基于网络的电台播出控制一体化系统(下):特点篇
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【摘 要】电台播出控制是广播电视安全播出的重要环节，随着网络和通信技术日新月异的高速发展，传统播出控制系也融入了很多网络化、智能化特征。本文结合泉州广播电视台电台播出控制系统建设实例，介绍和分析了基于网络的电台播出控制一体化系统的技术架构以及系统创新点，为广播电台建设基于网络的播出控制一体化系统提供参考。本文分上中下三篇，上篇主要对系统架构以及已构建系统进行整体介绍，中篇对一些系统模块功能进行介绍，下篇对系统都有特点以及创新点进行针对性论述。
【关键词】网络 电台 播出
同传统广播播出控制系统的数字化甚至网络化改造相比，基于网络的电台播出控制一体化系统依靠基础硬件模块强大的音频IO、指标分析以及逻辑处理能力，在网络化、智能化方面的特点还是非常独特和明显的。
1.系统独有特点
1.1超线性音频调度功能，是结合音频的专线传输的可靠性和网络交换的灵活性，提出的电台总控播出管理的全新概念。完美解决了：
（1）一般网络音频信号很难进入主播系统
（2）传统专业音频转线传输所带来的系统灵活性差的问题
用具有传统数字音频基本功能（AD/DA，音频切换和混合），同时辅以StreamNet共享协议平台的网络交换特点，实现不添加任何外部设备就实现网络音频调度和传统音频功能的协调统一。
1.2高效率编解码技术降低音频信号网络化延时。通过网络传输音频时，如果存在交互应用，传输时延会成为影响传输效果的主要因素。从实际效果来看，对于高质量的音频可接受时延是300ms以下，超过300ms后通话的交互性就会比较差，超过400ms后交互性就会非常差。在传输中，音频编解码和网络延时是主要的两个方面。不过在局域网应用中，由于带宽充足，网络延时一般在5ms以内（视网络包大小和缓冲而定），可以忽略不计。主要的延时来自于音频编解码延时。为了在音质和延时中取得一个平衡点，我们采用了成熟的mp3编码方式，可以在保证延时的情况下拥有高质量的音频，实测下来整个链路的编解码和网络传输总延迟不超过250ms，完全符合高质量的音频时延要求。
1.3独有的播出质量分析系统，针对本项目的实际情况，和台方共同对播出的节目质量进行量化算法的探讨，最终寻求一种对电台播出节目质量进行客观评价的算法。
1.4从卫星下行一直延续到传输发射的全流程信号监管和控制，最大限度的增加总控人员对系统的掌控度，且为避免台内的重大事故，实现战略备播。
2.系统的高可靠性
2.1整个系统内无任何单节点故障瓶颈，连卫星接收机故障也可以做到备份。
2.2系统是网络架构，但却像传统音频系统一样便于管理和维护。
2.3不存在普通网络架构系统性风险。如交换机或音频网关故障等。
2.4所有硬件模块都支持热插拔，且都是热冗余电源。
2.5所有PC在系统中都不具备关键作用，任何一台故障都不影响系统的主要功能。
2.6对于播控系统最核心的矩阵系统，系统平台在对原有矩阵机型监测的同时，可通过系统中网络化音频实现备用矩阵功能，极大提高了系统的可靠性。
3.系统先进性
3.1系统可以精确的对信号的物理链路、传输协议和音频信号本身的参数，进行实时的分析和编解码。
3.2全实时、全通道监控，可在1S内实现对故障的发现-定位-解决。
3.3监测模块彻底抛弃了PC+采集卡的落后方案，而是采用INTEL公司最新的XCALE系列高速嵌入式CPU，高达400MHz以上的主频和64M的ROM，确保了模块本身的稳定性，再辅以嵌入式系统所独有的看门狗电路，这样即使模块死机，也可以迅速自动复位，不会影响正常的系统监测。
3.4系统的无中心分布式设计，也将监测系统从WEB-SERVER服务器噩梦中彻底解放， 系统中的任何一台PC的死机都不会影响到系统的正常操作和使用。
4.系统的可扩展性
4.1监测模块本身为标准电信级设计，在每个4U的机架内都可以支持16CH（双电源），可以根据用户的需求，可以选择至少17种广电各类的输入接口。这样台方就可以很轻松的根据需要对整个系统进行多层和多信号的监控。此项升级无最高上限。
4.2系统内所有设备，都全面支持StreamNet共享协议，所有的信息和控制命令，全部通过网络进行传递，这样对于新业务的开展、系统的扩容以及和其他系统的兼容，非常的方便。
5.强大的功能
5.1强大的音频分析功能，媲美专业音频分析仪器。
5.2强大的AES连接层、协议层和音频层的监测能力
5.3网络监听和BS架构的事件回溯功能，目前在同类系统中未发现相同或者类似功能。
5.4视频+音频的混合监看功能已被用户广泛接受。
5.5FM/AM和QPSK接口的模块，都具备强大的高频分析能力。
6.关键技术与创新点
嵌入式网络化内部通话。
设计实现了多路不同采样率下，AES信号的混合和切换功能。
设计实现了在IP音频和AES音频的切换和基于硬件的信号检测功能。
网络化音频智能切换器集成在线音频监测功能。
设计支持播出在线7*24小时的稳定工作特点，采用了定制的Linux只读操作系统。
高效率编解码技术降低音频信号网络化延时，实现高质量网络音频输出。
设计实现了独特的断电保护机制，在设备断电或看门狗复位时，将触发AES信号自动旁通，确保播出安全。
小结：
该系统连接了传统音频周边设备，具备智能切换、内部通话、音频质量监测、故障点判断等功能，并具备网络音频交换功能；高效率编解码技术降低音频信号网络化延时，实现高质量网络音频输出。同时为原有音频传输通路增加了备份系统，提高了整体的安全性和可靠性，符合广播电视对安全播出的要求。
基于网络的电台播出控制一体化系统整体和全面的网络化架构设计，包含了电台播出所涉及到的所有环节，整个系统内无任何单节点故障瓶颈，系统便于管理和维护，不存在普通网络架构系统性风险，对于播控系统最核心的矩阵系统，系统平台在对原有矩阵机型监测的同时，可通过系统中网络化音频实现备用矩阵功能，极大提高了系统的可靠性，提升了广播播出的质量与安全等级。
参考文献：
[1]GY/T152-2000《电视中心制作系统运行维护规程》
[2]GY/T 158-2000《演播室数字音频信号接口》
[3]GB/T 17311-1998： 标准音量表
[4]ISO/IEC 11172-3： 1993， Information Technology - Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5 Mbits - Part 3： Video
[5]ISO/IEC 13818-1：1994，Information technology-generic coding of moving pictures and associated audio information： Systems
作者简介：
兰国华（1971.7—），男，畲族，福建泉州人。大学毕业，中级工程师。现工作于泉州广播电视台。
（作者单位：泉州广播电视台；福建 泉州 362000）