智能广播总控编播系统的建设与服务应用

■ 驻马店广播电视台：赵志卿 朱富清 耿艳丽 雷浩伟 楚小亮 朱文杰；黄淮学院电子信息学院：郑来文；国网河南省电力公司超高压公司：许冰

1.建设背景与建设目标

广播节目从获取到播出过程非常复杂：广播节目分为直播和录播，在信号播出时要经常进行信号的切换；录播又分为录制、编辑等步骤；此外，还需要对播出信号进行保存等。在十多年前，这些工作主要通过录音机和调音台来实现，存储介质则主要采用磁带，很显然这种方式获取的声音信号质量差，并且编辑困难、存储困难，播出人员工作强度大，容易发生播出事故。近十年来，单机版的电脑声音编辑系统取代了录音机，上述问题虽然在一定程度得到了缓解，但是仍然无法根除。特别是近几年来，随着网络技术的发展和手机等智能终端的普及，网络广播成为了发展的新趋势，传统的广播播控系统已无法满足需求。为了解决上述问题，提升广播媒体竞争力，驻马店广播电视台建设了全新的广播总控编播系统，实现了对广播电台全业务系统的数字化、网络化、智能化管理与控制，提升了广播信号的播出质量，从而更好的服务于驻马店的经济社会发展。

根据大楼的规划与布局，建设规模包括6个直播间、4个录制室、1个审听室、1个总控机房。由于广播电台担任重要的宣传任务，所建的制播系统既要能方便使用网络，又要具备安全隔离功能，所以需要建设一个智能化总控系统，它的主要功能是实现对全系统的音频信号的实时监测和报警、对广播中心主要音频设备的工作状态进行监测，对各个机房的工作环境、电源等进行实时监测，对故障进行智能分析等。同时根据预先设置的预案，在出现故障情况下，做出故障应急手段提示，或者自动控制，实现故障的自动应急处理，保证播出的安全，并且所建系统要具备全媒体广播网功能，不但要在网站上提供图文信息，还有具备网络广播的在线收听及点播回放功能。

2.系统总体架构设计

本台所建的广播全台数字化制播总控系统架构（见图1）主要由综合业务网（外网）、网闸和广播制播网（内网）等三大部分组成。

2.1 综合业务网

综合业务网主要由交换机、服务器和电脑终端等设备组成，该部分可以看作是外网，能方便的使用Internet网，查询网上的信息，用于全媒体新闻的采集。同样，记者在外地通过远程传稿系统发回的稿件也能方便的进入到新闻文稿网内。对录播新闻可以把制作好的串联单发回到广播制播网内，供新闻录制使用，并能及时的把制作好的录播新闻上单播出。

2.2 网闸

网闸是使用带有多种控制功能的固态开关读写介质，以‘摆渡’的方式实现内网和外网之间的数据交换。外网接口和内网接口部为两个完全独立的系统和地址空间，包括操作系统和内外网的电路都是独立的，两套独立的电路间只有‘物理摆渡链路’连接，外网遭受的任何攻击都不会影响到内网空间。

2.3 广播制播网

图1：广播全台数字化制播总控系统架构示意图

广播制播网主要由交换机、服务器、直播间系统、录制间系统、音频工作站、转播设备、数字音频矩阵、发射设备和智能总控系统等组成，该部分可以看作是内网，用于广播信号的录制与编辑、直播、转播等。

广播制播网是智能广播总控编播系统的核心部分，它由多个系统组成，下面简单介绍其各系统的结构及功能。

2.3.1 直播间系统

共建设直播室6间，每个直播间配置相同设备，组成五主一备来满足电台直播要求。系统关键设备包括：数字调音台、DVD机、主持人话筒、嘉宾话筒、主持人监听耳机/嘉宾监听耳机、耳机分配放大器、有源监听音箱/导播有源监听音箱、数字导播系统等。直播系统中通过数字调音台及总控系统进行信号的传输与切换功能，可进行直播、录播及嘉宾访谈等多种形式播出。

2.3.2 录制间系统

共建设4个数字录制室，系统关键设备包括：数字录制调音台、DVD机、主持人话筒、主持人监听耳机、有源监听音箱等。录制室可将不同格式的音频素材，加以拾取、编辑和制作后，以规定的系统工作电平输出到自动化播出网络系统或记录在不同记录媒体上。

2.3.3 音频工作站

采用高性能计算机作为硬件平台，在其上面安装播出工作站软件和节目录制工作站软件来分别实现节目播出功能和录制功能，并安装了广告管理工作站软件来对广告进行高效管理。

系统按照六个频道（6个直播间）设计，采用播出节目的集中存储和备份。播出系统可以实时播出服务器中的新闻、音乐资料等全台共享资料。也可以播放本地数据库中实时备份的音频文件。支持多通道的音频播出，通道个数不限，可以定义主输出通道、快捷通道、预听通道、Jingle播出通道，各个播出通道用户可自定义，也可多个功能共用一个通道，各个播出内容的音量可由用户自由调整。在不退出播放模块的情况下，进行临时的栏目编排、修改；对新编排的栏目和节目的刷新，不能影响到播出单临时添加的节目内容。特定的栏目或时间段具有自动智能音乐补白功能，防止空播。

录制模块支持时代主流数字音频格式（wav、mp2、mp3等）、专业数字音频格式（s48等）以及相关的编辑项目文件（带有编辑信息）的打开、编辑（剪辑、电平调节、特效插入）、保存、导出和发送，可直接截取CD、VCD、DVD、DVD Audio、蓝光影碟及各种视频文件中的音频，支持各种格式间的相互转换输出；支持第三方音频效果插件导入，具有多段的延时，压扩，限幅，变调，降噪等多种数字效果处理；具备立体声分割单声道和单声道合并立体声；具备单轨多格式导入编辑。

2.3.4 广告管理工作站软件

对广播电台的广告业务进行全面管理，包括合同的签署、播出安排、音频版本管理与时段安排、上播出单等操作，全部按照规范有序的进行，强化决策与管理，提高广告播出的效果，使广告业务管理更加科学。

3.广播制播网的智能总控系统设计

为了完成全台节目信号的调度、交换、传送以及全面的智能化监控监测和机房监视功能，需要建设一个智能总控系统（见图2）。该总控系统主要包括：核心数字矩阵、信号监听监测、智能化分析、对讲系统、应急播出、故障报警等部分内容，系统采用数字化、网络化及智能监测技术，通过构建数字音频矩阵和网络化智能监测系统，完成全台直播间、外转等信号的汇集、调度、分配、传输、监测、自动应急播出等功能，实现对信号流的全程监控监测和机房监视功能。

图2：广播制播网的智能总控系统原理框架图

3.1 广播信号的传输与智能切换

直播间调音台输出信号及四路外转信号输入数字音频矩阵，通过数字音频矩阵实现各播出信号及多种信号源的调配、切换、分配、处理，实现转播、互转、联播以及并机播出等功能，实现对外来转播信号和各直播室信号的自动或手动交换的需要，并实现电平等调整。数字音频矩阵对直播信号和转播信号进行实时监测，当这些输入信号无电平时就自动切换成垫乐，也可以根据需要手动切换垫乐。

各频道的输出信号又输入到服务器存储起来，服务器通过网闸与外部Internet网络连接，从而使得听众可以使用电脑或手机等智能终端收听、点播各频道信号。

3.2 智能化信号监测与监听监看

直播间信号、音频工作站信号（包括录制好的信号和垫乐）、转播信号、备播信号、各频道输出信号和返送转播信号都被采集并输送给显示工作站。显示工作站对所有监测点的输入输出音频信号提供直观的彩条监视界面，从而使得工作人员能够随时了解各设备的工作状态，当出现问题时能迅速找到故障位置。

能方便地选择监听任意一路的音频输入信号。监听具有多种模式，包括选择监听、自动循环监听、定时监听、事件触发监听等。能够通过设置，自动循环监听各个频率的输出音频信号，各信号之间的监听间隔时间可自定义。

此外，显示工作站还能够根据各个广播频率的信号传输流程，以图形化的方式在大屏幕上显示各点的音频信号以及音频设备的状况。

3.3 环境监测

在录制间、直播间以及重要的设备上和机柜等地方都安装了温、湿度传感器，并且对每个重要的设备电源电压都进行实时检测，将所测得的数据同步显示在大屏幕上，所有数据均会在超过预设的阀值后进行报警，便于值班人员及时发现事故隐患。

3.4 视频监控

在直播间、导播间、走廊等各处都安装了监控摄像头，摄像头获取的视频信号被送至总控机房的显示工作站，由显示工作站把视频画面显示在屏幕墙上，工作人员在总控机房可以观察到各场所的状态。

4.系统服务应用

自从本系统建成以后，驻马店广播电视台不但可以播送传统的广播信号，而且可以提供网络广播和网络新闻的服务。

4.1 传统广播服务

共提供了综合广播、经济广播和交通广播等3套广播信号，节目播送时间为上午6点至夜晚23点，每套广播信号又分为十五六个节目。

4.2 全媒体广播网服务

驻马店广视网集成了网络广播和网络新闻业务，可实现六大频率的在线收听、点播回放、图文推送、听众互动、社交网站分享等功能，将传统电台的听觉传播与网络在线收听、页面浏览、视觉传播形成有机的结合，为驻马店广播提供新的传播途径，同时充分加强聊天室、微博等应用丰富节目的内容和形式，加强听众与节目的互动。工作人员可使用客户端程序进行新闻媒体的制作，用户只需要输入用户名和密码即可正常访问采编系统。客户端程序支持C/S和B/S双登陆模式，用户点击软件界面上的不同按钮，可以将附件中的音频传入播出网，还可以将稿件连同音频、视频、图片等附件发布到网站及手机发布系统。听众除了可以使用收音机来收听广播节目外，还可通过电脑、手机浏览网站，观看图文信息，并可以通过电台提供的融媒体APP收听在线广播或点播回放。

5.结束语

我台广播全台数字化制播总控系统的建成，在“采、编、播、发、存、管”的整个工艺流程中，实现了“数字化、网络化、集成化、自动化”目标，优化了工作流程，提高了生产效率和管理水平，在可操作性、可管理性、可监管性方面有很大提高，并且拓宽了广播媒体的服务渠道和范围，可以更好的服务于人民群众。