广播电台直播报道中的常用音频传输技术

尤苗

近年来随着通信科技發展，媒体融合上升为国家战略，习近平总书记在中央全面深化改革领导小组会议上强调“要推动传统媒体和新兴媒体融合发展，要遵循新闻传播规律和新兴媒体发展规律，强化互联网思维，坚持传统媒体和新兴媒体优势互补、一体发展”。

作为国家级媒体的中国国际广播电台（以下简称国际台）也已成为涵盖广播、视频、网络、平面和影视译制等业务集群的全媒体集团。

作为一家以对外传播为主要特色的国家媒体，音频广播以其覆盖面广、受众层次多样、播出和接收方式灵活、内容质量高的优势，在新媒体业态的强势冲击之下，依然保持着旺盛的生命力。

广播电台除了常规节目播出之外，也越来越多地插播前方记者连线和突发事件报道，聚焦国家大事、突出舆论热点，使听众更有现场感和融入感。于是在前方报道中，音频信号如何便捷、安全、清晰地传回主控机房，就成为一个看似简单、内涵丰富的课题。以国际台为例，音频信号的传输方式多样，各有所长，但无论从应用时间还是技术背景看，都大致可分为传统技术和基于IP的新近技术两大类。本文对我台主要应用的六种音频传输手段的应用场景和运维需求作一综述与探讨。

一、传统传输技术

1.1光纤

优点：频带宽、损耗低、重量轻、保真度高、抗干扰能力强。在音频直播中应用光纤通信可谓大材小用，但也铸就出最高级别的稳定性和安全性。

缺点：铺设难度大、跳接节点多、质地脆弱（铠装光缆除外）。前方报道多为临时场所，光纤铺设必备过线槽，以防意外受损;光纤连接头和跳线架制式多样，给互连互通带来一定转接麻烦，并且在使用前需要精密测量光通路的衰减数据，以保证信号传输质量。

应用：通常运用光纤和配套光端机进行信号传输的场所多为安保可靠、筹备期长、直播常态化的场所，比如每年人民大会堂召开“两会”，国际台的直播都使用光纤资源。

1.2电话耦合器

优点：由于采用电话线作为传输载体，最大的优势就是全球线路资源都十分丰富，近些年IP电话广泛普及，稳定性和音质都有一定提升。国际台使用的是Eela Audio S20A耦合器设备，这款设备被称为“电台记者的瑞士军刀”，至今仍风靡全球。它自带一个小型的调音系统，既有线路输入又有麦克风输入，还能做到输入输出双监听并灵活配比，无论走到哪里，只要有电话线和一副耳麦，记者就能直接与后方连接。

缺点：电话耦合器是单声道传输，带宽极窄，音质很差，听起来就是电话听筒里的干瘪的声音;更是为了集中反映人声，削掉了音色中很多高频成分，所以不适合音乐类节目的播出。

应用：由于稳定性好、自带电池，在广播电台经常作为备份信号线路使用。

某些直播活动需要前后方主持人互动交流，或者需要电话连线前方记者时，电话耦合器更是不二选择。值得一提的是，EELA Audio后来又推出了S25型，可以串联在手机上，通过拨打手机进行信号传输，由于金属外壳很好地屏蔽了外界干扰，使得手机能与S25保持很近的距离。

1.3卫星转播车

国际台的卫星转播车采用Ku波段，音频信号压缩采用MPEG-2标准。卫星系统的上行链路由车载天线、高功率放大器、上变频器、编码调制器、倒备切换器等组成;下行链路由LNB、功率分配器、接收机、频谱分析仪等组成。车载DSNG卫星传送系统采用DVB-S标准，支持多路音频打包后的单向传输，多处接收，经济实惠地实现多址通信。卫星转播车适合电台做体育赛事直播、户外音乐节直播、听友见面会、路演推广等活动，为媒体扩大知名度，树立品牌。

优点：通过租用卫星链路实现信号传输，具有频段宽、容量大、质量高、传输不受距离限制的优势。

缺点：在实际应用中设备调试较为复杂，前期需要做好充分的现场勘查和链路测试，易受建筑遮挡和恶劣天气（强风、雨衰）的影响，卫星租用费也较昂贵。

二、新近传输技术

2.1 E1专线

作为SDH的一种使用形式，采用同步时分复用技术将30个语音信道和2个控制信道复合在一条速率为2.048Mbps的高速信道上。E1设备通常采用MPEG-1 Layer2标准广播级数字压缩编码，声音还原度高，部分厂家设备支持比特率在64kbps-384kbps之间的多种编码，实现既能保质又能保量的灵活配置，并可在剩余信道中加入网络和话音功能。

优点：

相较于前方记者常用的视频传输和图文报道，音频传输所需带宽相对较小，因此E1专线提供了一种性价比极高的信道传输方案，在广播电台得到广泛使用。并且运行在SDH上，中间环节通过由电信运营商运营的干线网，自动化、智能化程度高，拥有很强的网络自愈、重组能力，并且做到专线专用，不易受到攻击和干扰。

缺点：

较高的灵活性和统一网管系统为线路开通前的准备工作造成了一定难度，导致筹备期很长（非加急订单至少需要提前1周与电信运营商签合同）。尤其收发两端距离较远时，国内需要跨越不同省、市内需要跨越不同局，增加了测试环节和排除难度。另外，E1设备有G.703非平衡的75 ohm和平衡的120 ohm两种接口，通常需要配置光猫和协议转换器。

2.2互联网

互联网音频传输的概念很早就有，泛指将音频信号通过编码器的压缩算法形成数据包，应用IP网络（公共互联网或专线）进行传输，但在广电是最近几年才真正广泛应用起来的。究其原因，主要受限于传输速率和安全性两大因素：首先，传输速率是广电播出安全的生命线，哪怕偶发的速率波动都会给播出效果造成极大伤害，轻者丢包卡顿、时延增大，重者有空播的危险，所以在网速没有快到一定程度时，广电不敢尝试于直播;其次，互联网属于公共资源，安全性和私密性都很差，容易受到干扰、冲击和泄密，也迫使广电在使用时难以放开手脚。这种状况直到宽带互联网、MSTP的出现才彻底得到扭转。

广电的互联网音頻传输发展大致经历了3个阶段。

第一阶段：ADSL。即非对称数字用户线路，问世已有20年时间，早期家庭用来上网使用。它以普通电话线作为传输媒介，充分利用现有的市话网络，有效降低运营商的安装和维护成本。

ADSL的特点是在上行和下行两个方向的传输速率完全不相同，即便到了ADSL2+的新标准出现之后，通常下行速率虽然可达12-20 Mbps，上行速率也只有1-2 Mbps。所以虽然能够满足访问互联网、下载资源的使用需求，却不利于广播电台这种极端依赖上行速率实现音频、图文播发的应用形式。

但ADSL的业务配置以电话线为媒介的特点，使其成为一种最廉价的专线，独享全部带宽资源，不存在网络拥堵或资源被抢占的风险，可谓稳字当头，时至今日，电信运营商依然为广电提供ADSL接入服务。

第二阶段：宽带互联网。究竟多“宽”算“宽带”并没有一个确切的论断，但最近十年是互联网腾飞的十年，更是随着国家“互联网+”战略的实施，无论小区宽带的接入速度还是电信干线网的承载能力，都以翻倍的形式完成了数轮增长却是有目共睹的。早年间国际台外出做直播，要为选择租用10 Mbps还是20 Mbps而精打细算，如今在很多省会城市申请资源，100 Mbps只是起步，部分江浙互联网发达地区，100 Mbps宽带甚至作为基础资源免费使用，这为音频直播提供了极大的便利。国际台的特点是多语种，4到8种语言同时传输（含直播和同声传译信号回传）是家常便饭，以往需要租用近10条ADSL，现在只需1个宽带接口和路由器（或交换机）就够了。

宽带互联网缺点也很明显，就是独享性的大大削弱。在媒体间大量聚集的直播场所（如2019年国家会议中心召开亚洲文明论坛、2018年上海国家会展中心举办中国国际进口博览会），多家媒体的宽带资源往往捆绑在一台交换机上，这就造成了两个弊端：一是交换机作为单节点设备，往往没有热备份，如果设备故障会同时影响多家媒体的正常使用;二是媒体之间有干扰，当某家媒体大量上传或下载视频，形成数据风暴时，会瞬间抢占绝大部分宽带资源，殃及广播电台的音频传输，造成数据流丢包的陡增甚至彻底断线。

所以广播电台在前期筹备时，必须与现场的宽带服务工程师及时沟通，在交换机上采用VLAN划分或网口限速等方法，避免数据风暴的侵扰，并完善额外传输路由，做好应急预案。另外，还要对网络协议和端口开放提出要求，因为有时网络上会被添加防火墙、关闭端口、关闭协议，造成设备无法识别或数据流无法传输。

第三阶段：MSTP。是指基于SDH 平台，可以同时实现TDM、ATM、IP网等业务的接入、处理和传送，并提供统一网管的多业务平台，它既能实现快速传输，又能满足多业务承载，更重要的是能提供电信级的QoS保障能力。

MSTP的最大特点是支持透传功能：保证传送业务的透明性，包括IP网的MAC帧、VLAN标记等的透明传送。传输链路带宽可随业务需求量大小来配置，支持VLAN处理功能和流量控制功能。MSTP设备则采用虚级联技术，保证穿透网络的无关性，便于快速开展业务;并且采用延时补偿技术，提供多径传输，充分利用原有网络资源。

此外，MSTP还具有两大优势。1，作为IP网的承载平台，能提供完善的保护和管理能力，对数据流量进行汇聚，对其所占用的带宽进行收敛，从而提高带宽利用率，减少占用的光纤，节省网络设备的光端口。2，能够完成比传统SDH更强的业务处理能力，为大客户提供高质量的专线服务，其点对点业务就非常适合广播电台音频传输使用，无论音视视频、何种算法标准、多少路数信号都可以在前后端编解码器匹配的情况下通过MSTP传输，无需做任何配置。

2.3宽带海事卫星

宽带海事卫星通信系统（BGAN）由国际海事卫星组织（Inmarsat）研发，它能实现在一台终端设备上完成互联网传输、音视频直播、文件传送、卫星电话等常用业务。作为全球海事遇险呼叫系统的支撑网络，能满足除了南北极83度之外的全球覆盖，所以也非常适合新闻报道领域的应用。

工作原理：前方现场的音频数据在采集端进行压缩编码，编码后的数据送入终端设备，将数据进行QPSK调制，然后通过发射天线发送给海事卫星进行转发;海事卫星地面站的接收天线将接收到的转发数据进行解调，送给地面站的通信服务器，服务器再通过专线送给后方接收端（如主控机房）;接收端对收到的音频压缩数据进行解压，最终封装输出。

目前广泛使用的是BGAN四代星产品，国际台使用的设备终端Explore 710重量仅3.5Kg，占用面积相当于A4纸，能满足记者小巧便携、快速装备、机动性强的需求。而且对星迅速，只需让天线面对卫星的大概方向，参照显示屏上的信号指示和定位提示音，慢慢调整天线方位和俯仰角，即可逐渐接近最高信号强度，设备在完成注册卫星网络的程序后即可使用。

2015年，BGAN系统五代星已完成部署、提供服务，拥有89个宽点波束、8个可移动高容量波束，是第一个全球超高速移动卫星网络，可与4G接轨，使用Ka和L波段混合网络，下载速率可达50Mbps，上传速率可达5Mbps，并可通过转发器调用来平衡不同覆盖地区对信号吞吐量的不同需求，满足全球突发事件和热点地区记者报道的需求。

海事卫星通信在我台进行重大直播报道时应用的不多，但却是在地面传输线路无法铺设、海外通信、抗震救灾报道时的利器，是广播电台音频传输手段的重要补充。

国际台每年的直播任务上百次，主要类型分四种：重大活动直播、临时直播报道、海外高访直播、对内频率广播（环球资讯、轻松调频、劲曲调频等）自主策划活动，技术人员通过每次报道任务的地点、规模、当地资源状况，筹划所采用的技术手段和设备配置。

借力于近几年互联网的腾飞和数字编解码技术的加持，信号传输手段和传输效率上都有日新月异的发展，既有老树开新花，又有新壶装新酒。广播作为电台的主打产品，技术工作者作为信号传输的中坚力量，对音频从信号源、到信道、到接收的应用和研究也要与时俱进、独具匠心，从而不断守正创新，提升服务品质，打造媒体品牌，争夺国际话语权。