沈宇平

（云南廣播電視臺(tái)，云南昆明 650000）

0.引言

如今，廣播總控已然成長(zhǎng)到音頻信息化與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)化的程度，但是以往的音頻信號(hào)輸送以及固定節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行模式，無(wú)法實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)度及拓展信號(hào)，并且總控項(xiàng)目在布局建設(shè)中還會(huì)用到較多的線纜。而在以太網(wǎng)及IP手段逐漸成熟中，將二者優(yōu)勢(shì)整合起來(lái)的AoIP技術(shù)，慢慢運(yùn)用到廣播總控中，其能把不同的音頻信號(hào)全部以IP形式呈現(xiàn)，以便完成輸送調(diào)度及內(nèi)部檢測(cè)，統(tǒng)一管控網(wǎng)絡(luò)空間中的系統(tǒng)設(shè)施。

1.廣播總控系統(tǒng)

總控系統(tǒng)在播出鏈路中起到關(guān)鍵性的作用，主要功能有：完成信息化輸送、智能式切換和網(wǎng)絡(luò)化管控；可以切換和分配臺(tái)網(wǎng)播出的節(jié)目?jī)?nèi)容，并向發(fā)射臺(tái)輸送播出信號(hào)；向關(guān)聯(lián)的直播室與錄制室，發(fā)送音頻源信號(hào)，借助系統(tǒng)矩陣，指導(dǎo)傳輸方向；支持視頻監(jiān)控；監(jiān)測(cè)及監(jiān)聽(tīng)直播室、信號(hào)發(fā)送前與傳送中，整個(gè)過(guò)程均具備網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，并且支持后期慢錄。以往常規(guī)的廣播總控系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，重點(diǎn)面向模擬化及數(shù)字化的裝置，利用切換音頻信號(hào)的處理操作獲取所需的控制功能，其中具有關(guān)鍵性作用的是音頻矩陣。而為保障運(yùn)行過(guò)程的穩(wěn)定性、安全性，會(huì)建設(shè)冗余結(jié)構(gòu)，把所有音頻信號(hào)統(tǒng)一放置在矩陣中。此種運(yùn)行結(jié)構(gòu)需要面對(duì)不能完全兼容的問(wèn)題，比如信息交換、輸送接口及信號(hào)格式等，這會(huì)干擾成節(jié)目信號(hào)傳輸與下達(dá)指令等操作的流程性。同時(shí)，在以往的總控系統(tǒng)中，需要部署大量分配音頻的裝置，不僅影響信號(hào)指標(biāo)、增加形成異常的故障點(diǎn)，還不支持節(jié)目?jī)?nèi)容信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)化輸送與交換，而且點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸間距不能太長(zhǎng)。另外，系統(tǒng)設(shè)備的部署位置比較近，假設(shè)核心設(shè)備出現(xiàn)故障，容易波及到其他模塊。而且數(shù)模轉(zhuǎn)換與音頻分配裝置數(shù)量多，鏈路交叉復(fù)雜，提高故障風(fēng)險(xiǎn)率。鑒于以上缺陷，廣播總控系統(tǒng)一般出現(xiàn)異常時(shí)，不能準(zhǔn)確、快速鎖定故障位置及應(yīng)對(duì)修復(fù)[1]。

2.AoIP技術(shù)有關(guān)概述

2.1 核心技術(shù)

AoIP是依托于以太網(wǎng)，利用IP數(shù)據(jù)形態(tài)，支持不間斷傳送高質(zhì)量、保真的音頻，此處的音頻，采樣率超過(guò)44.1kHz，16bit的量化編碼，音質(zhì)至少達(dá)到CD的標(biāo)準(zhǔn)。為保障能通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)低延時(shí)、高質(zhì)量的音頻傳送，運(yùn)用OSI模型網(wǎng)絡(luò)層，完成傳輸動(dòng)作，同時(shí)借助IP網(wǎng)絡(luò)寬帶，達(dá)到多播的效果，提高音頻內(nèi)容配置的靈活度。同時(shí)，基于AES67與AES70規(guī)范化協(xié)議，前者負(fù)責(zé)AoIP的信息傳送、編碼成流、時(shí)鐘同步等部分；后者是對(duì)媒體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建能夠被量化的控制協(xié)議框架，僅開(kāi)展監(jiān)測(cè)及控制，不負(fù)責(zé)傳輸流的環(huán)節(jié)。簡(jiǎn)言之，前者只傳不控，后者只控不傳。在二者的標(biāo)準(zhǔn)化約束下，給AoIP技術(shù)運(yùn)用于音頻傳送及監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，提供必要條件。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

AoIP應(yīng)用于常規(guī)局域網(wǎng)中，借助IP手段，持續(xù)壓縮音頻信號(hào)和品質(zhì)的情況下，完成高品質(zhì)傳送。根據(jù)常規(guī)IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能在千兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，至少傳送到數(shù)百條鏈路，并且在配置較少交換機(jī)的條件中，就可以完成龐大信息的路由分配，而且借助QOS技術(shù)，能保障傳送的數(shù)據(jù)包擁有優(yōu)先等級(jí)，進(jìn)一步確保音頻信息的質(zhì)量。該項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在：

利用既有以太網(wǎng)，完成龐大音頻信息的分配輸送，千兆網(wǎng)絡(luò)條件能容納400余個(gè)通道，信息管理、監(jiān)視、控制等，都比較便利。系統(tǒng)總體部署簡(jiǎn)單、清楚，可以根據(jù)節(jié)目播出設(shè)計(jì)情況，靈活改變播控裝置的數(shù)目，尤其是對(duì)運(yùn)行規(guī)模偏大的總控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，前期部署成本費(fèi)用明顯減少。而且因?yàn)锳oIP是將以太網(wǎng)作為傳輸媒介，把以往節(jié)目制作、日常辦公及播出等環(huán)節(jié)各自獨(dú)立運(yùn)行的模式完全打破，播出節(jié)目信息能借助交換機(jī)，發(fā)送至既定的托管平臺(tái)，達(dá)到數(shù)據(jù)互聯(lián)的效果。AoIP應(yīng)用中，還能使用虛擬聲卡，該特點(diǎn)被廣泛運(yùn)用在音頻與慢錄工作站中。和以往的廣播總控系統(tǒng)相比，由AoIP構(gòu)建的系統(tǒng)，能在輔助較少成本代價(jià)的前提下，完成音頻信息雙網(wǎng)備份與異地備份。并且支持對(duì)總控系統(tǒng)中的重要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，實(shí)施全面的監(jiān)測(cè)，徹底提高發(fā)現(xiàn)播出事故以及排除故障的速度，加強(qiáng)總控系統(tǒng)安全性。通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用情況來(lái)看，AoIP技術(shù)的靈活性特征突出，這是由于以太網(wǎng)本身的實(shí)用性優(yōu)勢(shì)，為信息傳輸創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件，保障信息管控及操作的便利性。并且把以太網(wǎng)當(dāng)作核心基礎(chǔ)能夠深度發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，使無(wú)線節(jié)目的播出與制作等可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新。處于建設(shè)中或是建設(shè)后的廣播總控系統(tǒng)，在節(jié)目策劃發(fā)生明顯調(diào)整時(shí)，無(wú)需另外增加頻道方面的建設(shè)，完全能兼容不同類型的數(shù)字裝置，比如路由器，確實(shí)達(dá)到控制成本的目的[2]。

3.廣播總控中AoIP的應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)

3.1 實(shí)現(xiàn)多處傳輸

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，諸多類型的網(wǎng)絡(luò)裝置得到繁榮發(fā)展，實(shí)際投入的建設(shè)費(fèi)用處于持續(xù)走低狀態(tài)，這給各個(gè)領(lǐng)域之間的進(jìn)一步融合創(chuàng)造有利的環(huán)境。和最初的廣播總控音頻線纜部署相比較，AoIP的加入，將“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的模式，轉(zhuǎn)變成網(wǎng)絡(luò)化布局，該種布線形式可以大幅度降低資源投入量，比如建設(shè)人工、線材使用量等?；诰W(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)形式，AoIP技術(shù)出現(xiàn)，在廣播總控系統(tǒng)中運(yùn)用，對(duì)于既有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不會(huì)帶來(lái)干擾性影響，反之，還會(huì)提高音頻信息的傳送效率。此項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的形成原因是：AoIP可進(jìn)行多通道的信息傳送，并且通道數(shù)量超過(guò)以往的音頻裝置，后者一般僅有10余條通道，理論上前者可以容納數(shù)百個(gè)。同時(shí)，AoIP具備網(wǎng)絡(luò)多播功能，這表示能在不占用其他寬帶的前提下，完成音頻節(jié)目信號(hào)的傳送任務(wù)，不僅是廣播電臺(tái)間的信息共享，還可以和電視臺(tái)及發(fā)射臺(tái)等多處進(jìn)行傳輸。由此來(lái)看，在目前的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)中，在AoIP支持下，無(wú)需建設(shè)復(fù)雜線纜體系就可以將音頻信號(hào)實(shí)行多處網(wǎng)絡(luò)傳輸。

3.2 智能化的監(jiān)控

在廣播系統(tǒng)中，把直播間演示器與總控交換矩陣、檢測(cè)平臺(tái)與調(diào)音裝置等都與AoIP連接，利用其接口將有待監(jiān)測(cè)的信息統(tǒng)一歸納起來(lái)，而后借助既有監(jiān)控平臺(tái)完成信息的進(jìn)一步處理，達(dá)到對(duì)廣播總控系統(tǒng)的全面監(jiān)控。從此不難發(fā)現(xiàn)，智能化的監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)是依托于互聯(lián)網(wǎng)，采集AoIP網(wǎng)絡(luò)里的音頻信息，繼而管控全部廣播總控節(jié)目音頻信號(hào)的品質(zhì)，既支持不間斷監(jiān)聽(tīng)不同節(jié)點(diǎn)的信號(hào)內(nèi)容，又可監(jiān)聽(tīng)到任意節(jié)點(diǎn)的聲音內(nèi)容，這樣能幫助相關(guān)工作者，便捷、完整地記錄和節(jié)目有關(guān)的各類信息。而且工作人員也能利用移動(dòng)終端對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行保存及處理，方便后期繼續(xù)剖析節(jié)目?jī)?nèi)容，保障音頻品質(zhì)。另外，當(dāng)前的AoIP可以和熟知的大數(shù)據(jù)手段聯(lián)合運(yùn)用，既可以監(jiān)測(cè)到總控機(jī)房中所有硬件的工作狀態(tài)，完整記錄系統(tǒng)程序的報(bào)警信號(hào)，又可以全方位了解機(jī)房的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，更為關(guān)鍵的是，通過(guò)和大數(shù)據(jù)相結(jié)合生成建模公式，提高分析報(bào)警數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，輔助系統(tǒng)設(shè)備維修技術(shù)員，快速鎖定異常點(diǎn)，優(yōu)化維護(hù)成效與及時(shí)性。總體來(lái)說(shuō)，AoIP聯(lián)合大數(shù)據(jù)手段有利于相關(guān)工作者快速、精確評(píng)估系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)和報(bào)警信號(hào)，既能使系統(tǒng)運(yùn)維得到有效保障，又支持自動(dòng)報(bào)警，進(jìn)一步降低廣播總控的風(fēng)險(xiǎn)率，保證技術(shù)工作者的生命安全，加大對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的管控力度[3]。

3.3 實(shí)現(xiàn)同步系統(tǒng)

廣播總控系統(tǒng)在實(shí)踐運(yùn)行中，主要是利用AoIP實(shí)現(xiàn)同步系統(tǒng)，而這也是AoIP的一項(xiàng)重要技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其可以在一個(gè)相通網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)，發(fā)送音頻及控制信號(hào)。與此同時(shí)，在相應(yīng)的信息傳輸期間進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行，弱化音頻數(shù)據(jù)包對(duì)其的影響，并且對(duì)其他音頻內(nèi)容，不會(huì)發(fā)出任何負(fù)面干擾。再加上利用QOS確保網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的同步性，防止在系統(tǒng)同步運(yùn)行期間出現(xiàn)抖動(dòng)的情況。比如說(shuō)，AoIP實(shí)踐運(yùn)用時(shí)，相關(guān)工作者完全能夠“依賴”AoIP時(shí)鐘同步的優(yōu)勢(shì)，將其當(dāng)作整個(gè)系統(tǒng)裝置的主要時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)源，繼而保障系統(tǒng)中所有信息的實(shí)時(shí)傳送，使數(shù)據(jù)發(fā)送效率達(dá)到理想化的程度，確保系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性。音頻信息傳輸期間，系統(tǒng)中的其他單元可以同時(shí)獲得數(shù)據(jù)信號(hào)，并且在機(jī)房系統(tǒng)工作中也能使用主要時(shí)鐘對(duì)應(yīng)源信號(hào)。在此期間，如果系統(tǒng)內(nèi)部不能獲取到有關(guān)信號(hào)，也能以備用時(shí)鐘作為標(biāo)準(zhǔn)，支持?jǐn)?shù)據(jù)獲取，優(yōu)化總控系統(tǒng)的利用率。AoIP的核心技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的全面控制，并能優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性與兼容性，這在科技研發(fā)領(lǐng)域中同樣擁有明顯的技術(shù)潛力優(yōu)勢(shì)。比如，虛擬環(huán)境中，AoIP的所有功能都可正常使用。綜合上述所言，AoIP也在持續(xù)更新及優(yōu)化中，逐漸走向成熟，今后廣播總控系統(tǒng)同樣會(huì)朝著全面運(yùn)用AoIP管控的方向建設(shè)。該類系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)主要是借助主要和備用交換機(jī)的核心作用把音頻信號(hào)和硬件裝置狀態(tài)的監(jiān)控信息，通過(guò)IP化的形式完成監(jiān)視、輸送及調(diào)度。

3.4 提高系統(tǒng)效率

AoIP在提高系統(tǒng)效率上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在2個(gè)方面，即管理效率和信息獲取效率。

其一，系統(tǒng)管理效率。AoIP運(yùn)用重點(diǎn)是構(gòu)建總數(shù)據(jù)庫(kù)，其功能具體涉及：（1）合理、全面調(diào)配系統(tǒng)部署的所有設(shè)備資源。（2）靈活切換和調(diào)試系統(tǒng)中的路由器。（3）可以檢測(cè)系統(tǒng)工作狀態(tài)，如果識(shí)別到異常信息，立刻發(fā)出預(yù)警信號(hào)，強(qiáng)化系統(tǒng)總體的穩(wěn)定性。為達(dá)到該效果，需在對(duì)應(yīng)目標(biāo)設(shè)備處確定具體的接口，而后選中適宜的報(bào)警參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)配置，雙擊啟用鍵后，會(huì)提示預(yù)警成功。此外，AoIP還擁有監(jiān)聽(tīng)及點(diǎn)播等操作，實(shí)現(xiàn)管控音頻節(jié)目。（4）工作者的職能和操作權(quán)限，能被統(tǒng)計(jì)分析管理?？偟膩?lái)說(shuō)，AoIP擁有創(chuàng)新性的技術(shù)架構(gòu)，如今已經(jīng)被大范圍運(yùn)用到廣播總控系統(tǒng)中。實(shí)踐運(yùn)行期間，具體是借助分離音頻信號(hào)的方式，完成系統(tǒng)管控，給后續(xù)的管理操作構(gòu)建良好的基礎(chǔ)環(huán)境。通過(guò)對(duì)AoIP發(fā)展過(guò)程的研究來(lái)看，其使用范疇始終保持穩(wěn)步擴(kuò)大的態(tài)勢(shì)，借助AoIP能遠(yuǎn)程監(jiān)控音頻硬件。比如，倘若播出調(diào)音臺(tái)處設(shè)有AoIP接口，如果遇到緊急狀況，廣播總控能立即接手調(diào)音臺(tái)輸送與分配母線的工作，并且AoIP會(huì)同步解決系統(tǒng)中的異常。如果因?yàn)椴コ鲦湹膯?wèn)題使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)中斷，通過(guò)AoIP能把任一信號(hào)輸送至故障點(diǎn)，相當(dāng)于備用電源，等到供電恢復(fù)，僅需將系統(tǒng)程序全部啟動(dòng)即可，其中的備用服務(wù)器能負(fù)責(zé)慢錄制作。在配置成功后，開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，登錄系統(tǒng)軟件，便能使所有通道恢復(fù)到原本的狀態(tài)。同時(shí)，AoIP能不間斷對(duì)比音頻信息，通過(guò)既有接口形成完整的檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，由此把鏈路內(nèi)的若干音頻進(jìn)行匯總，借助設(shè)定算法，得到削波與延時(shí)狀況等信息。如今，AoIP在對(duì)講裝置中廣泛使用，可以靈活調(diào)整總控和播出時(shí)間，并把組內(nèi)全部節(jié)點(diǎn)當(dāng)成廣播對(duì)象，支持總控室和導(dǎo)播室、直播室之間開(kāi)展單方及多方的通信，很顯然，AoIP提高管理效率。

其二，信息獲取效率。在AoIP逐步完善中，廣播總控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)、不間斷地采集信息，這主要得益于AoIP可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中同步時(shí)鐘與傳輸音頻信號(hào)，同時(shí)能使運(yùn)作模式相對(duì)獨(dú)立，憑借時(shí)鐘輸送協(xié)議防止對(duì)單一音頻數(shù)據(jù)包的處理形式產(chǎn)生嚴(yán)重依賴，加強(qiáng)總控系統(tǒng)廣泛包容性和抗干擾性，保障其平穩(wěn)工作。另外，立足于QOS，AoIP可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)準(zhǔn)確運(yùn)行的同時(shí)，不被外界干擾[4]。

4.AoIP技術(shù)的應(yīng)用展望

在AoIP逐步完善與普及應(yīng)用中，以其為中心的生態(tài)系統(tǒng)也已經(jīng)建成。目前，部分廣播混頻裝置上已加設(shè)AoIP的接口，并且在音頻矩陣領(lǐng)域中也有使用。在廣播行業(yè)中，其他輔助性裝置也時(shí)常運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，利用虛擬聲卡就能完成安裝，僅僅在相應(yīng)工作站安設(shè)驅(qū)動(dòng)程序便可利用既有適配設(shè)備和AoIP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。從此可知曉，音頻行業(yè)中AoIP擁有廣闊的應(yīng)用前景。

5.結(jié)語(yǔ)

AoIP是利用構(gòu)建一個(gè)高效、穩(wěn)定的音頻輸送網(wǎng)絡(luò)將有關(guān)的設(shè)備信號(hào)統(tǒng)一歸納到相同網(wǎng)絡(luò)中，支持使用管理。根據(jù)上文的分析討論，AoIP在網(wǎng)絡(luò)通道監(jiān)測(cè)、同步性、兼容性等方面均有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。因而，對(duì)廣播總控實(shí)施AoIP化改造更新，能實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)部署成本、提升信號(hào)管理與監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性，進(jìn)一步推動(dòng)總控系統(tǒng)的現(xiàn)代化升級(jí)，加深系統(tǒng)運(yùn)行、管控中的網(wǎng)絡(luò)化與智能化程度，為廣播事業(yè)發(fā)展提供技術(shù)幫助。