基于云平台的广播制播系统建设

2022-09-23宋欣欣

电声技术 2022年7期

宋欣欣

（丽水市广播电视总台，浙江丽水 323000）

0 引言

丽水市广播电视总台（以下简称丽水台）有新闻综合、交通音乐、新农村共3 套自办广播节目，每套节目全天播出18 小时。支撑3 套节目生产的广播制播系统于2008 年建成服役，经过十多年的高强度使用，系统稳定性和可靠性下降，技术指标劣化，而且维修零配件经常出现缺货的情况，存在较大的播出安全隐患。为此，2021 年初，丽水台开始规划、制订新一代广播制播系统的技术方案。通过充分论证，台站决定依托浙江广电集团“中国蓝云”平台，利用其云上服务能力构建一套丽水本地的广播制播系统，实现网络化、智能化、一体化的广播数字音频综合生产与播出管理，以满足丽水台当前的广播业务生产需求和未来的业务发展需要，并有效提升安全播出的保障能力。

1 系统总体架构

丽水台新建的广播制播系统由内网制播系统、内外网安全交互平台、外网综合业务系统以及云制作系统组成，具备广播节目音频制作、编排、审听、管理、广告及播出等功能，总体架构如图1 所示。根据台内业务需求，内网制播系统配置了播出工作站、录制工作站及多通道播出工作站等，用于传统音频广播节目的制作与播出；在外网配置了直播互动工作站、灌录站及素材采集站等设备，经内外网安全交互平台实现了稳定快捷的数据交互，提供了基于电台办公网的外网制作系统和基于浙江广播电视集团“中国蓝云”的云制作系统。

图1 广播制播系统总体架构图

1.1 内网制播系统

内网制播系统由播出工作站、录制工作站、综合工作站、多通道播出站、主备服务器以及主备交换机等组成。

播出工作站用于播放节目编排站和广告编排站的节目、广告以及来自微信的语音等。播出工作站支持四通道的音频播出，可实现预听、Jingle播放、点歌器、列表编辑播出、广告播放以及直播录音等众多功能，并且可以针对新闻、音乐等专业频道提供专业组件，支撑各种类型的节目。

录制工作站用于多声道音频录音、音频制作、节目编辑与效果处理等，可导入和导出MP3、MP2、S48、Wav 等格式的音频文件，采样率和码率均可设置。

综合工作站除了用于音频制作之外，每个站点还同时具备节目智能编排管理、节目库管理以及广告播出管理等功能。

针对备份播出的需求，系统配置了多通道播出工作站（简称一播多）。一播多工作站与播出系统相连，可以同时播出4 套节目的信号，并直接下载各套节目的播出单和播出节目文件，根据节目单进行播出。如果节目单中有直播节目，一播多会下载该时段的广告和版头并按节目单时间播出，其他时间则自动垫乐，以避免停播事故的发生。

1.2 内外网安全交互平台

内外网安全交互平台由安全网闸“数据桥”及其配套的数据摆渡服务器组成。通过该平台，可以实现内网制播系统与外网综合业务系统的数据互联互通，除可实现本地系统即全台节目文件、素材资源的共享、调用等功能外，还支持同步云端服务功能，不仅可以通过“数据桥”将云端素材及节目安全同步到内网制播系统进行节目制作或成品播出，还可以将“中国蓝云”的云上AI 服务能力及素材库访问安全代理到内网制播系统，使内网制播网获取AI 语音、AI 虚拟主播等能力。

1.3 综合业务系统

综合业务系统包含具备外网制作功能的电台办公网、直播互动工作站、节目灌录站和素材采集站。

电台办公网通过办公网交换机与内外网交互平台的外网数据摆渡服务器相连，用户只需通过登录Web 站点，即可将内网素材同步至本地，在本地办公PC 上进行音频制作，制作完成后再通过安全交互平台同步到内网播出。

直播互动工作站用于主持人和导播在节目直播过程中与受众通过微信进行互动，并可将微信语音编辑后插入节目播出。

灌录站用于广播剧等外购节目的播放、审听，并通过灌录站播出的音频进行1 ∶1 时长的录制。

素材采集站用于外网素材的搜集、下载、审听，对适用的素材，通过内外网交互平台同步到内网，以丰富内网制播素材。

1.4 云制作系统

通过充分利用“中国蓝云”的云上服务能力，云动融媒广播业务平台以云计算和大数据技术在蓝云上实现了音频节目的制作、编排、广告及管理等功能，并通过浙江省广播电视骨干光缆传输网与丽水广播制播系统实现互联互通，构建起丽水广播的云制作系统。

通过云制作，用户无论是在台内制播网、办公网还是在台外的异地固网、移动互联网等网络环境，都可以对音频素材和项目文件进行统一的管理、存储、共享，实现全网络的制作业务支持。这既可以释放出紧张的制作机房资源，还可以从时间和空间层面，使用户的工作具有可延续性。从时间域分析，制作业务可以在任何时候打开制作的项目文件，进行节目制作。节目制作过程中，随时可以进行保存，在其他时间继续没完成的工作。从空间域分析，用户不仅可以在台内进行工作，还能在家里、异地甚至在移动终端上，实现节目制作的延续，打破以往只能在台内才能够进行工作的空间限制。

2 系统安全设计

2.1 网络安全

新一代广播制播系统数字化、网络化的建设特点，使得系统制作的节目质量、业务数据流程等高度依赖以太网络，因而网络安全非常重要。

为了提高网络的安全性，首先，系统配置了两台交换机为以太网络的主备交换机，当其中一台交换机服务不可用的时候，依然可以保证访问的通畅，保持系统连续、稳定地运行［1］。其次，系统配备了互为主备的两台服务器，每台服务器都标配4 个网络端口，通过两两汇聚后，两组网口分别连接主备核心交换机，保证当任何一台核心交换机或服务器网口出现故障的时候，用户仍能正常访问服务器［2］。当主服务器停播，后台播出服务功能会在少于2 s 的极短时间内自动切换到备服务器上继续工作。主备服务器上还安装了专业同步镜像软件以实时同步数据，保持主备服务器音频资源、节目资源的完全一致，实现了听众无感知的主备服务器切换［3］。

2.2 播出安全

2.2.1 配置主备播出站

每个频率直播间均配置主备播出站，其中备播出站通过心跳线实时监测主播出站的工作状态，在正常情况下备播出站始终处于哑音状态，当备播出站监测到主播出站出现故障时（可设定判断阈值时间），备播出站自动从哑音切换为放音，切换过程0延时，保证广播节目的播出安全。主备播出工作站的架构如图2 所示。

图2 主备播出工作站架构图

2.2.2 本地播出库

播出站可以将指定天数的节目单、广告单、Jingle 单等内容自动同步到播出站本地硬盘，建立本地播出库，也可以将指定类别的节目同步到本地库。在服务器和网络完全瘫痪的极端情况下，播出站可以从本地库中读取数据进行节目播出。

2.2.3 大缓存播出

播出站还具有本地大缓存播出功能，可在正常播放的同时自动将数据读取到本地缓存中，建立播出缓存空间，在出现间歇性的网络风暴或网络堵塞等情况时，可以通过缓存播出，以避免出现声音卡顿等劣播事故。

2.3 制作安全

在节目制作过程中，系统通过对音频文件质量进行检测分析的软件对节目进行质量检测和审核，保证节目制作文件的安全［4］。在节目编单过程中，通过节目单编排监测报警软件进行节目单的实时监测与报警，保证播出节目单的安全。

2.3.1 文件质量技审

节目播出时，系统将对所有录制工作站新发节目的音频文件进行技术质量审核，针对文件格式、相位、电平、静音、故障帧等参数进行自动检测与分析，以保证播出节目的质量。对修改过的节目也能进行及时分析处理、自动判断，对音频文件的电平、相位进行校正和归一化处理。

2.3.2 节目单编排监测告警

系统可对播出系统各频道节目单的编排情况进行实时监测和报警，如对系统节目编排不足、未编排、数据记录与音频文件不符、音频文件丢失等异态进行报警提示，报警方式可选择屏幕、语音和短消息提示等手段［5］。

3 关键技术应用

新建的广播制播系统引入了Superlink 制播技术、多库多指向技术以及内外网数据交互平台等关键技术。

3.1 Superlink 制播技术

Superlink 制播技术采用客户端/ 服务器（Client/Server，C/S）和浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）相结合的架构。录制、播出及编排等对性能要求高的工作站采用C/S 架构。节目审听采用B/S 结构，通过IE 浏览器网页登录。播出工作站采用模块化结构，用户可以选择所需的功能模块、自定义播出站界面，如图3 所示。

图3 可自定义的播出站界面

对于音乐类节目，Superlink 具备自动编单功能，可根据设定的策略进行自动编单播出，提高编单效率和节目内容的可听度；具备声音文件功能，能够对音频节目库所有节目的电平进行批量化自动调节，统一电平；具备支持多种音频格式、实时安全播出等功能。

3.2 多库多指向技术

多库多指向是指播出软件支持多个数据库协同运行，可以配置多个服务器指向，播出站能自动侦测服务器状态，可自动切换到可用的服务器。即使所有的服务器完全失效，播出站也可以指向本地数据库，自动同步指定天数的节目单、广告单、Jingle 单等内容到本地硬盘，建立本地播出库，实现永不停播。

另外，主备节目库之间能自动进行增量同步，保证各个频率的主数据库以及音频文件与备数据库、备份音频文件保持完全的同步，从而保证整个播出系统的所有播出内容具有双重热备份。多库多指向技术架构如图4 所示。

图4 多库多指向技术架构图

3.3 内外网安全交互平台

为了确保制播内网的播出安全，制播内网与办公网之间不允许有任何网络层面的数据连接和交互。但从电台的实际业务需求来说，制播内网又不能成为信息孤岛。一方面，内网节目制作需要从办公网、互联网等各种渠道获取丰富的新闻素材和节目素材；另一方面，制作机房的站点资源有限，编辑也希望可以不必进入机房而更加便捷地在个人办公电脑上进行制作。因此，针对这个需求和技术难点，系统设计了由安全网闸“数据桥”及数据摆渡服务器组成的内外网安全交互平台，其架构如图5所示。