AoIP技术在广播电台播控系统中的应用研究

焦涛勇

（江西省樟树市融媒体中心，江西 宜春 331200）

当下，广播电视领域所采用的AoIP（Audio over IP）技术可以全面弥补传统电台播控系统中存在的缺陷。播控系统实际运行的过程中，不同的设备可以进行互通互联。加上当下中国社会已经全面进入到了网络信息时代，因此对于电台播控系统而言，就可以在未来的发展中，有效发挥出AoIP技术的价值，让广播节目有更高的共享性。

1 AoIP技术的主要概述

1.1 定义

AoIP技术是在信息传输中常用的全新的技术类型，信号传输的过程通常需要基于IP的形式而实现。特别是在普通区域网络当中，基于IP而进行的传输，可以形成高效率传输的效果。AoIP技术可以保障传输的过程不会对音频信号造成损失，这样的传输形式可以有效避免音频失真。其次，该技术在延时性方面也有着较大的优势，基本上可以将延时控制在10 ms以内，因此，在处理大量音频信号的时候，可以体现出其相对于其他技术的优势。在现阶段应用AoIP技术的过程中，有关领域基本上都会首先构建开放式通信系统互联参考模型（Open System Interconnection，OSI），并发挥带宽的作用，提升信号传输的效果。另外，实时传输协议（Real-time Transport Protocol，RTP）传播的过程，也需要以图片传输协议（Picture Transfer Protocol，PTP）为基础而进行，这样就可以最大程度使信号的传输始终保持同步效果。对于PTP协议而言，要基于标准化的方式进行设计。在使用AoIP技术的过程中，有关人员同样需要将其与OSI网络模型加强联系，为了达到这一目的，首先需要进行系统分层，这样才可以最大程度上提升该技术的使用效果。该技术的长期应用，可以将网络与大量的基础设施进行有效连接，充分发挥技术本身的优势，帮助电台广播的数据信息实现数字化的转变。AoIP监测平台系统构成如图1所示。

图1 AoIP监测平台系统构成

1.2 发展现状

AoIP技术指的是一种在广播电台所使用的一种音频系统技术，在长期的发展过程中，基于以太网的OSI技术层次，出现了进一步的网络音频技术类型。但是，在这样的OSI技术使用下，传输的过程经常会受到技术方面的限制，使得网络规模以及信息传输量不足。这样的技术与传统的IP网络并不相同，是一种在设计的处理过程中，利用IT设备下的网络标准，基于以太网的基础设施，实现高效率、低延时的信息传输方式，这样也相应成为了高质量音频信号传输的关键技术类型。在AoIP技术当中，由于是一种3层的IP网络传输技术类型，因此就需要在实际的时间协议传输过程中，要进行外部的参考同步，并保障对网络内部的节点音频数据进行全面的同步处理。其次，在高速局域网当中，可以使用QoS（Quality of Service）的技术手段，进行带宽的预留处理，因此充分地保障音频数据可以全面实施传输。

在现阶段发展的过程中，主流的音频传输领域已经出现了多种类型的传输方案，例如出现的Dante、Eavenna、Livewire，都是高效率的音频传输方案。对于这些技术而言，在整体网络框架上大致相同。都是基于IEEE 1588的媒体同步协议下，并结合起了现有的一些IP协议。其中Dante技术（数字音频传输技术）成为了当下应用较为广泛的AoIP技术之一，并是一种较为封闭的传输标准，需要在处理的过程利用以太网的形式，全面提升传输的效果，并积极地保障高精度下的时钟信号传输及专业的音频信号，得到良好的传输效果。其次，还需要保障基于复杂的路由形式，进行针对性的处理。在统一使用相同接口下，使用控制软件上要保障针对不同厂商之间，利用Dante设备，进行互联互通的设计，并形成一个统一化的调度管理。虽然在近些年的发展历程中，不同厂商所使用的Dante设备可以实现互联互通的处理，同时可以发挥出统一调度的管理能力，但是始终还需要全面提升技术的功能性，并进行针对性的研究。例如，当下主流的AoIP技术中，使用了大致相同的核心协议，但是由于在其技术线路方面出现的差异性问题，就会使得在处理的过程中形成相互独立的系统类型。一旦无法进行科学合理的规范处理，就会导致之后的系统运行无法具有良好的规范性。

1.3 AoIP技术互操作性标准

1.3.1 AES67标准

对于现阶段出现的各种AoIP技术而言，其通用型主要是体现在音频网络协议传输的过程中，数据都是基于无压缩的格式进行的高效率传输。同时，在传输的原则上，对数据都针对不同的需求，进行针对性的格式化处理。对于技术的区别，就体现在不同的协议之间，往往存在着兼容性不一致的问题。因此，对于这样的情况而言，就会导致对行业的标准统一造成一定困扰。在音频工程协会的发展中，应提出将不同协议进行有效的统合。需要注意的是，这样的标准并不是一种全新的技术形式，而是一种需要将各类型的技术在一个平台上进行兼容发展。

AES67技术标准是基于实际情况，进行传输方面的标注设定，并不需要对不同的技术进行全面分析及调整，以此仅仅需要在传输的层面上，保持较高传输效率即可，因此在操作方面，该标准并不复杂。并且在这样的标准下，需要秉承着同步原则、组播数据包传输原则等。在形成的网络同步过程中，要全面提升数据的精度，并积极地参与到各部门的节点分配环节，并将其设定出一个统一的挂钟时间。在该标准下，可以在亚微秒范围当中提升精度。该标准能够支持音频流包，但是需要使用管理型的商用交换机，同时使用组播流量，从而保障管理型交换机可以避免受到其他网络数据的干扰。而对于非管理型的交换机而言，则需要在处理的过程中，将传入的数据进行转发。除此之外，还需要对服务质量体系进行合理设计。

1.3.2 AES70标准

AES70标准是针对AoIP定义的过程中，基于基础的原理，对其一品内容数据进行针对性的规定设置。以此可以在数据传输的过程中，起到控制管理、配置数据及交换等高层次的应用分析。但在实际应用中，始终受到技术方面的限制。因此，在现阶段的发展过程中，已经对其标准进行了调整，将其定义为一种面向网络音频应用下的开放式架构。在这样的协议中，往往对于专业媒体网路进行了可扩展性的协议基础架构设计，相比现阶段的控制协议而言，可以呈现出更高水平的控制协议方式。因此，对于这样的标准而言，就可以认为是基于基础技术上的乐器数字接口（Musical Instrument Digital Interface，MIDI），并不负责音频信号的传输，而是一种基于IP的协议形式，在网络中控制音频设备之间的信号传输。以此可以对网络系统进行全面的监控、管理及调度。这样的技术下，可以对其系统起到管控的效果。伴随着技术的发展，这样的标准也需要进行进一步的完善与优化，以此应对更多复杂的技术类型，满足人们对于广播电视系统的实际需求。

2 AoIP技术的优势

2.1 操作流程简洁

广播行业在使用AoIP技术的过程中，可以全面对其操作流程进行优化，安装的过程较为简洁。一般情况下，仅仅需要对网线进行处理，便可以实现与播控系统的有效连接。该技术强调建立在传统音频技术的基础上而使用，属于传统技术突破和创新的成果。相比传统的音频技术而言，在实际使用的过程中，特别是在搭建的环节，AoIP技术具有更高的灵活性。同时，对于播控系统而言，有关人员也可以使全部的节点都利用网线方式进行连接，最大程度上实现无障碍的沟通及交流。这样的处理方式，便于工作人员日后对于播控系统进行运维。

2.2 拓展能力强

AoIP技术使用的过程中，广播领域还可以基于实际的需求，对播控系统进行针对性的调整，使播控系统的扩展能力得到全面提升。例如，在模拟传输信号的过程中，播控系统需要在完成搭建之前，确定具体的音频信息格式。但是，在现阶段的发展过程中，为了实现优化处理的效果，还需要结合实际情况，对系统以及相关音频进行针对性的调整[1]。另外，该技术的使用过程中，有关人员也可以对其传输流程进行调整，因此不需要构建全新的通道。例如，在使用AoIP技术的过程中，由于技术兼容性较强，因此可以使用各种类型的数字设备（如交换机、路由器等设备），上述设备都可以极大节省播控系统的搭建成本。

2.3 集约性

在广播电台播控系统中应用AoIP技术，可以使系统呈现出较为简洁和高效的系统框架特征。让工作人员在后续的使用中，可以依照合理的流程进行操作。因此，整个系统所使用的设备种类和数量也能够得到良好的把控。对于大型广播电台播控系统而言，也需要认识到AoIP技术的优势，并支持引进虚拟声卡，节省大量硬件设施的成本投入。该技术在音频系统中的使用范围较广，例如有关人员可以将其应用到慢路工作站当中，基于较低的系统建设成本，实现数据的双网建设，同时实现异地备份的目标[2]。

2.4 技术创新性

虽然过去传统的广播电台播控系统已经经历了较为长远的发展，但是由于受到技术方面的限制，使得操作过程中的局限性也比较明显。现阶段使用AoIP技术后，可以最大程度上发挥AoIP技术的优势，解决播控系统的技术局限性问题，例如在办公、制作、节目播出等环节，便可以发挥AoIP技术的优势。

3 广播电台播控系统的发展现状

3.1 传统模拟播控

当下，广播电台播控系统需要基于TDM（Testing Data Management）总线以及ATM（Asynchronous Transfer Mode）总线的方式进行搭建，传统形式下，主要以模拟矩阵为基础进行网络框架的搭建。在之后的发展中，则需要逐渐朝向数字化的方向发展[3]。

3.2 广播电台融合网络

当前广播电台的发展已经相对成熟，数字矩阵与网络矩阵得到了全面的融合及与优化。在广播电台融合网络化发展进程中，数字信号都是基于音频数字接口的方式进行信息的传输。因此，推动电台融合网络化，便可以使数字音频数据的传输效率得到全面提升，极大地满足当下广播电台融合网络的实际需求。

3.3 全网络化

网络技术的发展，也对当下电台播控系统产生了推动作用，现阶段电台的播控系统建设需要基于全网络化的模式而实现，利用以主设备作为中心的搭建模式而构建。在使用了AoIP技术之后，行业就能够对以太网进行高效率的运用，实现数据音频信号的优化传输，同时在传输的过程中，提高信号的稳定性。为了满足系统建设稳定性的需求，还需要进一步提升该技术的应用程度，确保系统实际操作方式更加简洁、安全。同时，伴随着全网络化的使用，数据也可以得到更加深入的使用及处理，大量的音频信号可以在后期的实际处理过程中保持着较高的扩展性，确保系统可以稳定的运行。

4 AoIP技术在广播电台播控系统建设中的应用

4.1 音频传输链路的监测

为了保障广播电台可以顺利运行，就需要科学合理地使用AoIP技术。相关工作人员在工作开展中，需要对系统进行定期检测，构建系统预警体系。使用AoIP技术，可以很好地帮助工作人员及时发现故障区域，并对其位置进行定位，这样就可以极大降低故障出现之后带来的影响。对于传统的音频传输链路而言，利用该项技术，可以在使用极少人力物力的情况下，实现对音频传输链路的系统性检测。在该技术的发展中，很多单位都已经全面地采用了AoIP音频设备，特别是在当下云计算的发展背景下，技术得到了更好的运用。

4.2 音频数据的远程传输

伴随着网络技术的发展，中国已经全面进入到了信息化时代中。因此，在各行各业中，都将AoIP技术进行了全面应用，这样就导致各大设备厂商也面临着设备的变革。AoIP技术在发展过程中所采用的布线结构已经发生了较为明显的变革，十分有效地克服了在过去传统布线方式下的弊端，极大降低了资源消耗量。从理论的角度进行分析，利用AoIP技术可以避免音频设备在使用中独占音频通路的问题。其次，网络多播技术的使用，同样可以全面提升远程音频信号的传输效果，在实际的信号传输过程中，并不会占用过多的网络带宽，并可以基于实际的数据传输协议，将信号进行针对性的传输。

4.3 音频、播放网络的创建

在广播电台运行的过程中，需要采集高质量的数字音频信号，这样才可以保障节目顺利播出。而为了达到上述目的，还要保障录音及播放网络具有高质量。现阶段在应用了AoIP技术之后，由于设备具有较高的兼容性，因此可以使用各种虚拟声卡，使音频、播放网络的创建兼容各种类型的音频格式，这是一种较为高效率的技术应用方法，在计算机技术的加持下，提升系统的可靠性。该技术的使用，有着多项技术的支持，可极大提升电台的运行效率，特别是在处理一些特殊的情况时，由于整体的布线进行了简化处理，因此也可以很好地保障信号传输过程中的高效性和有序性，避免受到外界因素的影响而导致系统存在一定的安全性。

5 总结

综上所述，基于AoIP技术所进行的电台广播系统建设，可以有效实现对系统的优化，在具体优化的过程中，需要严格基于系统的特征，将其与AoIP技术进行全面的融合，这样才能在处理音频信号的过程中，发挥出数据的价值。