AoIP在廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

宗建新

（河南廣播電視臺(tái)，河南 鄭州 450000）

基于廣播電臺(tái)技術(shù)的不斷革新，我國的廣播電臺(tái)播控全面實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化操作。特別是在網(wǎng)絡(luò)音頻協(xié)議（Audio-over Internet Protocol，AoIP）技術(shù)的應(yīng)用之后，廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)產(chǎn)生了質(zhì)的變化。播控系統(tǒng)是廣播電臺(tái)最關(guān)鍵的部分，是廣播電臺(tái)技術(shù)成熟度的體現(xiàn)?；诖?，廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)的建設(shè)是極其謹(jǐn)慎的，AoIP技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)具備優(yōu)良的性能，靈活、可靠、低成本等都是其特點(diǎn)。筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，就AoIP技術(shù)在廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行全面研究，以促進(jìn)我國廣播電臺(tái)技術(shù)的實(shí)際架構(gòu)發(fā)展。

1 對(duì)AoIP技術(shù)的相關(guān)概述

AoIP技術(shù)，即依托于以太網(wǎng)，并利用商用IT設(shè)備，比如交換機(jī)，總體而言，就是一種多路實(shí)時(shí)的音頻傳輸技術(shù)。AoIP技術(shù)的傳輸質(zhì)量主要是不壓縮音頻信號(hào)，具體指標(biāo)是48 kHz，24 bit的。這些技術(shù)指標(biāo)決定了AoIP技術(shù)的優(yōu)良性能，AoIP系統(tǒng)能夠支持單播和多播的同時(shí)傳輸，并且會(huì)以精確時(shí)間協(xié)議（IEEE1588）完成外部參考同步。AoIP技術(shù)起源于2013年，主要依靠AES67標(biāo)準(zhǔn)，在其起始階段，AES67標(biāo)準(zhǔn)稱為可互通高保真AoIP音頻流應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。目前，AES67已經(jīng)贏得了很多廠商的支持和保障，比如Telos，QSC，Ravenna等。根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，能夠支持互聯(lián)互通的AoIP技術(shù)很多產(chǎn)品上使用和普及，這足以顯示出主流廠商對(duì)AoIP技術(shù)的認(rèn)可，表現(xiàn)出AoIP技術(shù)在廣播電臺(tái)播控工作中具有廣闊的發(fā)展趨勢[1]。

2 對(duì)AoIP技術(shù)的多方面特點(diǎn)的探討

2.1 靈活性

AoIP技術(shù)最核心的就是依靠以太網(wǎng)的效用，將其作為基本的依托平臺(tái)。同時(shí)，利用大量的音頻數(shù)據(jù)和普通的千兆網(wǎng)絡(luò)，最大程度上實(shí)現(xiàn)了400+的通道，從而比較靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的管理、操作。

2.2 集約性

將AoIP技術(shù)應(yīng)用于廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)后，會(huì)極大地便利日常的工作，使整個(gè)系統(tǒng)變得更加簡單、更加便捷，進(jìn)而使工作思路更加清晰明了，因此，我們對(duì)播控設(shè)備數(shù)量的控制和調(diào)整更為容易。針對(duì)大型的廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)，AoIP技術(shù)更可以使規(guī)?；ㄔO(shè)的低成本優(yōu)勢凸顯。AoIP技術(shù)能夠支持虛擬聲卡，從而可以將其應(yīng)用于音頻工作站、慢錄工作站中。與傳統(tǒng)的廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)相比，AoIP技術(shù)所搭建的廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)，能夠利用比較低的建設(shè)成本，并能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的雙網(wǎng)和異地的備份。

2.3 創(chuàng)新性

傳統(tǒng)的廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)雖然歷經(jīng)多年的發(fā)展，但是仍然會(huì)具有一定的局限性。將AoIP技術(shù)應(yīng)用于播控系統(tǒng)建設(shè)過程中，就可以自動(dòng)規(guī)避其劣勢。由于AoIP技術(shù)主要是依靠以太網(wǎng)，這就會(huì)使以太網(wǎng)的優(yōu)勢體現(xiàn)出來，進(jìn)而推動(dòng)傳統(tǒng)廣播電臺(tái)的節(jié)目播出、制作、辦公等方面的創(chuàng)新，改變了各個(gè)方面的獨(dú)立狀態(tài)，從而為數(shù)據(jù)的共享提供基礎(chǔ)保障。

2.4 安全性

AoIP技術(shù)所搭建的廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)播控網(wǎng)絡(luò)中比較重要的部分進(jìn)行全面的監(jiān)測，進(jìn)而有效減少事故排查的時(shí)間，對(duì)播控系統(tǒng)排障效率具有顯著作用，間接上提高了播控系統(tǒng)的安全能力[2]。

3 廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

3.1 廣播電臺(tái)傳統(tǒng)模擬播控階段

傳統(tǒng)模擬播控階段屬于廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)構(gòu)建的起始階段，主要利用TDM總線和ATM總線這兩種結(jié)構(gòu)，并且以傳統(tǒng)的模擬矩陣為基礎(chǔ)，從而對(duì)廣播節(jié)目的制作、播出、調(diào)配等方面有一個(gè)把握，并且還包括對(duì)信號(hào)的接收、監(jiān)測等。眾所周知，廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)是朝著數(shù)字化的方向發(fā)展的，所以就出現(xiàn)了模擬設(shè)備被數(shù)字設(shè)備代替的狀況，其中主要是數(shù)字音頻工作站和數(shù)字調(diào)音臺(tái)這兩方面的廣泛應(yīng)用，推進(jìn)了廣播節(jié)目音頻信號(hào)的進(jìn)步，極大地提高了其播出質(zhì)量?？偠灾?，傳統(tǒng)模擬播控階段，廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)對(duì)音頻信號(hào)的處理還是處于比較初級(jí)的水平，有效的調(diào)配能力和處理能力不足。在傳統(tǒng)模擬播控也存在很多的發(fā)展障礙，比如系統(tǒng)的控制操作比較復(fù)雜，進(jìn)而無法對(duì)遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸和共享提供保障。

3.2 廣播電臺(tái)融合網(wǎng)絡(luò)化播控階段

廣播電臺(tái)融合網(wǎng)絡(luò)化播控階段主要得益于網(wǎng)絡(luò)的興起，播控系統(tǒng)效用發(fā)揮主要基于Audio over Ethernet的Cobra Net／Ether Sound技術(shù)，也可以稱為應(yīng)用在二層協(xié)議下網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸技術(shù)。這個(gè)階段的廣播播控能夠?qū)?shù)字矩陣和網(wǎng)絡(luò)矩陣兩者之間的優(yōu)勢進(jìn)行深度挖掘，并將其進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)建設(shè)的部分網(wǎng)絡(luò)化。廣播電臺(tái)融合網(wǎng)絡(luò)化是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)并沒有成為主流，僅僅能夠利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備、信號(hào)等進(jìn)行相應(yīng)的操作。但是，整個(gè)播控系統(tǒng)中的數(shù)字音頻信號(hào)還是依靠傳統(tǒng)的電纜和多通道音頻數(shù)字接口（Multi-channel Audio Digital Interface，MADI）方式，這是其不足之處。廣播電臺(tái)融合網(wǎng)絡(luò)化播控階段極大地提高了數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的傳輸效率，并提高了數(shù)字音頻信息的共享能力，但是，因?yàn)閺V播網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的IP協(xié)議會(huì)出現(xiàn)不兼容的負(fù)面狀況，需要重新構(gòu)建一個(gè)全方位的封閉式網(wǎng)絡(luò)，這就會(huì)在傳輸容量、傳輸效率等方面產(chǎn)生負(fù)面影響。

3.3 廣播電臺(tái)播控全網(wǎng)絡(luò)化階段

網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展到比較成熟的程度，也就推動(dòng)著廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)的建設(shè)向全網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+廣播”的新業(yè)態(tài)。廣播電臺(tái)播控全網(wǎng)絡(luò)化的效用發(fā)揮模式主要是以主設(shè)備為中心，輔設(shè)備拓展的分布式結(jié)構(gòu)為主。AoIP技術(shù)可以直接利用以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻信號(hào)的傳輸、控制等?；谠摪l(fā)展階段，廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)會(huì)具備良好的性能，廣播節(jié)目的信號(hào)傳輸工作更加便利、穩(wěn)定，播控系統(tǒng)操作方式也會(huì)更加安全。同時(shí)，全網(wǎng)絡(luò)化也為元數(shù)據(jù)信息的保留提供能夠了保障，這樣就會(huì)使音頻信號(hào)的后期處理更具便利性和拓展性[3]。

4 AoIP在廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用

4.1 實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)傳輸?shù)摹耙痪W(wǎng)多傳”

互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代的到來，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的種類極大豐富，成本不斷降低，為各行各業(yè)的發(fā)展提供了條件。與傳統(tǒng)的音頻線纜布置相比，AoIP技術(shù)的應(yīng)用后，會(huì)使點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線向網(wǎng)絡(luò)化布線的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化布線也會(huì)節(jié)約相應(yīng)的建設(shè)成本，比如減少線材使用量、降低施工工時(shí)等。AolP網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù)則是網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)模式下誕生的技術(shù)，將AoIP技術(shù)應(yīng)用到廣播播控系統(tǒng)中，不僅不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)生不必要影響，還能夠有效保障音頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。AoIP技術(shù)能夠支持多通道網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸，并且其傳輸?shù)耐ǖ肋h(yuǎn)遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)的音頻設(shè)備。傳統(tǒng)的音頻設(shè)備的音頻通道最多只能達(dá)到十幾路，而AoIP技術(shù)在理論層面上是可以達(dá)到512路的音頻通道。同時(shí)，AoIP技術(shù)所支持的網(wǎng)絡(luò)多播功能也是音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠行ПＵ?。基于網(wǎng)絡(luò)多播功能，我們能夠?qū)崿F(xiàn)在不多占用網(wǎng)絡(luò)帶寬的前提下實(shí)現(xiàn)廣播節(jié)目的信號(hào)傳輸，不僅僅是電臺(tái)與電臺(tái)間的傳輸，更可以在電臺(tái)與發(fā)射臺(tái)、電視臺(tái)等目的地間傳輸?？偠灾?，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)基礎(chǔ)上，AoIP技術(shù)不需要利用大量的布線，就可以實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)在電臺(tái)到電臺(tái)、發(fā)射臺(tái)、地球站等多個(gè)目的地的遠(yuǎn)程傳輸，更可以將多種信號(hào)進(jìn)行多目的地傳輸。

4.2 構(gòu)建便捷的錄音、播放網(wǎng)絡(luò)

基于AoIP技術(shù)的自身優(yōu)越性，很多設(shè)備生產(chǎn)商開發(fā)了諸多新型的虛擬聲卡，這些設(shè)備基本是依靠AoIP技術(shù)，比如Audinate公司研發(fā)的Dante VirtualSoundcard，這是該領(lǐng)域比較有代表性的設(shè)備。幾乎所有的音視頻應(yīng)用都是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的，所以，計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)便成了錄音、播放網(wǎng)絡(luò)的前提條件。AoIP技術(shù)又將這個(gè)功能向前推進(jìn)了一步。通過AoIP技術(shù)和計(jì)算機(jī)設(shè)備，我們可以很容易地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的音頻錄音、播放，而且是多通道的。相比傳統(tǒng)的多通道錄音、播放來講，由于實(shí)現(xiàn)多通道的技術(shù)不一樣，需要繁多種類的多通道聲卡。對(duì)于廣播電臺(tái)的錄音系統(tǒng)來講，構(gòu)建一個(gè)AoIP的網(wǎng)絡(luò)是其音頻節(jié)目數(shù)據(jù)源多元化的重要路徑。

4.3 實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻傳輸路徑的全方位監(jiān)測

音頻傳輸路徑是決定廣播節(jié)目質(zhì)量的關(guān)鍵，基于此，對(duì)音頻傳輸路徑的監(jiān)測也普遍受到廣播人的重視。通過事先的路徑監(jiān)測就可以對(duì)音頻數(shù)據(jù)傳輸狀況有一個(gè)基本的了解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳輸故障的處理、修復(fù)，以便讓播控系統(tǒng)維護(hù)人員的故障修復(fù)工作最具時(shí)效性，進(jìn)而保障電臺(tái)廣播節(jié)目的播出質(zhì)量。在現(xiàn)有的音頻傳輸鏈路技術(shù)架構(gòu)中，如果需要對(duì)整個(gè)路徑進(jìn)行監(jiān)測。就需要增加音頻采集設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)編碼，從而獲取傳輸鏈路中的音頻數(shù)據(jù)到監(jiān)測平臺(tái)。將來，整個(gè)廣播節(jié)目傳輸鏈路的專業(yè)音頻設(shè)備都會(huì)支持AoIP技術(shù)，或者具備AoIP的網(wǎng)絡(luò)音頻接口。基于這兩個(gè)重要的方面，實(shí)現(xiàn)廣播音頻信號(hào)的無障礙傳輸監(jiān)控將成為標(biāo)準(zhǔn)化工作。通過AoIP技術(shù)，整個(gè)廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)的音頻傳輸路徑監(jiān)測將會(huì)具有便利性能，各種基本數(shù)據(jù)也會(huì)以豐富的形式展現(xiàn)給工作人員，將會(huì)有效提高廣播電臺(tái)工作人員的工作效率，減少了不必要的人力資源浪費(fèi)。

5 結(jié)語

綜上所述，AoIP技術(shù)在廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)的應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程。AoIP技術(shù)一定會(huì)受到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影響，不斷朝著精準(zhǔn)細(xì)化的方向發(fā)展。AoIP技術(shù)能夠?yàn)槲磥韽V播播控系統(tǒng)建設(shè)提供基本的工作方案。必須要對(duì)AoIP技術(shù)有一個(gè)全方位的把握，對(duì)其現(xiàn)有的水平有所創(chuàng)新，以推進(jìn)廣播電臺(tái)播控系統(tǒng)的有序化運(yùn)行。

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