基于AOIP技术广播播控系统搭建展望

摘 要 随着数字化技术日新月异的高速发展，数字化网络的应用领域与搭建方式也更加广阔与多元化。音频广播播控网也在这种技术背景下，逐渐完成从模拟化、数字化到数字IP网络化的悄然变更。以概念为源头，以原理为依托，分析AOIP技术在广播播控系统应用的优势与前景，为未来多元化音频数据融合的播控系统平台搭建提供一种思路。

关键词 AOIP；播控系统；AES67-2013

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）188-0025-02

如果说传统音频播控系统从模拟化向数字化变更是向前一大步的跨越，那么将播控系统由数字化递进为IP网络化可以说是一场巨大的技术变革。本文就是以现阶段广播播控系统在传统音频传输的基础上，如何有效的融入现有以太网，实现多元化的数据采集、数据交换、数据监测，同时实现音频系统构建的简洁化、清晰化这一未来目标做一浅显展望。

1 广播播控系统发展历程

1.1 传统模拟播控时代

在那个时期，广播播控系统基本以硬性物理连接为构架，音频播出信号以模拟信号为主，基本没有数字设备，各种信号无法实现自由调配，这个时期主要特点就是各种信号自由度极差，信号监听、信号调度、外来转播信号分配基本由物理连接进行调配，整个播控系统仅仅能满足台内信号正常播出和一般性外来信号转播工作。

1.2 模拟加数字混合播控时代

以笔者所在河南人民广播电台为例，在该阶段，播控系统主要采用ATM总线结构，辅以模拟矩阵为核心的工作模式，实现主控系统对节目信号的汇总、传输、监测、调度等，并且在这一阶段，随着技术的升级改造，模拟设备被逐步淘汰，数字设备越来越多，尤其是数字化调音台的逐步更换，使得系统对信号的整体调度、控制能力逐步加强。该阶段的主要特点是，信号汇总、信号调度相对与传统模拟阶段来说有了质的跨越，但对信号的利用效率，共享范围仍未突破传统技术的束缚，信号自由度方面仍有巨大潜力可以挖掘。

1.3 数字化加网络化播控时代

该阶段的核心设备以数字矩阵、网络矩阵为代表，播出信号采用传统卡侬头物理连接、网线、MADI数字光纤进行信号传输，整个播控系统部分现实网络化，已经可以对关键播出节点的信号进行监听、监测、采集、调度，同时亦可对机房温度、湿度等播出环境进行侦测。该阶段基本实现了全局信号数据的采集与调配，但受限于和传统物理连接混搭的方式，机房整体简洁度，数据传输容量等，仍受到了一定的制约。

1.4 全网络化播控时代

随着AOIP（AUDIO OVER IP）技术的不断成熟与完善，播控系统最终实现全IP播出网络（如图1）化录制、播出、传输这一终极目标，在以核心交换机为基础的各类交换机群集组成的AOIP网络中，实现多元化数据采集，让音频信号处理、传輸、监测走向智能化，最终实现音频节目互联互通、互相分享。

2 AOIP概念以及技术特点分析

2.1 AOIP技术概念及溯源

AOIP技术是依托传统以太网为平台，通过商用IT设备（如交换机等），采用IP网络传输技术，传输高品质的音频信号。所谓的高品质的音频信号的采样率不小于44.1kHz、采样信号的量化深度不小于16bit，通常采用48kHz/24bit采样，传输的音频延时小于10ms。理想情况下，一个AOIP系统同时支持单播和多播传输，并且使用精确时间协议（IEEE1588）完成外部参考同步。

AOIP技术最早是始于在2013年的AES67标准，AES67-2013全称是“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音频流应用标准”，现在AES67已经是AOIP互联互通的正式标准，在行业内受到了巨大推动。现阶段AES67已经获得了关键多数厂商的支持，完全符合AES67标准的技术提供商包括Telos，QSC和Ravenna，还有一些兼容AES67标准的版本，比如：Dante（Audinate）。有远见的设备制造商已经完全接受了AES67，在专业音频产品的技术规格表上粗略的看一下，不难发现支持互联互通的AOIP技术正在大多数产品上迅速普及，这从一定程度上说明，主流厂商对AOIP技术的认可，也预示着未来AOIP技术设备应用具有广阔的空间。

2.2 AOIP技术特点分析

AOIP是利用传统的以太网高质量的传送音频数据，这里的高质量音频数据一般是指48kHz/24bit采样的数据，音质基本等同于CD标准，遵循传统的IP网络网络协议，可以在千兆网络里传输至少上百条数据链路通道，用极少数交换机就可满足海量数据的路由分发，同时，采用QOS技术可以确保音频数据包在网络传输上的优先等级，从而保证音频数据品质。其主要有如下特点：

1）依托传统以太网络为平台，实现海量数据音频传输，普通千兆网络可以容纳400+以上通道，数据管控、监看、操控，灵活便捷。

2）整体系统简单便捷，布局清晰明了，可较为灵活的调整播控设备数量，特别是对于较大规模的播控系统，规模化建设成本优势明显。

3）由于是依托传统以太网络为平台，这就直接打破了传统播出、制作、办公相互独立的状态，可以将播出数据通过交换机传输到定制的托管平台，实现完美的数据互联共享。

4）AOIP技术可支持虚拟声卡，这一特性可以用于音频工作站、慢录工作站中去。

5）相对于传统的播控系统，AOIP技术搭建的播控系统，可以较为低成本的实现数据的双网备份以及异地备份。

6）可以实现对整个播控网络关键节点的全方位监测，缩短了播出事故发现周期，提高了排障的效率，整体系统安全性大大增强。

3 AOIP在播控系统应用现状及未来展望

3.1 AOIP应用现状

现阶段AOIP技术在世界范围内发展迅猛，国外已有多家广播机构实现了全IP化网络播出的案例，但国内主流广播机构出于安全性和稳定性考虑，一般省级广播电台仍采用数字矩阵和AOIP网络矩阵相互结合的方式构建播控系统，笔者所在的河南人民广播电台现在正在进行数字化播控系统升级改造工作，所采取的就是将传统的ATM系统+模拟矩阵升级为：数字矩阵与AOIP网络矩阵相结合的方式，通过这次升级改造，河南电台主控播出系统可实现数字矩阵传输为主、AOIP网络矩阵传输为辅的信号传输方式。升级后，在保留传统经典构架的基础上，可实现对整个播控关键节点声、光、电监测与报警，对机房的播控环境（温湿度）亦可同步监测，利用AOIP支持虚拟声卡的特性，搭建了虚拟调音台，并且扩容了外来信号与外转信号的通路，同时着眼于当下新媒体的应用，也预留的相应网络接口，便于未来共享音频的互联互通。如图2。

3.2 未来AOIP应用展望

未来，随着网络穩定性的提高，宽带带宽的增加，以及AOIP技术不断发展与完善，未来大趋势是全AOIP网络播控系统成为主流，在全AOIP标准的播控系统下，将播出信号、监测、录制都统一到IP网络中，各种信号统一转化为IP数据流信号，根据广播机构要求，在统一规划的网内进行数据传输与共享，以实现低成本搭建，高效率传输，整体简洁清晰，便于维护、管理。还可以对相关播控系统周边环境信息、视频信息也可实现网络化监控与分析，同时，通过对机构内人员权限的划分，实现相关各级人员对播出信号的调用、共享。并且还应该搭建统一的AOIP智能管理平台，该平台依靠高稳定性的数据库为核心力，力求实现如下功能：1）统一对整个网内播控系统设备进行配置与管理；2）对系统整体状态和关键节点信号进行精密监测，同时能智能比对各个关键节点信号各种重要参数；3）监听、监看、慢录、对讲等功能完善；4）大屏幕显示信息尽可能全面，关键时刻信息提示要显著、醒目；5）辅助能对值班人员工作巡机、值班、权限分配、设备保养维护进行登记与分析。通过实现以上功能，力争将数据传输和网络管理进行平行分离管控，数据传输层面尽可能下沉，用户只需要对播控系统设备进行操作从而实现全网信号的全局调度共享，进一步使整个播控网的信号应用升级成为一个创新融合的云平台。

4 结论

当下IT网络技术以令人不可思议的速度不断的快速发展，AOIP也必然会被这股浪潮裹挟着快速发展，特别是随着AES67标准的不断精准细化，AOIP将为未来广播播控系统的构造与搭建提供更加完善技术指向与方案，同时，AOIP更会给广播播控技术带来思维上的变革和创新驱动。各种数据的完美融合与共享将成为媒体竞相实现的目标，谁能第一时间将信息最大范围的进行传递，谁才能在众多媒体中占有重要的一席之地。而只有紧跟现有互联网发展技术不断发展，才能站在风口随时起飞，AOIP技术的发展与普及就是各个媒体站上风口的基石，站在这块基石上，我们将在互联网技术革命的红利中获得巨大回报。

参考文献

[1]王万福.应用IP网络音频技术构建电台监测系统[J].传播与制作，2016（5）.

[2]王桔香，王志杰.AOIP及在广播领域的应用[J].世界广播电视，2015（10）：101-104.

作者简介：朱超，工程师，研究方向为广播播控。