广播播控系统IP化发展思路

吴 杰

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

引言

媒体融合发展背景下，为提高广播节目播出质量，提升安全播出保障水平，参照相关行业标准及要求，建设数字化、网络化、智能化的广播播控系统势在必行，其能充分引入数字音频专业领域的前沿技术与前沿理念，实现对广播播控系统自动化、IP 化全覆盖、全监管。其采用智能化安全播出策略，不仅能够在广播播控系统运行不正常时及时响应、准确诊断，还能在确保整个技术系统可靠运行的基础上，保证新系统的开放性和互通性。

专业音频行业迈入了网络化的时代，AoIP （Audio over IP）成为未来发展趋势。目前，内蒙古广播电视台的广播智能监测系统使用的是Cobranet 网络音频技术，虽然这种技术在当年得到成熟应用，但现阶段已经不能满足融媒体时代对于节目制作的要求。Cobranet 网络音频技术在传输时延、网络规模、兼容开放方面发展受限，不能构建低延时、高质量的网络音频系统，不能满足高可靠性的安全播出要求，只是局域网内的网络音频技术，通常用于智能监测系统。与此同时，信息技术日新月异，基于IP 的网络音频技术越来越成熟稳定。2017 年1 月，GY/T304-2016《高性能流化音频在IP 网络上的互操作性规范》 正式颁布实施，重点强调了同步、媒体时钟、传输、编码与成流4 个问题，主要规定了在IP 网络上传输全频带和低噪声的高性能音频的互操作模式，适用于广播节目制作、音乐制作和影视后期制作设备间的信号交换，也可以用于商业音频领域，如固定和流动的现场扩声，为构建标准化的AoIP 网络提供了更具实际操作价值的指导意见。

1 AoIP 技术的发展现状

AoIP 是在普通以太网上以IP 流的方式实时传送高保真数字音频信号的技术，传输的音频信号具有非压缩、低延时、全带宽等特点。信号通常以48kHz/24bit 采样，小于1ms 延时封包，与模拟信号、数字信号没有明显区别，能够满足安全播出要求以及会议的现场扩声需求。

当前，信息技术已进入千兆甚至万兆网络时代，理想状态下，百兆网就已经能够双向对传各56 个通道48kHz/24bit 的线性音频信号，千兆网则能实现500 路的信号对传，而万兆网完全能够满足新时代下广播技术系统的发展要求。

2 AoIP 技术的发展趋势及优点

AoIP 技术的显著特点是可以使用成本较低的超五类或六类网线代替专业音频线缆传输模拟音频信号和数字音频信号。AoIP 的核心优势是使用标准网络基础设施连接设备。传统的广播音频技术系统，需要采用大量的专用设备和复杂的布线，而利用AoIP 技术，系统可以通过以太网将音频信号传输到远程地点，实现分布式音频制作，降低设备选用和布线选择的复杂性，更加灵活高效。

在广播音频制作及播出的过程中，需要对处于不同位置的演播室、录音棚、编播室、直播室等进行网络连接。采用AoIP 技术后，可以通过IP 网络将这些地方连接起来，实现实时音频传输和协作制作。音频制作完成后可快速转存至播出系统，实现广播节目快速、稳定、高效播出。

以往，进行远程广播需要专门的电缆、编解码器和回传线路。而采用AoIP 技术后，工作人员可以通过IP 网络在任何位置进行远程广播，只需要一台可以连网的电脑和合适的音频接口设备。

技术系统更新或迭代升级只需改变终端产品，系统整体结构易扩展、易部署，物理链路得到简化，使其更接近IT 系统而非传统广播技术系统。卡侬头成为系统的末端设备，用于连接麦克风。虽然在一根以太网线中可以传输的声道数取决于网络速度和协议种类，但千兆网系统可以在单根网线或光纤里传输数百个单声道、立体声或环绕声音频。相比之下，MADI 仅支持64 个单声道，数字信号支持一对立体声，而模拟信号只能支持一个单声道。AoIP 技术只需要对网络资源进行恰当的分配，使用多播路由器就可以节省大量音分设备，而且通过上述商用交换机和管理软件即可实现的路由控制完全可以替代传统的音频矩阵。

3 广播播控系统AoIP技术基本架构

目前，广播播控系统基本都是数字音频矩阵和AoIP 网络矩阵相结合的智能化播控系统，采用以AES 音频链路为主、AoIP 音频链路为备的基本架构。整个系统突出数字音频IP 化和智能化，以AES3 数字音频系统和AoIP 音频网络平台容错备份，确保系统高安全、高可靠，能满足未来系统更新扩容和可持续性发展的需求。这种架构的播控系统较为稳定，与数字音频时代相比，系统故障排查和处理难度系数高，安全播出压力大。基于AoIP 技术架构的广播播控系统优势明显，如软件化的集中处理替代硬件实现，具体应用是智能化监测、辅助值班、应急处理、视音频集中延时处理、信号路由调度等，使系统更具兼容性、智能性、扩展性，同时也为5G 频道技术广播部分的发展奠定一定基础。

广播播控系统IP 化发展包含各广播频率播出系统升级改造，如广播直播间调音台直播系统的搭建及导播间导播系统的搭建；总控系统核心设备机房的建设、总控系统管理运维平台的建设、总控监测应急运维平台的建设；融媒体中心等主要机房之间信号的互联互通。

4 广播播控系统IP 化的发展思路

广播播控系统的IP 化发展坚持以提升安全播出保障水平为出发点，以系统架构简洁轻量、系统功能先进丰富为方向，以高质量、不间断、既经济、又安全为宗旨，充分考虑广播节目安全播出需求，建设稳定可靠、安全开放的AoIP 音频体系，充分发挥AoIP 技术的先进性、灵活性，完成广播节目音频信号汇聚、传输、调度、应急、监测、监管等日常安全播出任务。系统架构设计简洁、信号流程科学、逻辑关系清晰、应急手段有效。广播播控系统项目设计以《广播电台数字化网络化建设白皮书》为指导，建设智能化监测系统，具备全系统音频信号流、设备运行状态的全程动态实时监测功能；具备节目信号播出质量报警、系统故障智能分析功能；具备节目播出、系统运维集中管理功能。系统架构和设备规格具有一定的前瞻性，满足新媒体信号传输要求，使用光纤或铜缆网络连接。系统在设计时，充分考虑目前先进的IP 网络音频传输技术，采用先进的技术构建监控管理平台，在确保安全播出的基础上，尽可能保证信息源端口的开放性。

广播播控系统IP 化发展应用IT 新技术，采用虚拟化资源管理技术，将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，突破实体结构间不可切割的障碍，提高资源使用效率，与融媒体系统平台无缝对接。系统采用服务器集群技术构建数据库资源池，建设虚拟化管理平台，通过“虚拟桌面池”实现系统设备管理、路由管理、应急管理、监听管理、图形管理以及事件回溯管理等功能，做到软件定义资源、软件定义服务、软件定义流程。系统在设计上力求使安全播出应急策略科学有效，同时实现远程多级单键应急与本地手动应急互为冗余，最大限度保障应急速度。

新技术的应用对技术人员业务素质提出了更高的要求，技术人员既要熟悉传统音视频技术又要掌握网络信息技术，成为复合型技术人才，但复合型技术人才的培养不是短期就能完成的，需要加大专业技术培训和人才引进的力度，传统广播的技术人员需要不断地学习新知识、新业务、新技能，与时俱进，适应新时代下的新要求。

结语

广播电视IP 化已经成为必然的发展趋势，广播播控系统的IP 化必然需要向纵深发展，系统需具备向新媒体转型发展的兼容性和扩展性，同时随着5G 技术在各行各业的深入应用，IP 化与5G 技术相结合必将给广电行业带来新的发展机遇。IP 化广播播控系统的建成将提升广播节目安全播出保障水平，更好地服务广大受众。