邯鄲廣播播控系統的智能化網絡化建設
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【摘 要】在當前科技技術、信息化技術爆炸的時代，廣播播出系統及傳輸方式也得到了相應的發展。邯鄲廣播電視臺緊隨時代的發展，在政府的大力支持下，積極提高設備項目建設，對廣播播控系統進行了智能化、網絡化建設，建成了河北首家AOIP制播、總控全臺網系統。隨著電子技術的發展，廣播音頻的傳輸方式也經歷了由模擬向數字化轉換，由實際直連電纜向網絡虛擬化轉換。在廣播電視行業中，AoIP技術的網絡化模式、具有多個通道、雙向傳輸、虛擬分配位置等特點決定了它為音頻傳輸提供了技術支持。本文簡要介紹了在AoIP技術和Dante協議，以及我臺基于新技術建成的智能化、網絡化播控系統在實際使用情況。
【關鍵詞】智能化;網絡化;數字化AOIP;AES67
中圖分類號： TN934 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）11-0225-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.107
【Abstract】In the era of explosion of science and technology and information technology， broadcasting system and transmission mode have also been developed accordingly. Handan Radio and Television Station is keeping pace with the development of the times. With the strong support of the government， it actively improves the construction of equipment projects， intellectualizes and networked the broadcasting and control system， and builds the first AOIP broadcasting and general control network system in Hebei Province. With the development of electronic technology， the transmission mode of broadcasting audio has also undergone the transformation from analog to digital， from actual direct cable to network virtualization. In the broadcasting and television industry， the characteristics of AoIP technology， such as networking， multi-channel， bidirectional and virtual distribution， determine that it will become the mainstream development direction of the next generation of audio transmission technology. This paper briefly introduces the ante protocol which occupies a high market share in AoIP， and the actual application of ACM3 broadcasting control system of Fuzhuan Co.， Ltd. in our station.
【Key words】Intelligent; Networked; AOIP; AES67
0 引言
邯鄲廣播播控于2005年實行了一次大的技術革新，安裝了數字音頻工作網，實現了采、編、播一體化。隨著廣播事業的發展，節目的數目、時長以及內容的生產得到了顯著增加，以及新的播出形式——融媒體的涌現。我臺需要推動數字化發展，實現廣播節目生產傳播中的各個環節的數字化轉變。提升廣播影視的核心競爭力。隨著科技技術的不斷發展為廣播數字化、網絡化、智能化發展提供了保障。我臺基于多方考察決定投資建設新型廣播播控系統。
AoIP網絡完全顛覆了調音臺、音分、矩陣等設計框架。該技術利用現有通用網絡交換機，整個系統的核心是交換機將具有AOIP功能的音頻設備集中連接到交換機，完成了音頻信號與控制信號的交互。可以通過每個設備分配的IP地址，直接定位跟蹤監測到該設備的運行情況，從而實現多路音頻信號在不同設備間的任意路由調度、監測監聽、內容分析等。在音頻云平臺中，無論信號來源、去向、音頻處理單元在那個位置，都能通過網絡平臺隨時拉上關系、互相聯通、相互代替，這對整合系統資源、增強冗余備份、減少系統復雜性，都具有非常重大的革命性意義。以太網是現今技術成熟應用廣泛的數字化網絡，AOIP技術成為專業音頻的一部分，它將帶給我們一些全新的數字音頻網絡應用?！澳M—數字—網絡”是廣播電視行業發展的必由之路，而“更高的性能和更簡單的方案”，將是AOIP帶給我們的技術支持。
Dante的數字信號是基于以太網的三層IP網絡傳輸技術，以太網為數字音頻的傳輸途徑有延遲低、精度高和綜合費用低廉的優點。Dante的數字信號可以在IP網絡尚傳輸數字音頻和數字時鐘信號，而且可用使用IP網絡技術執行內部的通信路由。與上一代的模擬音頻的傳輸鏈路相比，它比其他的數字音頻技術更加智能，并且沒有傳統音頻傳輸方案中大量冗余的通信電纜，直接降低的部署成本。所以Dante的數字化音頻網絡傳輸技術基本上代表了新一代的數字化、網絡化音頻傳輸的未來發展趨勢。 我臺播控系統技術方案
1 總控系統構成
邯鄲廣播電視臺根據本臺應用需求并參照總局第62號令的相關規定，同時適應廣電業務的發展趨勢，在政府資金支持下建立了一套數字、網絡化廣播控制系統。它由兩套同時運行的路由調度子系統構成鏈路冗余結構，一套路由采用數模一體矩陣，另一套路由是采用福川科技最新研發的分布式CR-100網絡音頻路由器，構建的AOIP網絡路由系統。兩套路由系統從傳輸鏈路的規劃設計、設備選型都充分考慮冗余備份。
我臺使用福川科技DB3000S矩陣作為音頻信號路由調度中心，該矩陣支持AOIP技術。在整個總控系統中，傳統矩陣只是音頻交換的一個節點，AOIP系統中所有交換節點的音頻信號都能在網絡中進行路由和調度，系統中全部AOIP設備共同構建成一個虛擬音頻矩陣系統，或稱之為網絡矩陣系統，作為DB3000S矩陣的備份路由系統，利用ACM3總控智能管理系統（以下簡稱ACM3系統），可以實現對AOIP系統內的全部音頻信號進行路由和調度、信號監測、內容比對和應急預案處理等，實現對總控系統全流程的實時監測、監聽、監看、報警聯動、應急切換、故障分析與統計等功能。
2 總控系統的信號流程
我臺在每個直播室內布設了一臺CR100音頻路由器，作為網絡音頻矩陣的一個交換節點。CR-100路由器的四路輸入設置為數字（AES/EBU），輸入信號依次為音頻工作站、延時后、延時前、調音臺備用對講，并把這四路信號路由到AOIP接口，經網絡傳送到總控系統中，作為網絡矩陣信號源。CR-100的環出信號，通過數字音頻線纜接入DB3000S矩陣，作為矩陣的信號源。系統中需要轉播的節目源，經CR100音頻路由器，環通輸出直接送音頻矩陣，作為矩陣信號源，AOIP輸出直接接入交換機，作為網絡音頻矩陣信號源，分別供數字音頻矩陣和網絡矩陣供兩套矩陣系統切換調度，成為被ACM3系統管理的內容。
CSW10X智能切換器，在其中固化了切換器軟件系統，它既具有路由器的信號路由調度功能，也具有信號智能切換功能。CSW10X智能切換器放置在總控信號輸出的末級，作為不同介質、不同路由信號的多路音源選擇設備，其優選信號源分別來自不同路徑的音頻信號：矩陣調度信號，AOIP網絡中送來的直播站信號、延時前信號、延時后信號，轉播信號及總控室錄制站通過虛擬聲卡送來的網絡備份信號等。優選出來的音頻信號經處理器后返送到智能切換器，利用智能切換器路由輸出功能，將美化后的音頻信號分配至智能切換器其它輸出端口，分別送往發射臺、網絡廣播、有線電視、新媒體等各種應用場合。
基于AOIP技術的ACM3總控智能管理系統
下面簡要介紹ACM3系統各模塊的功能與特點：
?。?）設備管理：智能巡檢主動發現系統內設備的運行狀態（如AES信號失鎖、主備電源缺失、網絡端口狀態、GPIO端口捕捉及控制等），并顯示設備硬件信息、軟件版本和預警信息，可通過網絡實現設備的遠程配置、操作、校時、升級等。
?。?）路由管理：對整個系統音頻設備路由狀態監測和控制，并用不同圖標表示各節點閉合模式，可手動設置常閉點和禁閉點，場景和切換單編輯、保存和調用功能;矩陣內部和AOIP網間路由可配對編組，實現組內端口同步切換;可根據末端信號追溯到鏈路的信號源頭
?。?）大屏顯示：將挖掘出來的參量信息，以控件組合的方式在大屏上形象地呈現出來（如各種形式的電平表、頻譜分析、相位圖、內容相關性圖、機房環境信息、信號流程圖等），同時按照設定的等級和條件實時監控，從設備狀態、業務流程、路由信息中來甄別整個播出鏈路狀態是否異常，異常時發出文字、語音提示。
?。?）系統流程圖顯示：分頻率展示系統的信號流程，更加直觀的展示整個系統的運行情況，包括信號路由情況、各關鍵點的電平情況、設備運行情況、設備在機柜中的安裝位置等。當出現故障時，可以迅速定位故障節點，實現快速排障。
?。?）報警管理和策略分析：給設備和信號配置多種報警項和不同報警級別;讓大屏顯示模塊通過報警級別顯示閃爍顏色，并根據報警項發出語音提示;當鏈路狀態發生異常時分析篩選出相應的處理預案提示，在極端的故障下，處理預案會按照我臺設定的應急流程執行，當鏈路狀態恢復正常后，系統預案會回滾至設備初始狀態;所有執行過程均被軟件記錄到數據庫，供ACM3策略管理模塊分析與統計。
?。?）監聽管理：能對系統中的所有設備端口進行實時監聽并顯示信號的電平、相位及信號的報警信息。
?。?）慢錄管理：完成音頻和視頻的全天候錄制，供回溯還原指定時段的音視頻及總控關鍵數據的原始狀態，并向其他模塊導出高保真的S48文件。
?。?）回溯管理：利用系統各模式記錄數據，根據報警日志或時間軸，以事件回放的方式將視頻、音頻、調音臺推子位置、延時器/切換器狀態信息重現，使我們更加方便的查找分析故障問題。
經過半年的安裝測試運行，我臺于2018年3月全面啟用新系統，各硬件設備和軟件功能模塊運行正常、穩定，大大減少了日常維護工作，尤其預案處理功能，不僅可以應急處理系統故障，并有效記錄處理過程，并且及時用聲、光報警提示。系統高效智能的自動化處理減輕了人員負擔，降低了播出故障率。系統豐富的日志及故障場景回溯功能，能在發生故障后精確定位到故障點，最大限度的幫助技術人員分析和排除故障。確保了優質安全播出。
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