邯郸广播播控系统的智能化网络化建设

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　　【摘 要】在当前科技技术、信息化技术爆炸的时代，广播播出系统及传输方式也得到了相应的发展。邯郸广播电视台紧随时代的发展，在政府的大力支持下，积极提高设备项目建设，对广播播控系统进行了智能化、网络化建设，建成了河北首家AOIP制播、总控全台网系统。随着电子技术的发展，广播音频的传输方式也经历了由模拟向数字化转换，由实际直连电缆向网络虚拟化转换。在广播电视行業中，AoIP技术的网络化模式、具有多个通道、双向传输、虚拟分配位置等特点决定了它为音频传输提供了技术支持。本文简要介绍了在AoIP技术和Dante协议，以及我台基于新技术建成的智能化、网络化播控系统在实际使用情况。
　　【关键词】智能化;网络化;数字化AOIP;AES67
　　中图分类号： TN934 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）11-0225-002
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.107
　　【Abstract】In the era of explosion of science and technology and information technology， broadcasting system and transmission mode have also been developed accordingly. Handan Radio and Television Station is keeping pace with the development of the times. With the strong support of the government， it actively improves the construction of equipment projects， intellectualizes and networked the broadcasting and control system， and builds the first AOIP broadcasting and general control network system in Hebei Province. With the development of electronic technology， the transmission mode of broadcasting audio has also undergone the transformation from analog to digital， from actual direct cable to network virtualization. In the broadcasting and television industry， the characteristics of AoIP technology， such as networking， multi-channel， bidirectional and virtual distribution， determine that it will become the mainstream development direction of the next generation of audio transmission technology. This paper briefly introduces the ante protocol which occupies a high market share in AoIP， and the actual application of ACM3 broadcasting control system of Fuzhuan Co.， Ltd. in our station.
　　【Key words】Intelligent; Networked; AOIP; AES67
　　0 引言
　　邯郸广播播控于2005年实行了一次大的技术革新，安装了数字音频工作网，实现了采、编、播一体化。随着广播事业的发展，节目的数目、时长以及内容的生产得到了显著增加，以及新的播出形式——融媒体的涌现。我台需要推动数字化发展，实现广播节目生产传播中的各个环节的数字化转变。提升广播影视的核心竞争力。随着科技技术的不断发展为广播数字化、网络化、智能化发展提供了保障。我台基于多方考察决定投资建设新型广播播控系统。
　　AoIP网络完全颠覆了调音台、音分、矩阵等设计框架。该技术利用现有通用网络交换机，整个系统的核心是交换机将具有AOIP功能的音频设备集中连接到交换机，完成了音频信号与控制信号的交互。可以通过每个设备分配的IP地址，直接定位跟踪监测到该设备的运行情况，从而实现多路音频信号在不同设备间的任意路由调度、监测监听、内容分析等。在音频云平台中，无论信号来源、去向、音频处理单元在那个位置，都能通过网络平台随时拉上关系、互相联通、相互代替，这对整合系统资源、增强冗余备份、减少系统复杂性，都具有非常重大的革命性意义。以太网是现今技术成熟应用广泛的数字化网络，AOIP技术成为专业音频的一部分，它将带给我们一些全新的数字音频网络应用。“模拟—数字—网络”是广播电视行业发展的必由之路，而“更高的性能和更简单的方案”，将是AOIP带给我们的技术支持。
　　Dante的数字信号是基于以太网的三层IP网络传输技术，以太网为数字音频的传输途径有延迟低、精度高和综合费用低廉的优点。Dante的数字信号可以在IP网络尚传输数字音频和数字时钟信号，而且可用使用IP网络技术执行内部的通信路由。与上一代的模拟音频的传输链路相比，它比其他的数字音频技术更加智能，并且没有传统音频传输方案中大量冗余的通信电缆，直接降低的部署成本。所以Dante的数字化音频网络传输技术基本上代表了新一代的数字化、网络化音频传输的未来发展趋势。 　　我台播控系统技术方案
　　1 总控系统构成
　　邯郸广播电视台根据本台应用需求并参照总局第62号令的相关规定，同时适应广电业务的发展趋势，在政府资金支持下建立了一套数字、网络化广播控制系统。它由两套同时运行的路由调度子系统构成链路冗余结构，一套路由采用数模一体矩阵，另一套路由是采用福川科技最新研发的分布式CR-100網络音频路由器，构建的AOIP网络路由系统。两套路由系统从传输链路的规划设计、设备选型都充分考虑冗余备份。
　　我台使用福川科技DB3000S矩阵作为音频信号路由调度中心，该矩阵支持AOIP技术。在整个总控系统中，传统矩阵只是音频交换的一个节点，AOIP系统中所有交换节点的音频信号都能在网络中进行路由和调度，系统中全部AOIP设备共同构建成一个虚拟音频矩阵系统，或称之为网络矩阵系统，作为DB3000S矩阵的备份路由系统，利用ACM3总控智能管理系统（以下简称ACM3系统），可以实现对AOIP系统内的全部音频信号进行路由和调度、信号监测、内容比对和应急预案处理等，实现对总控系统全流程的实时监测、监听、监看、报警联动、应急切换、故障分析与统计等功能。
　　2 总控系统的信号流程
　　我台在每个直播室内布设了一台CR100音频路由器，作为网络音频矩阵的一个交换节点。CR-100路由器的四路输入设置为数字（AES/EBU），输入信号依次为音频工作站、延时后、延时前、调音台备用对讲，并把这四路信号路由到AOIP接口，经网络传送到总控系统中，作为网络矩阵信号源。CR-100的环出信号，通过数字音频线缆接入DB3000S矩阵，作为矩阵的信号源。系统中需要转播的节目源，经CR100音频路由器，环通输出直接送音频矩阵，作为矩阵信号源，AOIP输出直接接入交换机，作为网络音频矩阵信号源，分别供数字音频矩阵和网络矩阵供两套矩阵系统切换调度，成为被ACM3系统管理的内容。
　　CSW10X智能切换器，在其中固化了切换器软件系统，它既具有路由器的信号路由调度功能，也具有信号智能切换功能。CSW10X智能切换器放置在总控信号输出的末级，作为不同介质、不同路由信号的多路音源选择设备，其优选信号源分别来自不同路径的音频信号：矩阵调度信号，AOIP网络中送来的直播站信号、延时前信号、延时后信号，转播信号及总控室录制站通过虚拟声卡送来的网络备份信号等。优选出来的音频信号经处理器后返送到智能切换器，利用智能切换器路由输出功能，将美化后的音频信号分配至智能切换器其它输出端口，分别送往发射台、网络广播、有线电视、新媒体等各种应用场合。
　　基于AOIP技术的ACM3总控智能管理系统
　　下面简要介绍ACM3系统各模块的功能与特点：
　　（1）设备管理：智能巡检主动发现系统内设备的运行状态（如AES信号失锁、主备电源缺失、网络端口状态、GPIO端口捕捉及控制等），并显示设备硬件信息、软件版本和预警信息，可通过网络实现设备的远程配置、操作、校时、升级等。
　　（2）路由管理：对整个系统音频设备路由状态监测和控制，并用不同图标表示各节点闭合模式，可手动设置常闭点和禁闭点，场景和切换单编辑、保存和调用功能;矩阵内部和AOIP网间路由可配对编组，实现组内端口同步切换;可根据末端信号追溯到链路的信号源头
　　（3）大屏显示：将挖掘出来的参量信息，以控件组合的方式在大屏上形象地呈现出来（如各种形式的电平表、频谱分析、相位图、内容相关性图、机房环境信息、信号流程图等），同时按照设定的等级和条件实时监控，从设备状态、业务流程、路由信息中来甄别整个播出链路状态是否异常，异常时发出文字、语音提示。
　　（4）系统流程图显示：分频率展示系统的信号流程，更加直观的展示整个系统的运行情况，包括信号路由情况、各关键点的电平情况、设备运行情况、设备在机柜中的安装位置等。当出现故障时，可以迅速定位故障节点，实现快速排障。
　　（5）报警管理和策略分析：给设备和信号配置多种报警项和不同报警级别;让大屏显示模块通过报警级别显示闪烁颜色，并根据报警项发出语音提示;当链路状态发生异常时分析筛选出相应的处理预案提示，在极端的故障下，处理预案会按照我台设定的应急流程执行，当链路状态恢复正常后，系统预案会回滚至设备初始状态;所有执行过程均被软件记录到数据库，供ACM3策略管理模块分析与统计。
　　（6）监听管理：能对系统中的所有设备端口进行实时监听并显示信号的电平、相位及信号的报警信息。
　　（7）慢录管理：完成音频和视频的全天候录制，供回溯还原指定时段的音视频及总控关键数据的原始状态，并向其他模块导出高保真的S48文件。
　　（8）回溯管理：利用系统各模式记录数据，根据报警日志或时间轴，以事件回放的方式将视频、音频、调音台推子位置、延时器/切换器状态信息重现，使我们更加方便的查找分析故障问题。
　　经过半年的安装测试运行，我台于2018年3月全面启用新系统，各硬件设备和软件功能模块运行正常、稳定，大大减少了日常维护工作，尤其预案处理功能，不仅可以应急处理系统故障，并有效记录处理过程，并且及时用声、光报警提示。系统高效智能的自动化处理减轻了人员负担，降低了播出故障率。系统丰富的日志及故障场景回溯功能，能在发生故障后精确定位到故障点，最大限度的帮助技术人员分析和排除故障。确保了优质安全播出。
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