電臺網絡慢錄監聽系統設計和實現

文/焦剛寧

引言

音頻慢錄站是廣播電臺日常使用的重要設備，其作用是錄制并保存電臺各專業頻率的全天播出節目。為了改善節目質量，出品更多的廣播精品節目，頻率總監和節目監制可以通過慢錄站對已播出節目進行審聽，并進行針對性分析，設計和管理；為了保證廣告類節目的質量，提高市場競爭力，廣告中心和客戶可以對播出的廣告進行監聽；節目采編播人員也可以通過慢錄站重聽自己制作的節目，進行有效的總結和提高。個人需要保留的佳作可以調用相應的音頻數據進行保存。一言蔽之，音頻慢錄站在電臺日常工作中使用頻繁，功能需求多樣，地位重要。通過對慢錄站的訪問進行節目的場景回放，以利于節目的分析和保存，對有效控制事故發生、保障安全播出以及節目調閱和查詢都非常有意義。

1.慢錄系統需求

慢錄系統基本需求十分明確，能實現長時間錄音，同時保證錄音質量。由于計算機的算力，音頻編解碼技術和存儲空間都不再是限制條件，所以錄音格式保持和播出的音頻格式一樣，都是16BIT量化，48K采樣的音頻編碼格式。這種網絡慢錄系統可以提供音頻錄音編碼、多路音頻信號同時錄音、依照節目單分時錄音、慢錄音頻數據自省維護、信息檢索、慢錄音頻入庫播出等擴展功能。

網絡慢錄系統需求如下：

錄音 ：結合我臺實際情況，設計為新聞頻率90天，其他頻率60天，對系統的要求就是可以對音頻信號進行固定格式的錄音和壓縮編碼，同時可以對音頻信號質量進行監測，包括音頻信號的強度、連續性、平衡等。電平顯示：能夠在控制界面上實時、動態顯示當前廣播節目信號的電平值，當電平值低于一定范圍時進行告警。錄音資料記錄、檢索和導出： 對于所錄音頻記錄到數據庫中，記錄時間段、名稱、位置、格式、節目長度、文件長度等，能根據時間、頻率、欄目、格式、大小等條件對錄音數據進行檢索并導出指定格式的音頻文件到指定的位置。 日志記錄：對于出現的故障做出日志記載，并可以根據需要進行查詢，報警查詢可以查詢監測點的報警信息，如監測點電平低報警、電平高報警、監測點協議錯報警等。在不選擇日期時間區間的條件下，默認查詢最近一周的日志。多套節目同時錄音： 我臺設計為16套節目同時錄音，目前使用12套，預留擴展能力。網絡服務功能：使用C/S架構，辦公網絡中任意電腦都可免安裝使用客戶端軟件，調用慢錄音頻進行瀏覽，審聽和下載所需音頻。 配置功能： 可對慢錄系統參數進行設定，包括系統名稱、節目錄制時間、網絡參數、用戶權限、默認音頻編碼格式、資料保存時間和路徑等。慢錄工作站資料檢索：提供慢錄工作站里面音頻資料的檢索、內容監聽審查以及系統日志查詢。

2.網絡慢錄監聽系統設計

目前，廣播電臺已經進入數字化網絡化時代，辦公網絡已經普及，計算機和網絡設備價格普遍下降，為網絡慢錄監聽系統的軟硬件實施提供了便利的條件。基于網絡安全的考慮，河南廣播電視臺將辦公網絡和音頻播出網絡用物理隔離的方法分離成兩個互相獨立的網絡，由于原有慢錄站接在音頻播出網絡里面，只有在標準錄制機房才可以使用，員工無法通過辦公電腦進行監聽節目錄音，若使用開路信號錄制進辦公電腦則信號源不正規。那么考慮到河南廣播電視臺自身辦公條件的實際情況，按照安全性、可靠性、耐用性和便利性的原則設計了該系統。

系統方案：從播控機房將十二路AES/EBU數字信號錄制進慢錄系統，通過IIS+SQL+FILESTREAM服務器為辦公網絡客戶端提供WEB實時訪問監聽和下載，各頻率各部門的員工都可以通過辦公電腦使用IE瀏覽器進入網絡慢錄監聽系統，查找和下載播出過的節目并可以實時監聽正在播出的節目。

2.1 系統方框圖

2.2 系統說明

電臺中控機房的直播室信號通過線路送至網絡慢錄系統的錄制服務器，錄制服務器采用專業聲卡采集錄制音頻信號并存儲，同時將頻率、時間、節目等信息存儲在數據庫服務器中。客戶端電腦通過辦公網絡訪問WEB服務器查詢審聽所需的節目音頻，WEB服務器根據客戶端的請求從數據庫服務器中查詢到對應條件的音頻，通過流媒體的方式提供給客戶端訪問。

2.3 系統安裝和配置

根據系統設計和服務器的性能，我們使用一臺惠普 DL580G7服務器搭配9T SAS硬盤存儲作為錄制服務器；使用四塊ASI5640 四路AES/EBU數字聲卡用來錄制中控機房提供的AES/EBU數字信號。使用Windows server 2008作為系統平臺，安裝SQL server 2008作為數據庫服務器，另外采用IIS6作為WEB服務器，安裝FILESTREAMER程序提供流媒體下載服務。所有的系統服務都可以使用一臺物理服務器完成，大大節約了系統建設成本。錄制軟件我們使用英孚美迪公司的IPAudio軟件，安裝的過程比較簡單，運行安裝程序setup.exe，按照默認選項開始安裝，記錄好服務器的IP地址和數據庫用戶名密碼即可，需要注意的是，安裝完畢后檢查一下SQL中是否建立了AudioLogger 2這個數據庫。

軟件系統安裝完畢后，通過WEB方式進行設置慢錄站名稱、錄音通道、錄制參數、用戶信息和訪問權限等，設置完成后就可以使用客戶端訪問網絡慢錄系統，通過流媒體方式審聽和下載所需的音頻文件了。

3.慢錄工作站錄音功能的分析

廣播電臺慢錄工作站要實現的主要功能就是錄音，在用計算機實現錄音方面有專業音頻處理軟件錄音和普通錄音兩種方式。對于專業音頻工作站來說，一般采用聲卡來記錄聲音，聲卡有很好的音頻錄音和回放品質，甚至可以做到無損錄音，但專業的聲卡對系統以及系統的硬件要求都比較高，一般多用在對聲音的錄制以及節目的制作方面。而且在軟件層面，專業聲卡音頻處理和普通的聲卡也不一樣。一般都會用專用的API方式來操作聲卡，專業聲卡更看重的是除了錄音之外對聲音的處理。在慢錄系統中，我們錄音主要目的是便于查閱和資料的儲存，因此，本系統采用了兼容性較好的Windows MME驅動程序，配合計算機和聲卡實現錄音功能。

數字音頻電平單位是dBFS，也稱之為滿度相對電平，當數值為零時，是最大編碼電平。 系統中可以處理的最大的音頻信號編碼作為最大數值，系統實際數字音頻信號的幅度編碼和最大值音頻編碼幅度的數據比為滿度相對電平，這也是相對電平值全部為負值的原因，音頻信號幅度量化得到了數字音頻，信號的量化精度越高，信號的幅度分級越多相應量化精度越高，信號的質量也越好。目前，廣播電臺多采用音頻精度為8bit或16bit，但隨著技術的不斷進步，24bit的量化精度也逐漸開始應用。16bit的采樣中，對電平值的單位要求是-90-0dBFS。數字基準編碼電平和滿度相對電平間的范圍是數字聲音的幅度變化范圍，這個也是錄音師應用的范圍，充分地對這個范圍進行利用，才有可能錄制出動態范圍較大且不超過標準的優質信號。

慢錄工作站音頻編碼格式應用的是mp2/mp3兩種，對于MPEG格式的音頻來說，編碼方式最好的壓縮編碼器是lame，我臺慢錄工作站采用了lame編碼器的dll版本。當模擬音頻信號通過聲卡處理轉換為數字信號，采集為PCM音頻數據塊，并通過列表的模式經過壓縮編碼轉為mpeg音頻存儲為文件，文件存儲在錄音站存儲器上，通過windows的管理方式進行目錄管理。因音頻需要存儲時間較長，會導致存儲器存儲文件數量龐大，為便于調閱，慢錄工作站對音頻資料采用頻道+日期的方式進行命名和存儲。

結語

慢錄工作站系統的引入使用，對廣播電臺播出信號的監測、播出內容分析等提供了很大的便利。結合計算機技術、多媒體技術以及網絡技術融為一體的慢錄工作站系統克服了以往查閱節目不便、應用成本過高的問題，使資料檢索、事故分析都變得更為簡潔。系統上線使用一年來，系統運行穩定，人機交互界面友好，客戶端使用簡便，有效地提高了工作效率。

參考文獻

[1]李洪生.廣播電臺慢速錄音工作站設計和實現[D].山東大學，2012.

[2]劉利，李鴻彬，楊雪華.面向新媒體廣播的慢錄剪輯服務器[J].計算機系統應用，2015（06）：75-80.