AOIP技术在广播播控系统中的应用

孙岩君 江苏省广播电视总台广播传媒中心

AOIP技术在广播播控系统中的应用

孙岩君 江苏省广播电视总台广播传媒中心

本文通过搭建系统模型以实际测试数据介绍了AOIP技术在远程信号实时传输领域的应用。简要介绍了AOIP技术在播控系统信号监控、音频工作站虚拟声卡领域的应用。

AOIP 远程传输 监控 虚拟声卡

一、引言

目前广电领域实时数字音频的传输采用的是AES3 或AES10的方式。随着网络技术的发展， 利用现有IP网络传输高品质的音频实时流，实现数字音频传输的软交换和软路由已经成为可能。

二、AOIP技术介绍

AoIP（ Audio over IP ）是指在普通局域网以IP方式传输高质量音频流的技术。主要特点为：（1）无损不压缩（2）高保真 （48K 采样，24比特编码）（3）低延时（小于10毫秒，可用于扩声）。

AOIP基于OSI模型的网络IP层来进行网络传输，利用IP网络的带宽通过多播的方式进行灵活的配置。以IEEE1588标准的PTP协议进行时钟同步，利用RTP进行数据传输，同时采用DiffServ做为 QoS服务[1] 。

在数据传输的过程中，对以太网带宽的控制也是影响实时音频传输的重要条件。通过QoS服务的DiffServ体系结构可以把数据流划分成为不同的差分服务类，每个数据流的IP数据包插入DSCP对不同的数据流设定相应的优先级，保证网络时钟信号和音频数据流的畅通传输，维持音频流处于低抖动状态。通过QoS服务对网络的管控，可以有效防止音频数据流传输中出现的拥塞和延时等问题。

当前专业音频领域主要的AOIP方案见表1。

表1 专业音频领域的AOIP方案

Dante来自澳大利亚的Audinate公司，是目前最成熟，市场占有率最高的AOIP技术解决方案。使用统一的AOIP接口卡、管理接口和虚拟声卡，使得不同厂商互联互通性好，适于统一管理。但是Dante协议不开放，需要支付一定的使用费。图1所示为Dante的网络连接图。

图1 Dante 网络连接图

三、AOIP在播控系统中的应用

1远程音频信号传输

传统的广播信号远程传输方式主要为卫星、光纤、数字电话、普通电话或4G传输设备等， AOIP技术同样可以用在音频信号的远程传输。

本次测试目标为验证在MSTP专线下传输1个立体声实时音频流（48KHz采样，24bit量化）[2]，测试模型如图2所示。验证在MSTP专线测试传输实时音频流（48KHz采样，24bit量化）和1个音频工作站文件包的可行性，测试模型如图3所示。

图2 传输实时音频流

图3 传输实时音频流和音频工作站文件包

1.1 测试方法

保持现有传输通道不变，在本地直播室增加一台PC，建立一个共享文件夹，文件夹内有标准的播出音频文件（S48格式）。将该PC连接至MSTP专线。

异地直播室PC连接MSTP专线，打开音频播放器，播放台内PC机共享文件夹内的音频文件。此时监听传输到本地直播室的播出音频流是否受到影响。修改传输链路，将音频播放器的播出音频传回台内，此时监听传输到台内的播出音频流声音是否正常。

1.2 测试数据

表2所示为AOIP设备本地短距离环路测试数据。

表2 AOIP设备本地短距离环路测试数据

表3 AOIP远程传输环路测试数据

表3所示为AOIP远程传输环路测试数据。

2 播控平台信号监控

目前传统播控平台的监控系统主要通过在链路各个关键信号节点取样监测，信号或设备异常时报警提示。传统监控系统需要占用设备的音频输出端口，监控设备之间互相独立，一旦信号链路异常，不易快速判断故障节点。

利用AOIP技术建立监控平台，只需将具有AOIP端口的音频设备接入以太网中，通过管理站就可以对信号进行管控，并可以任意调配音频数据，灵活分配信号。通过接口直接采集音频信号，这样可省去大量的采集设备和中间环节，简化系统，同时能实现全网全节点的监听。AOIP监测平台系统图见图4。

图4 AOIP监测平台系统图

3 虚拟声卡技术

传统音频工作站与调音台相连时需要配置专业声卡实现音频工作站的播出。通过AOIP技术，在音频工作站安装虚拟声卡后，工作站可以直接播放AOIP的音频实时流，也可以将音频文件播放成实时流后送往网络，省去了AOIP—AES3—声卡—工作站的中间环节，节省了专业声卡的费用。虚拟声卡支持WDM 和ASIO 驱动，能兼容运行所有立体声和多轨制播软件。这项技术的典型应用是直接用作网络慢录工作站或网络代播工作站。音频工作站播出路由框图如图5所示。

图5 音频工作站播出路由框图

四、结束语

随着网络技术的发展，数字调音台、音频工作站、各类传输设备都会逐步配有AOIP网络接口，这些设备通过网络互联，形成数字“音频云”。这种网络上的互联互通，对整合系统资源、增强冗余备份、减少系统复杂度，都具有重要意义。同时，播控和网络技术的融合，也对我们新一代广播技术人员提出更高要求。

[1]兆翦，基于三层网络的音频传输技术[J].电声技术，2008（S1）：73-75

[2]毕敏，基于AOIP技术的音频系统展望[J].电声技术，2015，39（1）：71-72