與轉(zhuǎn)播車調(diào)音臺的傳輸方式。信號從遠程接口箱輸出的主、備MADI信號通過主、備光纜將數(shù)字音頻信號從遠距離送至轉(zhuǎn)播車載接口箱,車載接口箱將信號分配給主調(diào)音臺和備調(diào)音臺。主、備調(diào)音臺的輸出信號也可通過車載接口箱利用光纜送至遠程接口箱。除光纖傳輸通道以外,還須有一條多芯模擬音頻電纜,既可以將遠端信號直接送入車載接口箱,供主、備調(diào)音臺調(diào)用。MADI的信號傳輸方式一直很穩(wěn)定也很成熟是一種很好的選擇。但是隨著新的IP協(xié)議傳輸技術的出現(xiàn),已有完全取代MADI協(xié)議的趨勢。IP化的數(shù)據(jù)流傳輸方式將省去轉(zhuǎn)播車內(nèi)的很多音頻分配設備和模擬及數(shù)字線纜,使系統(tǒng)看上去很簡潔,信號調(diào)度也非常方便。而且隨著4K電視技術的到來,視音頻的IP化是實現(xiàn)4K的基本條件。
當時在該轉(zhuǎn)播車的設計階段,經(jīng)過我們調(diào)研,發(fā)現(xiàn)新協(xié)議下的IP化音頻技術也是剛剛興起,而對于新的轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)構架是否采用這種新的技術對于我們使用者來說成了一個難題。
經(jīng)過我們了解,當時國內(nèi)還沒有應用此項新技術的轉(zhuǎn)播車,也沒有什么可以參考的成功案例。在系統(tǒng)設計初與各廠商的技術交流過程中,就有兩種聲音,一種認為,新的IP協(xié)議已出,IP化的音頻是以后發(fā)展的趨勢,如果不采用IP化系統(tǒng),新的轉(zhuǎn)播車過幾年會因無法適應市場而被淘汰。另一種認為,IP化的東西還不成熟沒有成功案例,系統(tǒng)不穩(wěn)定,出現(xiàn)故障不好排查,系統(tǒng)設置麻煩。這給我們使用者出了一個難題,到底該怎么選呢?經(jīng)過我們的討論和對自身臺內(nèi)的技術力量的評估,首先確定轉(zhuǎn)播車的系統(tǒng)構架應該以安全性和可靠性為第一要素,其次考慮先進性和可發(fā)展性,如果完全采用新技術對于操作人員的要求會整個拔高,而且實際應用中一旦出現(xiàn)問題,解決起來會有風險,不容樂觀,工作壓力相對也會提高。
綜合考慮,在這么一個傳統(tǒng)技術向新技術轉(zhuǎn)變的過度時期,為了能夠較安全和平穩(wěn)的過度。我們最終決定采用以傳統(tǒng)的系統(tǒng)構架為主,以IP系統(tǒng)為輔的轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng),既滿足了安全性而且具有一定的擴展性,在未來IP技術成熟時能將系統(tǒng)升級為全IP系統(tǒng)。采用這種系統(tǒng)構架有以下幾個優(yōu)點:
1. 傳統(tǒng)模式下的音頻技術已經(jīng)非常成熟在各種大型節(jié)目直播和錄制活動中都有廣泛的應用和成功的案例。具有很高的安全性和可靠性。
2. 采用傳統(tǒng)模式可以方便地與臺里原有系統(tǒng)及轉(zhuǎn)播車進行級聯(lián)完成各種信號交換,配合完成大型轉(zhuǎn)播任務。具有良好的兼容性。
3. 在傳統(tǒng)模式的基礎上引入IP化架構可提前適應及感受以后音頻技術發(fā)展的需求。具有一定的先進性。
4. 提前學習和了解一下IP網(wǎng)絡化音頻的特點,為迎接未來全面IP化系統(tǒng)的應用做好準備。
在確定了這個大方向后,對于系統(tǒng)中的設備選型就可以有目地的進行了。為了契合我們的想法,并將我們的理論變?yōu)楝F(xiàn)實,接下來就需要有能滿足要求的硬件來支持。
作為整個音頻系統(tǒng)的核心設備,調(diào)音臺無疑是我們的重點考察對象。經(jīng)過我們對國內(nèi)乃至世界主流調(diào)音臺產(chǎn)品的應用情況、穩(wěn)定性、操控等方面的考察后,選定了LAWO的mc?56調(diào)音臺作為主調(diào)音臺。用YAMAHA的QL1作為備調(diào)音臺。原因如下:
1. LAWO以傳統(tǒng)的雙星型結(jié)構搭建系統(tǒng)。以核心設備NOVA73為主,具有主、備雙電壓源,雙DSP處理卡,兩塊核心路由卡。在故障時可自動切換實現(xiàn)無縫銜接。所有DALLIS接口箱為雙主卡,可實現(xiàn)無縫切換。安全性可靠性高。
2. 操作界面友好,具有觸摸屏,上手容易,路由功能強大。
3. LAWO機箱內(nèi)所有接口卡和接線在前面板,可進行熱插拔,便于維護和檢修。
4. LAWO通過Ravenna接口可進行128個通道的信號傳輸,并支持新的IP協(xié)議(AES67)。具有開放的拓展接口。
5. YAMAHA的QL1調(diào)音臺性價比高,并具有主、備兩個DANTE接口,可同時進行32路入和32路出的信號交換,支持新的IP協(xié)議(AES67)。
通過選型我們先確定了傳統(tǒng)模式下的系統(tǒng)構架。如下圖:
遠端接口箱以MADI的方式用主備光纜與NOVA73連接互通信號,車內(nèi)接口箱以Ravenna協(xié)議(兼容AES67協(xié)議)用主備網(wǎng)線與NOVA73連接互通信號。備調(diào)音臺QL1以AES數(shù)字音頻線與NOVA73連接互通信號。信號通過遠端接口箱,或車內(nèi)接口箱,送入NOVA73音頻矩陣,音頻矩陣可將未經(jīng)處理的信號直接分配給備調(diào)音臺,備調(diào)音臺處理信號后輸出備信號,防止主調(diào)音臺操作界面或車內(nèi)接口箱故障丟失主輸出信號。
這是一個傳統(tǒng)的雙星型連接方式,對于星型中的核心設備 NOVA73采用兩塊核心路由卡實時無縫主備切換,具備雙電源冗余備份。而兩個DALLIS機箱內(nèi)雙主卡具有MADI接口和Ravenna接口,且具有無縫切換功能。簡單來說信號由遠端或車內(nèi)接口箱接入NOVA73后,可以分別將信號分配給主調(diào)音臺和備調(diào)音臺,經(jīng)過調(diào)音臺信號處理,主信號由NOVA73送出至主加嵌器,備信號由QL1備調(diào)音臺送出至備加嵌器實現(xiàn)相互備份。
在該系統(tǒng)具有一個完整并獨立的傳統(tǒng)構架后,可以保障在任何突發(fā)情況下音頻系統(tǒng)都可正常工作,提升了安全性和可靠性。
隨后我們在此架構的基礎上增加了一個小型的IP化構架,使系統(tǒng)能兼容IP協(xié)議的信號和MADI信號的交換。形成了我們現(xiàn)在所用的系統(tǒng)構架。如下圖:
在傳統(tǒng)構架的基礎上增加一個以主、備交換機為核心的星型網(wǎng)絡構架,在這個小星型局域網(wǎng)內(nèi),任何設備將音頻信號以IP數(shù)據(jù)流的方式發(fā)送至主、備交換機組建的局域網(wǎng)內(nèi),那么在網(wǎng)內(nèi)的任何設備都可以取得該信號。備調(diào)音臺可以通過DANTE接口(兼容AES67協(xié)議)得到網(wǎng)內(nèi)任意的32路信號和送出32路信號到網(wǎng)內(nèi)。AMADI4能將MADI信號轉(zhuǎn)成AES67協(xié)議信號,然后通過主備交換機共享給所有在網(wǎng)內(nèi)的設備,主調(diào)音臺和備調(diào)音臺都可以取得該信號。并且任何其他系統(tǒng)的MADI信號都可以通過此方式接入轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)。
總體來說,該音頻系統(tǒng)采用傳統(tǒng)雙星型和先進的IP化網(wǎng)絡架構,具備完整和獨立的主備系統(tǒng),保證了錄制和直播的安全性,并具備多通道音頻錄制能力及5.1監(jiān)聽能力。在確保安全的基礎上,兼容模擬、數(shù)字及MADI信號和AES67格式音頻信號的接入、傳輸、調(diào)度;可以與其它轉(zhuǎn)播系統(tǒng)和音頻系統(tǒng)以IP的方式或MADI的方式進行級聯(lián)。系統(tǒng)在先進性、安全性和兼容性方面都有很好的體現(xiàn)。也比較契合我臺現(xiàn)階段的轉(zhuǎn)播車使用情況。
在未來IP化網(wǎng)絡技術成熟的情況下,該車的音頻系統(tǒng)可以升級為全IP化的音頻系統(tǒng)。而主備調(diào)音臺無需做任何硬件改動。如下圖:
未來的成熟IP構架,采用雙交換機互為備份,所有設備通過交換機共享信號,來自視頻放機和外來的信號也是AES67協(xié)議的信號。
對于IP構架下的音頻系統(tǒng)其特點就是可以實現(xiàn)信號的共享。并能通過一根網(wǎng)線傳輸音頻、控制及同步信號,能夠雙向傳輸多通道音頻。在基于IP的音頻系統(tǒng)的信號傳輸中線纜不再需要一一對應的關系,信號也沒有絕對的來去路由概念,每個設備通過網(wǎng)口均可以發(fā)送數(shù)據(jù)流到交換機,發(fā)送到交換機的數(shù)據(jù)流可被每個設備所調(diào)用。
在新的轉(zhuǎn)播車投入使用的這幾年我們也確實感受到了新的IP化的音頻系統(tǒng)給我們帶來的優(yōu)點,如在環(huán)湖賽和大型演出的直播中,多路話筒的備份就可以通過AES67送至備份調(diào)音臺進行備份,無需通過信號分配設備來分配進行備份。但在新車系統(tǒng)的使用過程中也出現(xiàn)了幾次故障,大概一年會有那么一次,雖然故障率不高,但還是如設計初我們所擔心的,故障發(fā)生后解決起來很難。因為故障都發(fā)生在交換機上,有時在給車內(nèi)系統(tǒng)加完電發(fā)現(xiàn)IP協(xié)議的信號送不到主備調(diào)音臺了,詢問廠家是因為交換機的數(shù)據(jù)流丟失,要重新設交換機的數(shù)據(jù)流。這對于音頻工作者就有點棘手。通過這幾年對新轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)的使用印證了我們當時的考慮是正確的。如果我們做了純IP的系統(tǒng),發(fā)生這種故障后我們并不能在第一時間及時的排除故障,有可能會影響到節(jié)目的正常錄制。所以在系統(tǒng)的安全性上我們的選擇是對的。并不是說IP的系統(tǒng)不好,畢竟是發(fā)展階段,在選擇上要留有余地。IP系統(tǒng)有自身的優(yōu)勢,但在選擇上還需要理智,使用者自身也應對技術力量有個準確的判斷。
隨著近幾年IP化技術的發(fā)展以及視音頻兼容的2110協(xié)議的出現(xiàn),真正全IP化的時代已經(jīng)到來,我也相信未來的IP技術會越來越成熟穩(wěn)定,也一定會取代傳統(tǒng)的技術模式。通過此次在轉(zhuǎn)播車中對IP化音頻系統(tǒng)架構的應用,使我們看到了未來網(wǎng)絡化的可能性及其所帶來的便捷性、靈活性、高效性。相信在以后的應用中這些特點會越發(fā)明顯。音頻系統(tǒng)的IP化已成為發(fā)展趨勢,為了順應潮流我們需努力提升相關網(wǎng)絡知識,做好充分的準備來迎接未來新技術的應用。
作者簡介:劉正文,籍貫:青海西寧,職稱:舞臺技師。研究方向:廣播電視音頻