探析區縣廣播電臺總控系統的發展方向
——記一次廣播總控系統的升級

（上海市嘉定區廣播電視臺，上海 201800）

隨著IT技術的發展，廣播電視技術也在飛速進步，各種新技術、新設備的出現為建設和升級廣播電視系統提供了多種的解決方案。嘉定區廣播電視臺在播頻率一個，原有的廣播總控系統是2008年建設的，當時是從使用調音臺作為播出的核心設備轉變為使用矩陣加周邊辦卡的方式來實現信號的調度和播出，極大地提高了播出的安全性和信號調度的靈活性。但是，隨著安全播出的要求不斷提高以及本臺直播節目的需要，原有的系統已經不能滿足新的需求。而且升級系統也要在不停播的要求下進行，這也是比較困難的。因此我臺選擇在新的機房中新建一套廣播總控系統，盡可能保留原有系統中可用的設備，制定好方案進行無縫轉換，保證廣播播出的安全。新的總控系統采用了主備播出矩陣加上調度矩陣的結構，實現我臺播出信號、外來信號、轉臺信號的處理、分配、調度等功能。同時新增了關鍵節點的監測設備，能實時對關鍵節點的音頻信號進行監測，實現聲音報警的功能，同時將報警信息顯示在大屏幕上，便于值班人員進行故障定位和處理。

一、廣播總控系統的設計理念

安全播出是廣播電視臺的生命線，因此涉及播出的系統，安全性是放在第一位的。在此前提下，根據原有的系統在使用過程中發現的不足和臺內新的需求來考慮系統硬件的配置，盡可能多地兼容舊系統中能用的設備，同時也要考慮一定的擴展性，做好相關的外部接口，實現各種信號的調度，以及智能報警、關鍵節點監控等功能，使播出的整個流程更加自動化和智能化。

二、廣播總控系統的整體架構

在設計之初，我臺考慮過3種總控系統的整體架構。一是基于數字或模擬的音頻信號，以矩陣為核心；第二個是基于AOIP技術的架構；第三是兩者的結合，主備路采用不同的模式進行組合，取各自的優點。

下面讓我們先來簡單了解一下什么是AOIP技術？AOIP是Audio Over IP的簡稱，是利用互聯網中的IP協議來傳輸音頻，它顛覆了傳統的音頻架構，使交換機成為了整個系統的核心，同時核心交換機的帶寬也直接決定了整個系統可傳輸的音頻信號的通道數。例如，我們以24bit、48KHz采樣的音頻為例，一個通道的音頻數據流所需帶寬為24×48000=1.152Mbps，考慮網絡本身不可能滿負荷運行，需要有一定的余量。傳輸64個通道，百兆的帶寬就能實現，千兆交換機的傳輸通道能達到500個以上，如果換成萬兆的網絡，那基本就能滿組絕大多數的情況。所有設備通過網線與交換機相連，通過交換機完成音頻信號和控制信號的交互。這種模式下，可以省去大量的音頻信號線，大大降低工程的復雜程度，也可以省去很多專業且昂貴的音頻接口（聲卡等），并且傳輸的通道數較多，配置比較靈活，也易于信號的智能化監測。但是IT設備的通病，網絡延時、病毒以及穩定性等問題，都需要結合安全播出的要求綜合考量。

個人認為，選擇什么樣的技術手段首先是要依據臺里總的發展定位來決定。目前，作為上海的區縣電視臺，我臺的定位是公益服務為主，是地方政府重要的輿論宣傳工具，也是貫徹落實中央精神的有力工具。并且我臺的廣播也開辦了直播訪談類節目，把話筒對準了基層的群眾，能貼近實際宣傳黨的方針和政策。同時區縣臺也是基層公共文化服務的主平臺，結合電視播出的平臺，可以充分發揮本土的優勢。其次，臺內的節目形式也是技術發展的一個動力，豐富多彩的節目展現形式是需要技術來支持的，因此臺內各節目部門也應當參與技術系統的升級，在升級之初就要提出相應的需求，能讓技術部門在設計系統的時候考慮得更加周全。第三，臺內的技術力量也是決定系統架構的重要因素。廣播總控系統不是搭建完成就一成不變地使用下去，而是要在使用過程中不斷地調整軟件和硬件的設置，以適應整個臺發展的需要以及新舊節目開辦和改版的需求。區縣電視臺沒有省臺、衛視臺那樣強大的技術團隊和資金，可以在建設前進行長時間的測試對比，選出比較合適的方案。作為傳統的電視臺，技術團隊的力量還是偏重于傳統的視音頻信號等方面，偏IT化的方向還是比較薄弱的。結合以上因素考慮，我臺還是采用了以音頻矩陣為核心的系統架構，配以周邊辦卡以及智能化的監測設備來實現。

（一）總控矩陣系統

我臺的矩陣系統采用全數字信號，架構為播出矩陣+調度矩陣結合的模式。其中播出矩陣采用兩臺16×2數字矩陣，形成主備關系，用于主備播出通道，可通過軟件進行主備通道的切換。調度矩陣采用32×32的數字矩陣，主要用于日常音頻信號的調度和系統測試。每臺矩陣都是冗余雙電源供電，具有交叉點狀態斷電記憶功能。每臺矩陣也都配備了手動控制面板，可手動進行切換，每一路的輸入輸出都有對應的功能按鍵。日常播出矩陣的控制是通過RS232接口與計算機相連，再根據每天的播出節目單在計算機的控制軟件中預先設置好運行時間表，根據時間表順序運行，實現自動切換和定時切換。

我臺在上一次廣播總控建設時就使用了音頻矩陣，初次配置的時候沒有將播出和調度的矩陣分開。隨著直播節目越開越多，特別是開展戶外的廣播直播節目以后，發現了很多弊端。無論是直播前期的調試，還是直播過程中現場信號的調度、監聽、錄制都要在保證正常播出的前提下進行，信號源的數量也不足，無法滿足需求。當時只能通過外接分配器的方式來實現，不僅操作不靈活而且存在一定的安全隱患。

就像前文中所說的，區縣電視臺承擔著宣傳地方政府的方針、政策和為基層公共文化服務的重要作用。為了提高宣傳的效果，政府很多重要的會議、政策的發布以及基層文化中有地方特色的演出等，都會采用電視和廣播同步直播的形式，有些直播還要求信號要進演播室、進直播室，和嘉賓等進行互動。直播對于播出來講，安全是第一位的，因此不管采用什么樣的系統架構，都需要在廣播總控端實現多路信號調度的功能，而且要與播出區分開來，這樣才能根據需要靈活地調度信號，滿足各種需求的同時保障播出的安全。

（二）音頻傳輸系統

整個系統的架構也決定了音頻傳輸系統的組成，我臺還是沿用原來系統的思路，在傳輸系統中加入了A/D和D/A的轉換器，音頻分配器以及音頻的切換器。

（1）A/D和D/A的轉換器：可以將輸入的音頻信號進行模擬和數字的相互轉換。由于此次只是對總控設備進行了升級，新設備均采用純數字音頻信號，原來的直播室、部分轉臺用的收音頭，后期的發射機以及慢錄站系統都是原有的設備，采用的還都是模擬音頻信號，因此需要音頻信號的數模轉換。此次采用的轉換器都是板卡式的，其中A/D板卡支持4路模擬信號輸入以及2路數字信號輸出，而D/A板卡是支持2路數字信號輸入以及4路模擬信號輸出。采用板卡式的優點：一是節約機柜的空間，二是可以用冗余的雙電源供電，三是板卡都是通用的，發生故障時可以將備路的板卡插到主路上，不用插拔任何音頻線，應急處理非常方便。

（2）音頻分配器：可以將輸入的音頻信號變成多路后輸出。我臺此次采用的音頻分配器也是板卡式的，有與板卡式的轉換器一樣優點。除了發射機前端使用的是模擬的音頻分配板卡，其他均使用了數字的音頻分配板卡。

（3）音頻切換器：具有3路數字音頻信號輸入和一路內置存儲器上的音頻信號，根據需要在這4路信號中選擇一路進行輸出。這個思路是沿用上次總控系統中的設計，保證音頻傳輸的安全。新的音頻切換器自帶網絡監測功能，能將各路信號的電平實時顯示在電腦的顯示器上，并能通過軟件遠程設置相關參數，手動進行音頻通道的切換。在傳輸過程中一旦主路信號丟失的時間達到設定值后，會根據設定的優先級自動切換到有正常信號的通道上，同時帶有聲音報警功能。當所有輸入信號都檢測不到時，會自動切換到內置存儲器上的信號，此信號可事先設定好，會自動循環播放。

整個音頻的傳輸系統還是沿用傳統廣播總控的設計思路，保障安全。在充分考慮到廣播總控需要的信號源數量后，就能計算出各個功能板卡的數量，合理提出系統硬件的數量。

（三）音頻信號的監測系統

音頻信號的監測系統是此次升級完善比較多的一項內容，主要是通過新增的音頻信號監測儀來實現聲畫的報警功能。我臺選擇的音頻信號監測儀有12路的數字音頻輸入和8路模擬音頻輸入。將總控系統中重要的信號源、關鍵節點的音頻信號接入到監測儀當中，實時采集電平數據，來監測各音頻信號，并根據設定的參數自定義報警。同時，通過監測儀的VGA輸出口將各個節點的音柱顯示在總控的大屏幕上，便于值班人員監聽監看。監測系統中還包括兩套慢錄站，一套錄制系統中末級模擬分配器上的音頻信號，可用于再制作；另一套通過外置天線錄制發射機發射的信號，用于監聽和查詢。

在區縣電臺中，音頻信號的自動監測經常是一個容易忽視的節點。很多電臺中還是通過總控值班人員來發現播出中的各種問題。然而，隨著區縣電臺播出的要求不斷提高，總控系統也在慢慢進步，逐漸變得復雜起來，技術力量本來就不足的情況下很難通過人工來發現系統中存在的一些隱患。總控值班人員會把大部分的精力放在播出通道上，甚至于只放在主播出通道上。備路通道的安全往往會被忽視，一旦需要用到可能就會出現無法使用的情況，嚴重影響了播出的安全性。因此，配備完善的音頻監測系統也是總控系統中不可缺少的部分，可以第一時間發現接入的設備和關鍵節點的信號問題，快速定位故障點，消除各種微小的安全隱患。

三、總控系統的安全性

我臺目前有一個頻率在播，信號源主要分為播出站信號、直播室信號、轉臺信號以及外場直播信號。

（一）播出站信號

我臺共有播出站3臺，分別為主播出站、備播出站和第二備播出站。其中備播出站采用本地數據庫和音頻文件進行播出，當數據庫有改動時會實時進行更新，節目文件每半小時更新一次，保存到本地。播出站信號經過A/D轉換后進入分配器，然后分別到主備播出矩陣、調度矩陣以及音頻監測儀。主備播出矩陣的音頻信號分別經過主備音頻處理器后到達音頻切換器。當主路發生故障時，音頻監測儀會在10秒后報警，而切換器會在15秒后自動切換至備路信號，如果情況復雜可由值班人員按照預案手動進行操作。

（二）直播室信號和轉臺信號

我臺共有直播室2個，轉臺的信號源也分別有主備路。主備直播室的信號、轉臺的主備信號和播出站信號一樣，經過處理后分別接入矩陣和監測儀當中進行實時監測，發生故障時也會自動切換至備路信號。值班人員也可以根據預案在主播出矩陣上直接進行切換。

（三）外場直播信號

外場的直播信號對安全播出的要求來說是十分嚴格的，由于系統設計了調度矩陣，我臺通常將外場直播信號通過矩陣調度先傳送給直播室，讓直播室的主人來把控直播信號的安全。直播室的信號經過了延時器，大大提高了播出內容的安全性，我臺已經順利完成多次重大活動的直播任務。

四、廣播總控系統的延伸

在當下媒體融合的大環境下，區縣電臺也要向互聯網發展。目前在上海地區，包括我臺在內已有多家區縣電臺在互聯網平臺上開通了直播、點播和回聽等功能。在廣播直播節目中，互動形式從單一的熱線電話向電話、微信、網站、客戶端等多種形式的組合發展。體現出了受眾群體的分眾化以及差異化的傳播趨勢，要找準定位，做到受眾在那里，信息傳遞就延伸到那里。廣播總控的系統也不再是單一地將信號送到發射機，技術的發展也要適應與互聯網融合的趨勢，想要讓自己臺的節目能在眾多的網絡電臺中被收聽，首先是要通過技術發展將播出的信號進行多終端的發布，使不同年齡段的聽眾用不同的接收方式都能收聽到相同的節目。再結合自身的本土優勢、節目部門的宣傳、活動策劃等一系列活動提升電臺的影響力，是廣播具有更多的受眾、更寬的輿論陣地和更強的引導能力。

五、總結

我臺的廣播總控系統已經使用半年多，在這半年的時間里為了轉臺信號的安全，又通過衛星接收和有線電視網接收增加了兩個信號源，由于矩陣系統的存在，能非常便捷地接入現有的系統中。我臺的融媒體方案也啟動在即，廣播技術的發展早已不限于傳統的模式，但任何新系統的建設都要根據自身的需求來制定，切不可照搬大臺的模式。區縣電臺也要在探索中前進，找出一條屬于自己的道路。