基于AOIP技術廣播播控系統搭建展望

摘 要 隨著數字化技術日新月異的高速發展，數字化網絡的應用領域與搭建方式也更加廣闊與多元化。音頻廣播播控網也在這種技術背景下，逐漸完成從模擬化、數字化到數字IP網絡化的悄然變更。以概念為源頭，以原理為依托，分析AOIP技術在廣播播控系統應用的優勢與前景，為未來多元化音頻數據融合的播控系統平臺搭建提供一種思路。

關鍵詞 AOIP；播控系統；AES67-2013

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）188-0025-02

如果說傳統音頻播控系統從模擬化向數字化變更是向前一大步的跨越，那么將播控系統由數字化遞進為IP網絡化可以說是一場巨大的技術變革。本文就是以現階段廣播播控系統在傳統音頻傳輸的基礎上，如何有效的融入現有以太網，實現多元化的數據采集、數據交換、數據監測，同時實現音頻系統構建的簡潔化、清晰化這一未來目標做一淺顯展望。

1 廣播播控系統發展歷程

1.1 傳統模擬播控時代

在那個時期，廣播播控系統基本以硬性物理連接為構架，音頻播出信號以模擬信號為主，基本沒有數字設備，各種信號無法實現自由調配，這個時期主要特點就是各種信號自由度極差，信號監聽、信號調度、外來轉播信號分配基本由物理連接進行調配，整個播控系統僅僅能滿足臺內信號正常播出和一般性外來信號轉播工作。

1.2 模擬加數字混合播控時代

以筆者所在河南人民廣播電臺為例，在該階段，播控系統主要采用ATM總線結構，輔以模擬矩陣為核心的工作模式，實現主控系統對節目信號的匯總、傳輸、監測、調度等，并且在這一階段，隨著技術的升級改造，模擬設備被逐步淘汰，數字設備越來越多，尤其是數字化調音臺的逐步更換，使得系統對信號的整體調度、控制能力逐步加強。該階段的主要特點是，信號匯總、信號調度相對與傳統模擬階段來說有了質的跨越，但對信號的利用效率，共享范圍仍未突破傳統技術的束縛，信號自由度方面仍有巨大潛力可以挖掘。

1.3 數字化加網絡化播控時代

該階段的核心設備以數字矩陣、網絡矩陣為代表，播出信號采用傳統卡儂頭物理連接、網線、MADI數字光纖進行信號傳輸，整個播控系統部分現實網絡化，已經可以對關鍵播出節點的信號進行監聽、監測、采集、調度，同時亦可對機房溫度、濕度等播出環境進行偵測。該階段基本實現了全局信號數據的采集與調配，但受限于和傳統物理連接混搭的方式，機房整體簡潔度，數據傳輸容量等，仍受到了一定的制約。

1.4 全網絡化播控時代

隨著AOIP（AUDIO OVER IP）技術的不斷成熟與完善，播控系統最終實現全IP播出網絡（如圖1）化錄制、播出、傳輸這一終極目標，在以核心交換機為基礎的各類交換機群集組成的AOIP網絡中，實現多元化數據采集，讓音頻信號處理、傳輸、監測走向智能化，最終實現音頻節目互聯互通、互相分享。

2 AOIP概念以及技術特點分析

2.1 AOIP技術概念及溯源

AOIP技術是依托傳統以太網為平臺，通過商用IT設備（如交換機等），采用IP網絡傳輸技術，傳輸高品質的音頻信號。所謂的高品質的音頻信號的采樣率不小于44.1kHz、采樣信號的量化深度不小于16bit，通常采用48kHz/24bit采樣，傳輸的音頻延時小于10ms。理想情況下，一個AOIP系統同時支持單播和多播傳輸，并且使用精確時間協議（IEEE1588）完成外部參考同步。

AOIP技術最早是始于在2013年的AES67標準，AES67-2013全稱是“AES STANDARD FOR AUDIO APPLICATIONS OF NETWORKS-HIGH-PERFORMANCE STREAMING AUDIO OVER IP INTEROPERABILITY”，中文意思是“可互通高保真AOIP音頻流應用標準”，現在AES67已經是AOIP互聯互通的正式標準，在行業內受到了巨大推動。現階段AES67已經獲得了關鍵多數廠商的支持，完全符合AES67標準的技術提供商包括Telos，QSC和Ravenna，還有一些兼容AES67標準的版本，比如：Dante（Audinate）。有遠見的設備制造商已經完全接受了AES67，在專業音頻產品的技術規格表上粗略的看一下，不難發現支持互聯互通的AOIP技術正在大多數產品上迅速普及，這從一定程度上說明，主流廠商對AOIP技術的認可，也預示著未來AOIP技術設備應用具有廣闊的空間。

2.2 AOIP技術特點分析

AOIP是利用傳統的以太網高質量的傳送音頻數據，這里的高質量音頻數據一般是指48kHz/24bit采樣的數據，音質基本等同于CD標準，遵循傳統的IP網絡網絡協議，可以在千兆網絡里傳輸至少上百條數據鏈路通道，用極少數交換機就可滿足海量數據的路由分發，同時，采用QOS技術可以確保音頻數據包在網絡傳輸上的優先等級，從而保證音頻數據品質。其主要有如下特點：

1）依托傳統以太網絡為平臺，實現海量數據音頻傳輸，普通千兆網絡可以容納400+以上通道，數據管控、監看、操控，靈活便捷。

2）整體系統簡單便捷，布局清晰明了，可較為靈活的調整播控設備數量，特別是對于較大規模的播控系統，規模化建設成本優勢明顯。

3）由于是依托傳統以太網絡為平臺，這就直接打破了傳統播出、制作、辦公相互獨立的狀態，可以將播出數據通過交換機傳輸到定制的托管平臺，實現完美的數據互聯共享。

4）AOIP技術可支持虛擬聲卡，這一特性可以用于音頻工作站、慢錄工作站中去。

5）相對于傳統的播控系統，AOIP技術搭建的播控系統，可以較為低成本的實現數據的雙網備份以及異地備份。

6）可以實現對整個播控網絡關鍵節點的全方位監測，縮短了播出事故發現周期，提高了排障的效率，整體系統安全性大大增強。

3 AOIP在播控系統應用現狀及未來展望

3.1 AOIP應用現狀

現階段AOIP技術在世界范圍內發展迅猛，國外已有多家廣播機構實現了全IP化網絡播出的案例，但國內主流廣播機構出于安全性和穩定性考慮，一般省級廣播電臺仍采用數字矩陣和AOIP網絡矩陣相互結合的方式構建播控系統，筆者所在的河南人民廣播電臺現在正在進行數字化播控系統升級改造工作，所采取的就是將傳統的ATM系統+模擬矩陣升級為：數字矩陣與AOIP網絡矩陣相結合的方式，通過這次升級改造，河南電臺主控播出系統可實現數字矩陣傳輸為主、AOIP網絡矩陣傳輸為輔的信號傳輸方式。升級后，在保留傳統經典構架的基礎上，可實現對整個播控關鍵節點聲、光、電監測與報警，對機房的播控環境（溫濕度）亦可同步監測，利用AOIP支持虛擬聲卡的特性，搭建了虛擬調音臺，并且擴容了外來信號與外轉信號的通路，同時著眼于當下新媒體的應用，也預留的相應網絡接口，便于未來共享音頻的互聯互通。如圖2。

3.2 未來AOIP應用展望

未來，隨著網絡穩定性的提高，寬帶帶寬的增加，以及AOIP技術不斷發展與完善，未來大趨勢是全AOIP網絡播控系統成為主流，在全AOIP標準的播控系統下，將播出信號、監測、錄制都統一到IP網絡中，各種信號統一轉化為IP數據流信號，根據廣播機構要求，在統一規劃的網內進行數據傳輸與共享，以實現低成本搭建，高效率傳輸，整體簡潔清晰，便于維護、管理。還可以對相關播控系統周邊環境信息、視頻信息也可實現網絡化監控與分析，同時，通過對機構內人員權限的劃分，實現相關各級人員對播出信號的調用、共享。并且還應該搭建統一的AOIP智能管理平臺，該平臺依靠高穩定性的數據庫為核心力，力求實現如下功能：1）統一對整個網內播控系統設備進行配置與管理；2）對系統整體狀態和關鍵節點信號進行精密監測，同時能智能比對各個關鍵節點信號各種重要參數；3）監聽、監看、慢錄、對講等功能完善；4）大屏幕顯示信息盡可能全面，關鍵時刻信息提示要顯著、醒目；5）輔助能對值班人員工作巡機、值班、權限分配、設備保養維護進行登記與分析。通過實現以上功能，力爭將數據傳輸和網絡管理進行平行分離管控，數據傳輸層面盡可能下沉，用戶只需要對播控系統設備進行操作從而實現全網信號的全局調度共享，進一步使整個播控網的信號應用升級成為一個創新融合的云平臺。

4 結論

當下IT網絡技術以令人不可思議的速度不斷的快速發展，AOIP也必然會被這股浪潮裹挾著快速發展，特別是隨著AES67標準的不斷精準細化，AOIP將為未來廣播播控系統的構造與搭建提供更加完善技術指向與方案，同時，AOIP更會給廣播播控技術帶來思維上的變革和創新驅動。各種數據的完美融合與共享將成為媒體競相實現的目標，誰能第一時間將信息最大范圍的進行傳遞，誰才能在眾多媒體中占有重要的一席之地。而只有緊跟現有互聯網發展技術不斷發展，才能站在風口隨時起飛，AOIP技術的發展與普及就是各個媒體站上風口的基石，站在這塊基石上，我們將在互聯網技術革命的紅利中獲得巨大回報。

參考文獻

[1]王萬福.應用IP網絡音頻技術構建電臺監測系統[J].傳播與制作，2016（5）.

[2]王桔香，王志杰.AOIP及在廣播領域的應用[J].世界廣播電視，2015（10）：101-104.

作者簡介：朱超，工程師，研究方向為廣播播控。