电台数字播控系统智能化改造

张景周

摘 要 电台播控系统作为电台节目播出链路的核心，在其原来的数字化播控系统基础之上，进行智能化改造，使其改造为以RAVENNA数据流与MADI光纤构成的播控系统，通过用DigigramLX-IP声卡与AOIP网络的链接，从而实现了对同一操控平台上的播出信号与所有设备进行实时监测与控制，实现智能化调度与处理。

关键词 电台播控系统；智能化；改造；DigigramLX-IP声卡；AOIP网络

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）202-0076-02

河南广播电视台原有的以单矩阵为核心的数字化电台播控系统在多年的运行过程中，出现了拓展性不足、可靠性偏低、网络化与智能化的监控手段匮乏等现象。由于数字信号采用的基本以AES/EBU信号为主，与当前可靠性更高、传输路数更多的光纤连接MADI信号不相符，并且原有系统缺少冗余在线备份，在矩阵故障时只有采取跳线盘才能够对关键信号进行调度，所以须保证工作人员对电台播控系统、线路及基本故障维护有充足的了解，同时由于信号恢复需要较长时间，因此难以无缝对接[ 1 ]。由此可见，在原有的电台数字播控系统的基础上，实行智能化改造升级，显得尤为必要且迫切。

1 改造原则与思路

此次改造本着智能化、网络的设计原则与思路，结合当前先进广播技术的发展趋势以及出现的直播、录播、网播等多元化节目播出形式，在实现人机界面友好交互以及保证操作简单快捷的基础上，能够对重要播出链路出现的故障进行智能监测，并且可自动切换到冗余链路，为后续管理与维护提供方便。为了保障节目的安全播出，要对可能会出现的极端情况进行必要的应急预备，针对核心关键部分要采取冗余技术，实行双电源、双输出的设计，提高设备运行的安全可靠性。此外，现在的电台直播室调音台大部分都为数字信号的音频设备，主要通过光纤传送到发射台，而数字微波机起辅助作用，出于经济方面的考虑，最需针对播控系统的矩阵与监测设备实行改造，用LAWO的NOVA73与AOIP网络分别替代原来的 ATM矩阵与监测设备AM-32，后置IBS300智能音频切换器，有效强化播控系统的可靠性，并且通过DigigramLX-IP声卡的IP接口连接上AOIP网络，将关键性的音频信号传输至监测计算机，实现智能化监测[ 2 ]。

2 系统主要设备介绍

2.1 NOVA73 矩阵

该矩阵硬件主要由NOVA73音频处理核心与DALLIS音频接口机箱两部分组合而成。该矩阵是带有双星结构和自愈连接功能的数字音频矩阵，可以根据不同的功能模块来支持IP、MADI、AES3和AES67等多种信号格式，机箱所采取的都是双电源模块设计，内置模块都支持热拔插。因为与我台主用的LAWO蓝宝石直播调音台同一厂家，所以在时钟、板卡等各個方面不存在兼容的问题。

2.2 AOIP网络

AOIP（Audio Over IP）是指在通用以太网上以IP流的方式实时传送高质量数字音频信号的技术。河南广播电视台根据AES67标准建立了一个开放的无压缩IP音频网络，通过统一的网络时钟源和对网络中交换机的有效配置，是广播播控中心、数字调音台等各类信号源都通过相同的IP网络连成一体，实现全网全节点无损监听，真实反映原始音频质量。这几年来一些公司一直致力于AOIP技术的研发，市场上先后出现了来自不同厂家的AOIP技术，但都具备有以下两个共同的特点：1）都采用了IEEE1588 作为媒体时钟的同步源；2）尽量使用IP协议，采用传输层的UDP或是应用RTP协议。

2.3 DigigramLX-IP声卡

该声卡作为一款专业级声卡，具有多个IP接口，并且支持ASIO驱动，可以实现对AOIP数据流的编解码功能。此外，该声卡表现出低时延、低CPU荷载的也正，有着灵活的混音与分配功能，能够轻松获取到各路音频信号的峰值、均方根值等信息，将其作为AOIP音频设备与计算机的接口，最为合适。

2.4 MADI-XX多路音频监测器

该音频监测器主要有2个MADI 64通路I/O、32路单声道模拟平衡输入、16路AES数字音频平衡输出、4路立体声监听输出以及128*128MADI路由矩阵，能够对128路音频信号进行监测，并以三色段条形图予以直观展示，同时能够监测出音频丢失、过载等情况，具备报警功能。该音频监测器还配置以太网口和RS232串口，能够进行远程控制，同时利用以太网口能够实现内部矩阵控制、日志查看和网络监听等功能。

3 播控系统构成

智能化播控系统的改造，可依旧沿用NOVA73矩阵+Control Master监测软件的主构架，一方面是出于对使用习惯的考虑，另一方面则是为了尽量缩减工程改造成本，同时AOIP网络的数据路由交换功能和NOVA73主矩阵能够构成异构热备冗余备份。

为了保证播控系统的安全性，通常来讲，总控设计由主矩阵与备用矩阵形成两路一样且相互冗余备份的音频调度通路，同时利用矩阵控制软件，通过以太网实现各矩阵链接与信息的交换，进而让主服务器与备用服务器同时运行且互相同步。不过这种矩阵构架的改造规模过大，成本过高，并且备份矩阵大多时间处在热备状态，形成资源浪费。因此，在改造设计方案制定时，我们可利用AOIP网络的数据路由交换功能，去实现NOVA73矩阵的冗余热备功能。

在这一设计方案当中，AOIP网络不仅替换了原先的监测设备AM-32，实现了对所有播出音频信号的彩条显示、监听、监测以及报警功能，同时也与NOVA73矩阵形成了异构热备冗余矩阵系统，为关键播出信号的传输和调度提供了保障。

3.1 硬件构成

所有的信号源都进入到NOVA73矩阵，然后由矩阵当中的RAVENNA卡将需要监视、监听的信号经由光纤传输到AOIP网络，并且通过监控软件将信号直接用彩条的形式显示出来，实现实时的监听监测功能。此外，直播间的所有PGM播出信号与关键转播信号源经由MAD光纤直接与NOVA73矩阵相连，中间无任何路由，确保信号的安全，再输送至IBS300智能音频切换器上，倘若NOVA73主矩阵发生异常情况，那么IBS300智能音频切换器则会自动将AOIP网络上的输出信号切换为播出信号，实现播出信号的无缝对接，有效保障了播出信号的安全性。

3.2 智能监测平台

1）实现整路由、多节点实时监测。通过采用先进的网络监控技术和故障分析技术，对涉及安全播出的所有环节，包括：直播机房调音台、延时器、矩阵、音频处理器、多选一切换器、数字音分、开路接收等主要播出设备和播出链路关键节点的音频信号。通过图形化的方式展现各个机房的电源、环境参数等，可以直观形象地显示各个广播频率的工艺流程中的每个设备的工作状况。同时系统具备自动故障点分析，生成应急操作策略，方便值班员采取最适宜的方式保证安全播出；故障溯源功能集中提示故障发生时 相关环节信息，帮助技术人员快速修复故障点，大大提高系统的安全播出保障能力。

2）实现智能切换功能。利用智能监测软件，可以通过DigigramLX-IP声卡的驱动程序提取声卡中直播室延时前信号以及发射接收回来的信号进行智能化监测。因此，其不仅仅能够实现停播报警、相位报警、慢录以及查询记录日志等功能，同时还能够对延时器的延时时间值予以实时计算，当主持人操作延时器造成延时器时间值异常时，会立即作出报警，进而留给值班人员应急处理的时间。此外，智能监测软件还具备远程控制切换功能，进而与IBS300构成多种应急切换方式，更进一步保证了播控系統的安全性，有效降低出现播出事故的发生率。

3.3 AOIP技术应用在播控系统的优点

AOIP技术有利于建立更加完善和强大的总控监测管理体系，具体体现在以下方面：1）设备管理：能对所有在网设备进行发现、配置和远程统一管理。2）路由管理：对传统路由和网络路由进行统一的分析调度，获取系统链路实时状况，实现远程的备份系统管理以及远程应急切换管理。3）监测管理：基于内容的故障监测和报警管理，并可以实时记录和存储信息，形成故障日志予以保管。并可以对整个链路进行实时的监听和存储。4）对讲管理：利用网络音频传输技术实现远程对讲。5）慢录和代播：通过虚拟声卡对任意指定节点进行慢录同时在故障点插入应急代播信息。

4 结论

综上所述，实行数字电台播控系统的智能化改造是当前广播行业共同面临的新挑战，升级改造之后的播控系统稳定性、可靠性以及智能化更高，大幅降低了值班人员的相应时间与工作难度，同时有着极强的可拓展性。笔者通过结合工作经验，对电台数字播控系统的智能化改造进行深入分析，系统能够为同行从业人员提供有价值的参考依据，为助推广播事业的向前发展贡献应有的力量。

参考文献

[1]卢荣春.电台数字播控系统智能化改造[J].广播与电视技术，2014，41（7）：27-28.

[2]栾忠旗.广播电台的数字化、智能化播控系统[J].辽宁广播电视技术，2012（3）：8-9.