基于AoIP網(wǎng)絡和數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)

王宇

【摘 要】基于AoIP網(wǎng)絡和數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)設計構建，不僅能夠實現(xiàn)源端和宿端之間信號的IP流與數(shù)據(jù)傳輸支持，而且能夠實現(xiàn)源端和宿端之間播出路由信號以及設備的實時監(jiān)測與監(jiān)控，從而對播出路由信號的質(zhì)量進行播控，實現(xiàn)應急代播以及應急處理異常情況的智能化判斷和處理。在對系統(tǒng)設備與信號數(shù)據(jù)資源總控系統(tǒng)的整合運用下，滿足廣播信號播出的安全與優(yōu)質(zhì)目標需求，具有顯著的積極作用。本文結合基于AoIP網(wǎng)絡與數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)設計思路，對其系統(tǒng)的具體設計和構建進行分析，以供參考。

【關鍵詞】AoIP網(wǎng)絡? ?數(shù)字音頻技術? ?異構? ?廣播? ?總控系統(tǒng)

在廣播技術的發(fā)展與廣播電視播出平臺建設需求變化的共同影響下，通過對廣播播出系統(tǒng)建設的經(jīng)驗借鑒以及對先進廣播技術的引進應用，來進行廣播播控系統(tǒng)的創(chuàng)新設計，具有重要意義。其中，基于AoIP網(wǎng)絡與數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)建設，就是通過在廣播播出與總控、發(fā)射、傳輸?shù)热鞒汰h(huán)節(jié)中進行具有1路IP路由和2路數(shù)字路由的安全保障技術措施構建，對源端和宿端之間播出設備及路由信號實時監(jiān)測監(jiān)控，從而實現(xiàn)播出路由信號質(zhì)量的把控，并對應急代播與應急處理異常情況的判斷提供智能化支持，在進行源端與宿端之間信號比對基礎上，對系統(tǒng)設備與信號數(shù)據(jù)資源的總控系統(tǒng)進行整合運用，對廣播電視信號的安全、優(yōu)質(zhì)播出給予支持。本文結合基于AoIP網(wǎng)絡與數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)設計思路，對其系統(tǒng)的具體設計和構建進行分析，以供參考。

一、基于AoIP網(wǎng)絡與數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)設計思路

在廣播數(shù)字化發(fā)展基礎上，采用AES3音頻標準下的有關數(shù)字技術進行廣播節(jié)目信號播出的相關問題處理，已經(jīng)具有較為成熟的技術條件，同時也為更加先進的AES67網(wǎng)絡音頻標準及其相關技術的應用創(chuàng)造了良好的條件。當前，AES67標準的數(shù)字網(wǎng)絡音頻技術已經(jīng)逐漸成為我國廣播電視技術發(fā)展的重要方向和趨勢。在上述廣播技術的發(fā)展與應用支持下，也為基于AES3標準和AES67標準的廣播信號傳輸核心技術建設應用打好了堅實的基礎，促進了總控系統(tǒng)網(wǎng)絡化和智能化發(fā)展基礎上的全IP化方向轉變與發(fā)展實現(xiàn)。其中，AoIP網(wǎng)絡傳輸技術模式在廣播總控系統(tǒng)設計中的應用，能夠通過其網(wǎng)絡傳輸中的Dante網(wǎng)絡協(xié)議支持，同時利用該網(wǎng)絡傳輸中的高精度同步時鐘指揮作用，使整個系統(tǒng)中端與端之間的最低延時控制在125微秒以下。除此之外，AoIP網(wǎng)絡傳輸技術還能對一根百兆網(wǎng)絡傳輸線路上的512條雙向傳輸通路以及千兆網(wǎng)絡傳輸線路中的最大1024條雙向傳輸通道進行支持，從而滿足其系統(tǒng)建設中的多條音頻信號并行傳輸功能需求，并同時進行控制信號交換等，促進其傳輸效率大幅提升，滿足系統(tǒng)建設的數(shù)據(jù)傳輸可靠性與兼容性要求。

綜合上述情況，在進行異構廣播總控系統(tǒng)建設中，除對AoIP網(wǎng)絡傳輸技術進行設計應用外，同時在廣播發(fā)射臺中選擇相應的具有統(tǒng)一通信協(xié)議接口的核心設備，對向發(fā)射臺傳輸?shù)男盘柧€路采用1路路由與2路數(shù)字路由支持，并實現(xiàn)對廣播發(fā)射臺信號系統(tǒng)的統(tǒng)一并網(wǎng)監(jiān)測監(jiān)控管理，以形成源端至宿端之間全流程監(jiān)測監(jiān)控的廣播總控系統(tǒng)，為廣播節(jié)目信號的安全和優(yōu)質(zhì)傳輸控制提供可靠的系統(tǒng)支持。

二、系統(tǒng)的總體框架與設計分析

根據(jù)上述對基于AoIP網(wǎng)絡與數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)設計思路分析，在具體設計中，對其系統(tǒng)建設提出如下技術方案及有關流程設置。

基于AoIP網(wǎng)絡與數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)，其總體結構組成包含信號輸入系統(tǒng)以及外來轉播信號系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、數(shù)字音頻同步系統(tǒng)、互為主備數(shù)字矩陣系統(tǒng)、應急切換系統(tǒng)、源端與宿端之間的設備和信號全流程監(jiān)控系統(tǒng)、IP化網(wǎng)絡矩陣系統(tǒng)等。其中，信號輸入系統(tǒng)在上述的異構廣播總控系統(tǒng)中，能夠通過總控主備數(shù)字矩陣與IP化網(wǎng)絡矩陣實現(xiàn)對信號的匯聚和調(diào)配使用;信號輸入系統(tǒng)中所包含的信號有直播室以及語錄室、錄音棚、外來轉播信號等。互為主備的數(shù)字矩陣系統(tǒng)，主要由互為主備的延時器以及數(shù)字音頻矩陣、八選一切換器、音頻處理器、跳線系統(tǒng)、手動二切一等設備和系統(tǒng)組成，其在廣播總控系統(tǒng)運行中，能夠進行節(jié)目信號延時與調(diào)度、音質(zhì)處理、自動或手動應急切換等功能支持。外來轉播信號系統(tǒng)在廣播總控系統(tǒng)運行中，通過采用經(jīng)一分四的音頻分配器對外來轉播信號進行分配，并向主備數(shù)字矩陣與網(wǎng)絡矩陣中接入實現(xiàn)后，向調(diào)音臺進行返送，以進行轉播使用。此外，在進行部分外來轉播信號的處理中，除按照上述方式進行轉播應用外，還可以通過將外來轉播信號的發(fā)射衛(wèi)星與機頂盒發(fā)射信號，向調(diào)音臺中接入，并在人工轉播方式支持下，對其信號轉播及安全進行保障。此外，上述廣播總控系統(tǒng)中的數(shù)字音頻同步系統(tǒng)，是采用星型結構形式，在時鐘信號發(fā)生器所發(fā)生的精準信源支持下，對直播間的調(diào)音臺與各矩陣設備的音頻信號同步源進行支持，以滿足整個系統(tǒng)的數(shù)字音頻信號同步需求。時鐘系統(tǒng)中通過采用兩臺時鐘發(fā)生器，在GPS校時支持下，通過時鐘切換器的切換與分配，對各技術部位與系統(tǒng)進行統(tǒng)一的標準時鐘信號提供，以對整個系統(tǒng)的時間同步需求進行滿足。應急切換系統(tǒng)在廣播總控系統(tǒng)運行中，是通過手動二切一支持進行直播室直通信號向傳輸系統(tǒng)音分輸送，并且在總控系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)性故障情況下，立即通過手動方式將直播室信號向該系統(tǒng)傳輸，為信號播出提供可靠的安全保障和支持。

三、結語

總之，基于AoIP網(wǎng)絡與數(shù)字音頻技術的異構廣播總控系統(tǒng)設計與構建，不僅實現(xiàn)了對AES3與AES67數(shù)據(jù)通信協(xié)議標準的融合應用，而且在AoIP網(wǎng)絡的傳輸技術優(yōu)勢支持下，進行具有更加全面的功能作用與更高技術水平的新型異構廣播總控系統(tǒng)建立，為廣播電視信號的高效、優(yōu)質(zhì)與安全播出提供了更可靠的保障和支持，具有十分積極的價值作用和意義，值得深入研究。

（作者單位：沈陽廣播電視臺）

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