浅谈柳州市广播电视台新一代数字网络化广播直播室系统的构建

□ 林 曦

一、引言

一种新技术的诞生总是伴随着旧有技术的逐步淘汰而被写入历史，广播播控技术领域也不例外。作为一个新的发展方向的AOIP 技术有什么优势？是否能够达到广播安全播出极高要求的标准？可否在广播未来的发展阶段中成为引领技术变革的先行者呢？回答这些问题必须首先简单回顾广播播控技术的发展沿革。

人类历史上的第一次广播是在1906年圣诞节前夜，由美国人费森登和亚历山德逊在纽约附近设立的广播站进行了首次播出。而真正的广播电台诞生于20世纪20年代，世界上第一座合法电台——美国匹兹堡KDKA 电台，于1920年11月2日正式开播。3年后的1923年1月，中国无线电广播公司的广播台在上海也进行了首秀。中央人民广播电台的前身——延安新华广播电台则于1940年12月成立。

广播的本质简单来讲就是将声音传播得更远，让更多人听得到。所以我们在解决这个问题上想了许多办法，创新创造了很多技术及设备，分别在录制播出端、转换发射端和接收信号端创新了声电、模数转换技术，创造了天线、卫星、收音机等相关设施设备。从最初的如何让人听得到，到后来的怎样听得清，到如今的促进广播节目办得更出色，从而吸引更多人听，形成了一个完整的闭环和生态圈。

二、认识AOIP

作为主要应用于我们前文提到的录制播出端播出系统的一种新技术，AOIP 到底是什么呢？AOIP（Audio over IP）指的是在局域网中以IP 形式对音频信号进行高质量传输的技术，主要特点为无损不压缩、高保真且低延时。它主要基于OSI 模型的网络IP 层实现网络化传输，借助IP网络带宽以多播方式实现灵活配置；按照IEEE1588 标准的PTP 协议完成时钟同步，通过RTP 进行数据传输，并且利用DiffServ 作为QoS 服务。

回顾广播播控系统发展历程，主要分为四个阶段。首先是传统模拟播出阶段。必须以物理连接方式模拟声音信号输入输出设备，其特点就是对音频信号进行处理后不能保存和调用之前调好的模式，操作控制繁复，受到音频线传输衰减制约，难以远距离传输和共享音频信号。然后是模数混合播出模式阶段，其以ATM 总线结构为主，以模拟矩阵为辅，从而确保主控系统对音频信号的传输、监测与调度等操作；同时，数字技术的完善，特别是数字调音台的广泛影响，虽然进一步提高了播控系统对信号的调控能力，但是在信号利用效率及共享范围等方面没有实质性突破，依旧无法体现信号自由度。接着是数字网络化播出阶段，即自动化播出阶段。该阶段的播控系统主要设备为数字、网络矩阵，播出信号的传输主要依靠物理连接、网线连接以及MADI 数字光纤。这一阶段采用的CobraNet 与EtherSound 技术构建的专网控制信息稍多一些都需要另一个网络来传送；另外，在千兆网中其传输通道也受限于32 个。最后是全数字网络化播出阶段。这一阶段的AOIP播控网络主要基于核心交换机，且集成各类交换机群，实现了一个更大的且功能更全的数字网络化矩阵，最终确保多元数据的收集，以及音频信号的调度、处理、监测和传输向智能化发展，音频节目的互通互联，共享自由度得到空前提升。

三、AOIP技术的特点和优势

（一）经济便利

安装AOIP 流程仅需一根网线便能实现与播控系统的连接，相较于传统的音频技术有了极大突破。AOIP 技术能够在一根普通的8 芯网线中完成音频、数据、控制、电源等功能，不仅节省了各种线缆对系统的绑架，而且所有节点在网线连接中便能实现无障碍沟通。AOIP 技术支持多通道多网络传输，其理论上有512 路通道；支持网络多播功能，可在不占额外网络带宽的基础上传输节目信号，实现电台与电台，电台与发射站、电视台等多目的地的远距离传输。

（二）安全高效

安全播出是广播电台的生命线，一切技术、制度、人员、设备的管理底线均源于此，所以对于AOIP 而言，唯有确保音频信号传输路径得到完整有效监测才能保障节目安全播出。其通过对传输路径的预先监测，在出现数据传输状况时便会第一时间告警，通知播控系统值班维护人员对传输故障进行处理，确保广播电台节目无障碍播出。其主要通过设备管理对所有入网设备进行智能发现匹配和远程管理；对传统路由和网络路由进行统一分析调度，获取整个系统链路实时状况，完成备份管理以及定时切换和应急切换；其可以基于内容的故障监测和报警管理并完整地记录日志，通过无损全网全节点监听真实反映节目原始质量。

（三）功能独特

AOIP 技术让虚拟声卡代替了专业物理声卡，创造性地引入了AOIP 音频流概念。在具备AOIP 功能的调音台上，它的输入输出通道母线也可以不是物理意义上的，可以通过推子触发服务器上的音频文件播出，然后封装成AOIP 流形式，经网络到达调音台参与混音处理，同理母线输出则将AOIP 流生成为服务器文件。而音频工作站也不必安装物理声卡，混音声轨既可以来自AOIP 设备的实时轨，也可以来自硬盘的虚拟轨。

四、以AOIP技术构建直播室项目

（一）项目功能与需求

新建的直播机房应具有支持AES 67 标准的AOIP 信号的能力，为将来整体网络化改造奠定基础；且立足广播节目的制作工艺和流程。系统设计应着眼于未来广播的发展，功能和性能上必须有一定的超前性；整体指标均衡一致，不得出现指标瓶颈，系统和设备的技术指标达到国家相关标准的最高等级；技术开放性上，系统符合国际通用标准，符合国家及行业有关标准，采用开放的接口与技术，建立开放的结构，可以方便地进行技术扩展和升级；使用对象开放性上，能够满足各类广播节目的使用要求；安全可靠性上，控制系统和关键设备要有冗余备份设计，主要设备具有双电源供电；具有极高的运行可靠性，并具备完善的应急方案，系统设计上不能出现单点故障造成系统崩溃。

（二）项目设计与实施

项目主要核心设备为一台DHD52/RX 数字直播调音台，通过一个DHD52-7235A 话简/耳机模块连接主持人和嘉宾话筒和耳机；将四个DHD52-7224A XC 模拟模块接入各种模拟外来信号源、监听设备、对讲和延时设备、备份工作站等；经三个DHD52-7212A XC 数字模块部署主播出工作站、上网电脑、总控主备矩阵返送信号及部分数字外来信号（比如室外直播回传等）。图1 为项目实施图。

图1 项目实施图

五、结语

在实施部署完该项目后，我们发现它的软件系统才是我们切身感觉其先进和庞大的所在之处。特别在项目核心数字调音台的软件系统控制、调度、配置、常规应用、特殊功能等方面，该项目都赋予用户最大的自由度和灵活性，最大限度发挥了整个系统所有能力，并能够让系统在最大程度上适应用户需求，这些都是前所未有的革命性创造，也翻开了新时代广播播控技术新的一页。作为新的一页，“大道是简”的理念跃然纸上。AOIP 技术将虚拟化引入广播播控系统中，将专业物理声卡取代，而无压缩SDI over IP技术则在电视播控系统虚拟出各种播出服务器；两者都依附于IP 网络应用协议，都把“通道”概念演绎得出神入化。