广播电台总控系统（精选7篇）
广播电台总控系统 篇1
随着科学技术的发展,广播电台播出系统的技术也越来越完善,并向着更智能、更便捷的方向发展。陕西电台总控系统承担着全台信号交换、处理、监听、监测、慢录、传输的重任,以保障全台节目播出。随着陕西广播电视台业务的飞速发展及对安全播出要求的提高,总控系统进行了一系列数字化改造。该系统从硬件设施到软件应用,始终贯穿着“安全播出”的重要理念,本着“简洁易用、安全可靠”的系统设计理念,采用高质量、灵活、可靠的信号切换矩阵。陕西广播电视台采用德国Lawo的数字音频矩阵Nova73和英夫美迪的ControlMaster控制软件及相关智能切换设备,该系统是一个完整的、基于网络的智能数字系统,采用了最新的数字网络技术。作为其重要的数据交换、传输的数字信号交换矩阵成为了安全播出的重要保障。
1 矩阵概况
矩阵是实现全台节目交换的主要设备。随着科技的不断发展,总控系统不断由原先的模拟化向数字化、网络化方向发展,矩阵也经历了这一发展过程。目前,作为主控系统的核心设备数字音频矩阵有两种类型:一种是基于电子开关的传统音频矩阵;另一种是基于数据包交换的网络音频矩阵。传统数字音频矩阵采用TDM (时分复用)总线技术的,具有极高的可靠性和音频实时处理、切换功能,而网络矩阵是利用以太网络实时传输高质量数字音频信号,更能满足分布式系统的需要,非常适合广播电台建设网络化的音频播控系统。因此,陕西广播电视台在设备选型中使用了LAWO NOVA73数字音频矩阵。
2 硬件
NOVA73是传统数字音频矩阵,也叫数字音频路由器,是播控系统的核心,除了用于音频信号的交换和分配外,还具有很强处理(DSP)功能,可以用作主控的矩阵和节目传输的终端。NOVA73矩阵的一个独特之处在于其“双控制网络结构”,即独特的“双星技术”,硬件支持双路由实时切换,确保了对系统切换控制的可靠性(见图1)。NOVA73矩阵支持多达8192个输入和8192个输入输出的混合、切换、分配和处理(16X512时间槽位),是目前专业音频矩阵中是最高的。LAWO的每块音频I/O卡上都有强大的DSP声音处理,包括立体声转单声道、电平调整、相位翻转、电平测量、静音检测及报警等功能。通过GPIO输入输出,实现对信号播出自动补乐和自动切换。矩阵采用模块化结构,支持带电热插拔,维护和扩展方便,能保证设备单点故障不会引起整个设备故障;且具有TCP/IP以太网络和RS232串行接口多种控制方式,能对电源电压、温度、功耗、通信等情况进行实时监测和异常报警。NOVA73可以通过MADI光纤或ATM连接不同的子矩阵,组成分布式的网络化音频系统。
3 软件
NOVA73音频矩阵控制、调度软件是英夫美迪“ControlMaster总控专家”一体化控制软件平台中的一个部分,能提供多种矩阵切换方式:传统的XY交叉点切换控制、支持宏切换命令、时间表切换控制;还可选择多种触发方式:定时、手动、事件触发。该系统在监测到信号异常时可人工切换备份路由。
ControlMaster的XY切换软件操作非常简单(见图2),系统中的各个矩阵/路由器设备的输入端口和输出端口分别作为纵轴和横轴组成一个“交叉点矩阵”。当需要将某个输入端口连接到某个输出端口时,用鼠标将该输入输出端口的交叉点选中,交叉点定义为一个切换控制指令。点击某个交叉点并执行后,交叉点所代表的输入端口与输出端口的连接关系就发生改变,即连接或断开。其路由切换规则是某一输入端口信号能与一个或多个输出端口连接,但某一输出端口仅能与某一路输入端口连接。此规则表示该设备具有信号分配功能,但不具备混音功能,可以用这样的方式连接多个输入端口和输出端口。
在“编辑状态”下使用宏命令Action,可以把一部分交叉点连接操作预先定义。当需要批处理路由连接时,点击相应的宏命令,平面上的多个交叉连接点会显示黄色的叉;再点击执行按键,连接成功显示绿色的叉。在“编辑状态”下完成宏命令配置工作,宏命令就可以在连接客户端和计划客户端中使用,还可以映射到监控客户端页面上的某个按键,在监控页面上点击按键,就能执行预先定义好的连接操作。宏命令能帮助简化工作人员的操作动作。在实际运行中,有时会遇到直播机房与备播机房倒换情况,分析倒换中所需要的一系列信号路由切换动作后,编辑定义一批宏命令操作。倒换时,工作人员只需点击相应按键即可完成。
4 监测
陕西广播电视台播出系统还配置了RME的AES转MADI的格式转换器,用来将没有MADI卡的直播间调音台输出的数字信号转换成MADI信号输出连接到矩阵。这两个矩阵以及矩阵控制调度软件实现了全台播出信号的数字化传输控制,提高了陕西广播电视台播出节目的数字化率,实现了现机房和机房之间的播出信号、各种转播信号、节目输出信号等信号灵活自如地调入、调出和交换分配;同时,该软件还提供了完善的监测功能,可以对包括音频矩阵在内的音视频、网络等所有有源设备的状态及工作环境、各监测点信号、设备异常等监测报警(声、光)并记录。
5 结余
总之,随着总局对广播电视安全播出的要求越来越高,及广播自身发展运作,新功能要求的不断提出,音频矩阵总控系统在广播电台发挥的作用也越来越重要。在数字技术与网络技术不断发展的今天,广播电台要不断提升新技术,构建一个技术完善的播控平台,以保证总控系统始终与时俱进,从而更好地适应未来广播新业务发展需求。
摘要：广播电台总控系统是全台节目信号播出、监测、调度、交换、传输流程中最关键的一环,而总控系统中最关键的部分是矩阵信号交换系统。本文在结合陕西电台主控数字化改造的实践基础上,探讨了广播总控系统的数字化模式及矩阵选用。
关键词：数字化,NOVA73音频矩阵,ControlMaster
数字化广播总控系统实施研究 篇2
随着经济与社会的快速发展，数字广播已经进入了千家万户。作为新兴事物，数字广播在发展的过程中遇到了一些问题，一是资金不足，二是用户的认可度不高，随着计算机网络逐渐成为企业、政府和其它各种组织的重要信息载体和传输渠道，网络和其所带来的信息数字化大幅度提高了工作效率。然而如果没有一个高效率的系统能够针对当前广播系统进行管理与监控，则很难保证用户满意以及提升广播电视收视率。因此有必要针对此问题真正使用上一整套符合当前广播现状的TVMMS系统，并针对此系统进行实施，保证其的有效运行和解决上述存在的种种问题。
2 TVMMS系统功能概述
TVMMS系统,包括了电视多媒体消息系统、移动通信网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的)MMS系统、固定通信网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的)(PSTN)MMS系统和Internet等。
2.1 用户代理（UA,User Agent)
其是位于机顶盒STB的应用层软件，它提供对TVMMS业务的支持能力。用户通过它可以接收、观看、制作和发送电视多媒体消息。用户代理的主要功能如下：
用户代理是一个用户与其它用户代理或服务器通信的终端，采用SIP协议作为信令协议。用户代理可以运行在各种系统平台上，支持音频、视频、文本和电子白板等媒体类型。
用户代理的内部结构大致可以分为4个部分：图形用户界面(GUI)、SIP消息处理模块、媒体处理模块和JAIN SIP协议栈。其中JAIN SIP协议栈又分SIP包和SDP包2部分，分别负责SIP消息和媒体流的解析和发送。JAIN SIP对SIP通信实体的实现采用模块化处理，每个实体都由SipStack,SipProvider和SipListener构成。整个架构以事件为基础，采用了监听者(Listener)/提供者(Provider)的事件模型。
2.2 服务器
TVMMS网关/服务器负责存储、处理来往的消息，在整个TVMMS系统中处于核心地位。在技术实现上，TVMMS网关和服务器可以集成在一起，也可以分开成2个设备，它们之间用MM2接口进行通信。
3 实施的技术要点
为了确保整个数字化广播总控系统的实施，建立健全整个实施的方向，因此对于物理实施应当重视如下几个方面：(1)采用透明隔离硬防系统，全部网络基于因特网，不再新建物理内网，以达到减小投资、方便实用、扩大影响的目的;(2)采用动态数据库技术，各类数据自动二次处理，实时生成各类统计分析报表和预警提醒事项，充分利用信息资源、减少劳动强度、降低报表差错率;(3)采用虚拟3D技术，引入实战指挥概念，对企业经纬度、企业总平面进行立体、实时监控，并联接办公系统中其他各项实时采集数据，第一时间发现问题解决问题。
4 实施的现状及存在的问题
4.1 系统的数据流程
TVMMS系统对不同来源的数据自动接入或通过人工录入，系统进行加工处理后，生成发布的信息进行发布。数据的处理过程可以分为3个层面，分别是数据层，处理层和显示层。(1)数据层：该层的主要作用是其他系统传递过来的原始数据进行校验解包并进行预处理。(2)处理层：在处理层中，由数据处理模块调用相应的模型，如播放的状态分类计算模型等，进行数据计算处理,当前接收人员的状态信息，并经由人工确认，存入系统数据库。另外，有些突发事件需要人工信息输入并存入系统数据库。(3)显示层：显示层主要对状态信息进行处理，形成广播总控信息。
4.2 TVMMS系统发布信息的实时自动生成
(1）数据解析、融合：
由于广播信号信息的多样性和异构性，来自于各数据源的信息必须先经过数据解析、数据融合处理转换成统一的格式后才能写入到流数据中心。数据解析是对源数据进行理解、翻译的过程，由于各流数据采集系统的数据元和数据格式不完全相同，因此需要通过数据解析将源数据翻译、格式化成标准的格式。数据融合将经数据解析后得到的源数据进行分类，补充源数据中缺少的数据元，并根据配置信息将源数据和一个路段断面相关联。
(2）数据预处理：
数据预处理包含滤噪和判误两个过程。滤噪算法运用平均差原理，将差值(原始值与整体平均值的差值)大于平均差的那些数据视为噪点丢弃不用。判误算法则是根据预先设定的阀值判别源数据是否合法，如果不合法则丢弃。
4.3 存在问题
(1)区域间缺乏联动诱导。在一些城市，随着不同区域广播控制系统的相继建成和规划建设，不同区域之间的广播关联性与不同区域广播控制系统的相对独立性之间的矛盾成为目前广播控制系统的主要矛盾之一。从出行者的角度主要表现在获得交通信息的不连续性，特别是在区域边界无法获得所需要的信息。(2)非城市快速路缺乏动态诱导。现行的诱导都只限于城市快速路，而作为衔接城市快速路的支路却缺少诱导。虽然我国城市交通诱导率低不至于出现Braess矛盾效应，但是却很容易在支路上发生拥堵。(3)各个TVMMS系统广播控制的独立。区域性的TVMMS系统广播控制并未有机统一起来，因此需要特别的权限进行管理与审核。
4结束语
TVMMS系统的发展需要有科学技术的发展为支撑，需要由先进的数学理论、模型和思维理念为基础。如何提升TVMMS系统体系的数字化、网络化、智能化，以及提高动静态数据的联动诱导的效率，将是衡量城市广播管理水平的关键因素。
参考文献
[1]陈强.电信运营商发展IPTV的SWOT浅析.重庆工学院学报:自然科学,2007,21(2):92-94.
广播电台总控系统 篇3
当下融合媒体是广播电视发展的大趋势,随着通信和网络技术发展的日益成熟,建设一个功能完善的总控是每个广播技术人员的追求,我台广播总控系统设计的理念和思路如下。
1.1 全网络化和数字化系统
总控系统设备均采用数字设备,各种外转信号和直播间到总控的信号均为数字信号。播控传输网是由IP网络以及cobranet网络组成的,cobranet网络完成音频信号交换和传输等多项功能。另外IP网络是对播出设备运行情况、音频信号监听、音频信号彩条和机房环境参数监测等等;值得一提的是,此次设计实现了播出调音台与总控矩阵的网络连接,这样同时实现了音频传输和总控与各直播室之间的对讲。
1.2 拓展与延伸了总控功能
此次我台系统设计实现了总控功能的拓展与延伸,就功能延伸方面,一实现了对各频率的栏目状况的监看,二是实现了对传输环节以及末端的开路信号监测。三增加了对配线间的视频监控。四增加了环境状况监测等。
1.3 系统的发展性和继承性
从发展的角度,直播间和总控之间采用了MADI光纤传输,光纤在对外传输已经广泛应用,MADI优点是传输容量,可以实现一根光纤传输64路音频信号,外转信号可以通过一根MADI光纤传输到直播机房,在调音台上实现外转信号的自由选择。
数字矩阵和网络化系统相结合的总控系统早在2009年我台就已经采用了,该种模式也是广播技术系统集成商随后几年推广的总控系统方案。到目前为止全国大约有十几家广播总控系统采用数字矩阵和网络化系统。我台系统经过三年多的运行,运行效果良好,因此2011年新中心系统设计时我们依然然继承了原先的模式,总控系统模式仍为数字矩阵和网络化系统。
1.4 系统能适应新媒体业务
在技术系统快速发展的时代,为了能够适应以后新媒体业务的发展,各直播间与总控之间传输介质有光缆、六类网线和同轴线缆。230平米的综合演播厅和2部卫星应急转播车都与总控机房实现了音视频传输,为以后的新媒发展,总控系统也安装了视频设备随时可以实现视频信号的简单多媒体播出。
2 音频传输系统
广播系统设计的重点是音频传输系统,方案设计时就非常重视,进行了多方考察并请专家论证,最终确定以下方案。
2.1 直播室到总控机房的音频信号
由于机房位置的原因,新中心总控机房与多数直播室的距离都超一百米。系统设计时总控机房到直播室有3种传输方式,即数字音频电缆、超六类网线和MADI光纤。采用该3种传输方式完成了信号的监控和音频信号的传输,主播出数字音频信号采用数字音频电缆传输;矩阵音频信号采用MADI光缆传输。系统设计时还在总控机房与直播室直接设计了3个网络中继机房。
总控音频矩阵MADI光纤矩阵,MADI光纤优点就是传输量大可达56或64路信号,总控与直播室之间的信号传输更加灵活,对于直播室需要的外转信号全部送入到调音台的光纤池子里。调音台操作面上分配两个调音台推子作为主备外转,可以在MADI光纤池子里选择所有外转信号,不像以前几路外转就占用几路调音台推子模块。
根据62号令的要求,充分考虑极端情况下的应急播出,总控末端设计了手动2选1音频切换器。该设备的第二路为直播室到总控的直通信号。在极端情况下,值班员只要一步操作,直播室的直通信号就传输到ASI编码器上,保证卫星信号及有线信号正常。新系统运行正常后,老中心的原有总控数字网络化系统也进行整体搬迁,新原系统融合,实现了最初的设计目标双系统六条链路的总控模式。
2.2 直播室到总控的视频信号
为了实现总控和各直播室之间的视频传输,系统设计时在总控机房安装了32路视频跳线盘,总控机房可以将各种视频信号送到任何一个播出机房。自2013年系统运行以来已经完成多次现场直播视音频在直播间观看,实现了直播室和现场的互动。由于系统设计时相关传输介质都已经布好,以后只需购买相关的视频设备,就可以方便实现多媒体播出。
2.3 对外传输系统的设计
为了方便下一个环节接收和复用广播信号,如有线网络机房、卫星地球站和微波站等机房均需要码流信号。因此对外传输系统设计为E1和ASI两种码流传输方式,新系统作为主用老系统作为备用。
系统音频信号流程框图如图1所示。
2.4 完善的应急广播功能
我台交通广播是全国第一家应急广播,因此在新系统设计中更加注重应急广播功能的完善。每个直播室调音台MADI外转池子里包含有总控的所有信号源,一旦需要全部或多个频率同时播出同一个节目时,每个直播室只需在MADI池子操作即可。广播有多辆卫星应急转播车当发生突发事件时可以实现移动播出。应急转播车也能作为突发事件现场联络以及指挥等工作,将转播车搭建为资源调动、联络和信息共享平台。
对于主频率采用一备一模式,如新闻综合广播和交通广播。另外还设计了新闻编辑室、路况编辑室方便新闻和路况的及时编辑和播出。
2.5 总控监听功能的扩展
62号令要求总控应至少配置一对专业级音箱,新中心总控值班机房是一个长方形,长约30米,宽约10米,控制台约14米,一般总控只是实现值班监听,此次我们进行了扩展,总控值班室设计了值班监听和全场监听两套监听,监听音箱均是专业级。
3 监测控制系统
监测控制系统也是总控系统设计的关键,就是在播出系统出现故障时,要能够及时发现故障并报警,随后准确找到故障点提示值班人员,最后能够自动或手动处理故障。新系统使用的ControIMaster系统可以说较好的实现了以上几项工作,由两个网络组成,分别为cobranet网络和IP网络。IP网络完成音频信号彩条监测、音频信号监听、在用设备的状态监测、机房环境参数监测和主备工艺电源监测等等。Cobranet协议网络完成整个网络系统音频信号传输和音频交换等多项功能。
由于总控值班室一直以来都是广播对外的展示窗口,为了更好的展现广播,电视墙设计使用46寸超窄边高清DID液晶拼接大屏,规模为3×12块。音频信号状态、视频监测状态、节目单播出状态、播出机房及立柜室环境参数(如电压、温湿度等)等图像均在大屏中展示出来。
在大屏上所有的检测界面都清晰的显示出来,方便值班员准确判断故障和解决故障。
3.1 广播中心环节音频信号的监测
广播中心从直播室到总控机房整个链路,多个环节都进行了音频监测,ControlMaster软件可以按照等级进行相关配置,严重为一级故障报警;高级为二级故障报警;低级三级为故障报警;普通为四级故障报警。这样设计能够让值班员得知故障的轻重缓急,做好更换的处理。
声光报警灯功能,即在一级故障报警的同时也有声光报警,引起值班员的重视;短消息功能,监测软件上还可以配置多部相关手机号码,只要进行相应的设置,一旦系统出现故障,立即发送短消息到相应的手机中。
日常值班监听方式可以在软件上任意选择,有手动和自动两种模式,设置时一般将总控机房输出口信号组成轮听组,日常值班员自动轮流播放。对于每天的重要时段和重要节目进行手动定点监听。
为了播出优质的广播节目,此次系统设计还安装了一台杜比响度测试仪,实时地对播出节目响度进行一般性监测。
3.2 实现对传输环节
一直以来,总控的监测只监测广播中心各环节。本次系统设计对外光纤传输均采用了光纤双向传输,因此总控监测系统也实现了对传输到传输到下一个环节的E1信号源的环回监测,一旦发射台收不到该路广播信号总控系统会立即会报警。
3.3 监测全覆盖的实现
总控监测系统实现了对广播中心有源设备的在线状况,主备电源和设备板卡等监测;电压监测实现对所有播出系统机房的主备工艺电源监测;环境监测实现对所有广播播出机房、录制机房以及配线间的的温湿度监测。
为了更好的了解直播室情况,直播间安装两个摄像头,即一个远摄像头和一个近摄像头,远摄像头安装在直播间墙角范围广,可以监控整个环境情况,近摄像头安装在调音台上方天花板上直接对播出调音台,完全摄录调音台操作界面。另外,立柜室室和配线间均增加了视频摄像头。
“水浸监测报警状态图”是根据总控网络立柜室机房具有精密空调的特殊性而设计的,即在静电地板下和立柜室进线槽处布置的水浸传感器,共设计了10个监测点。一旦静电地板下水,水浸传感器会及时感应到,并在总控监测系统中发出语音报警,另外会在值班控制台的水浸监测报警状态图计算机中弹出漏水具体地点,方便值班员查找漏水点。
概括的说,在新系统设计中总控的监测系统基本上实现了监测全覆盖,能够保证发生故障时监控系统能够及时告警,并下一步实现自动或人工处理故障。另外,通过ControlMaster监测系统可以实现在控制台上看到所有播出设备的工作状态,减少值班人员立柜室机房巡机次数,也减少了灰尘的进入。如图2所示。
3.4 广播节目播出状态图
广播节目播出状态图实时的展示在总控电视大屏中,是总控功能一种延伸,是由我台技术人员自行设计,在我国广播系统中一种创新。由以前总控机房仅对各个播出频率音频信号的监测延伸到能够实时地对各频率播出节目栏目的展示和监测。
设计思路是从频率、栏目监管的角度考虑,充分利用新总控中先进的网络功能,整合总控的各种信息。在状态图中显示各频率名称、栏目节目信息、音频、视频、本地开路信号场强等等,可以方便直观看到每套广播频率的正在播出节目的名称、已播情况、主持人信息、技术人员信息等等。通过防火墙相关软件配置将该节目播出状态图扩展到广播办公网中,已经实现频率总监以及节目管理部门在办公电脑上实时监听监看本频率播出状态。如图3所示。
3.5 ControlMaster值班管理系统
值班管理系统是后期新增的功能,主要实现值班人员的值班排班、上下班签到、值班巡检情况记录等等,另外,在值班管理系统的数据库里还可以添加技术文档、检修日志、设备档案等。有了该系统大大方维护人员查询设备记录和维修记录等的使用,也为新进人员提供了实用的学习资料。
4 完善的应急事件处理机制
应急事件处理是系统设计的关键,需要应急处理的事件有广播中心内部事件,如直播室设备坏、信号中断、直接垫播等现象;外部事件,如地震、洪灾和非法攻击等。在系统设计时充分考虑应急预案。
4.1 内部应急事件处理
系统使用4选1切换器中的内部垫乐作为应急垫乐源,使用cobranet网络中1播8待播工作站作为应急节目源,符合了62号令的要求。另外系统通路中还设计了四种应急处理方法。
1.第一种4选1切换器的使用,4选1切换器可以实现4路信号的自动切换,并且具有断电直通功能,第4路为4选1本身自带的垫乐信号源,当前3路信号源均有故障时,将自动垫乐播出。
2.第二种系统中配置1播8待播工作站,该工作站中配置有CobraNet传输协议的声卡,待播工作站就相当于直播室的工作站,每天根据设定时间拷贝播出节目到本地,并同直播室一样同步播出相应的节目,一旦此时段调音台故障,待播工作站将进行播出,直播期间将播放垫乐信号。
3.第三种使用数字跳线盘的直通,数字跳线盘是广播系统必备的设备,对于总控系统通路中的每个有源设备音频信号的输入输出必须经过跳线盘,在播出期间如某台设备坏,不能正常播出时,就要使用音频跳线将该设备直通,一保证了信号正常播出,二可以将坏设备下架后进行维修
4.第四种一键直通功能,极端情况下,总控机房无法对外播出时,在控制台上直接直播室的应急播出信号对外播出。
4.2 外部应急事件处理
完善的应急广播系统,当发生极端情况时,立即启动应急广播预案以最快捷的方式播出去。
总控系统还设计直接切断非法信号和直接进行垫乐的应急操作,总控机房24小时值班,一旦发现播出非法的节目,值班人员均能及时手动切换。
5 结束语
总控系统建成使用至今,整体运行稳定。由于系统实现了监测全覆盖,减轻值班员的值班压力。由于是双系统并行播出,也方便了维护人员,无需必须等到停机检修时间进行检修,可以根据实际情况安排在维护,可以说我台广播系统安全优质播出实现了新的跨越。
参考文献
[1]赵子钟.广播中心智能化播控系统建设与应用[J].广播与电视技术,2013,z1:007
辽宁广播电视台播总控系统介绍 篇4
辽宁电视台播出、总控系统完全按数字标清标准建设,信号格式为SDI嵌入音频格式,真正实现了播出、总控的全数字化。新的播控中心采用了设备机房和播出控制室完全分离的结构,所有设备集中,这将极大地保证设备的温度、湿度以及洁净度,对设备的稳定运行起到了很好的作用,也使播出控制室更加适合值班员值班,减少了噪声和设备的辐射,使之更加人性化。播出控制室也改变了原来一个频道一个房间的格局,全部采用开放式的结构,使值班员监看及处理问题更加方便灵活。
分控系统
播出分控系统按8个频道设计,每个频道都配备了完全相同的设备,这样某个频道出现故障时可以互相更换设备,便于检查系统的故障点。通道上的设备选用都是国际上的主流先进设备,且都经过国内外电视台使用后,评价良好,性价比较高。每2个频道设备共用一个机柜,节约了机房空间。每个频道的设计采用切换台加主备小型矩阵的播出方式,这样每个频道相对独立,可以化解风险。
核心设备采用英国QUARTZ的QMC切换台,主、备播出矩阵选用汤姆逊公司的GVG ACAPPELLA 16×4小型矩阵。由于成本和体积的原因,传统的大型而且不灵活的面板系统不再是今天播出系统的理想选择。QMC摒弃了传统系统固定的体系结构,采用最新的用户可编程的LCD按钮技术,该技术支持动态分配按钮的功能,允许用户在任何一个按钮上实现需要的菜单级功能。我们根据需要对QMC面板的功能进行了简洁优化的配置:设置了面板保护键(LOCK)、自动控制键(AUTO)、应急键(EMG)、直通键(BAPASS)、台标键(KEY1)、字幕键(KEY2).键参数调整键(KEY MENU)、音频电平调整键(AUDIO)、信号源翻页键(MORE SRC),以及最上层菜单键(TOP MENU)和TEAK键。其中音频电平调整我们配置的是只对一路信号的PST和PGM分别调整,这样当只需要对某一路信号调整电平时,不会影响其他各路的电平;当切应急键(EMG)时我们配置了同时联动自动控制键(AUTO)不起作用的功能,这样做的好处是当主矩阵出故障切应急键(EMG)让备矩阵播出时,不会让QMC在切换点时又切回主矩阵,因为QMC外挂的是主矩阵。QMC具有内置的信号通路保护,这包括应急输入和中继旁路直通输入,具有在线可维护性,板卡和电源均支持热插拔。3U高的QMC主机可以插2块独立的板卡,支持2个频道的独立播出,互不影响,通过上游矩阵每一通道能处理无数量限制的信号源,方便系统的扩容,同时可为每一通道提供预监输出和节目输出,主ACAPPELLA 16×4播出矩阵输出2路信号作为QMC处理器的PGM和PST的输入,备ACAPPELLA 16×4播出矩阵输出2路信号作为QMC处理器的EMERGY和B YPASS的输入,正常播出时QMC控制外挂的主ACAPPELLA 16×4播出矩阵进行切换,当主ACAPPELLA 16×4播出矩阵出现故障时,切QMC的EMERGY键,启用备ACAPPELLA 16×4播出矩阵进行切换,当QMC切换器出现故障时,切BYPASS键甩掉QMC进行播出,而且QMC带断电直通功能,这样QMC将有三种方式进行播出,这是QMC的一大特点,极大地保证了播出的安全,这次做系统时BYPASS信号后面也加了史诺伟思的IQDKEY键控器,使直通信号也可以通过GPI触发上下台标,这样当系统维护或出现故障切直通时,信号是可以加台标的,观众看不出任何问题。周边设备为荷兰AXON智能模块化信号处理系统,集标清和高清于一个机箱的模块系统,能够满足系统面向未来发展的需要,可实现标清和高清电视的各种视频和音频信号处理板卡混插。AXON机箱配置为双电源,高密度,4RU机箱可装18块模块,音视频模块可以混插;模块支持热插拨,具有板载调整器和滤波装置,更换模块时不会影响其他模块,标配以太网接口,可提供模块和机箱工作状态及支持第三方监测软件的轮询,自身配备功能强大的COTEX控制和监控软件,并且主动告警;模块集成度高:如模拟数字桥模块集成视音频A/D、加嵌和帧同步于一体,路由简捷,可靠性高;模块综合功能强:AXON神经元模块采用总线概念实现各板卡、机箱间的数据共享,还具备如音频嵌入和解嵌器带4通道音频处理功能,可进行音频电平调整,混音和路由交换;AXON模块由于其多功能和极高的可靠性被广泛用于国内外电视台播出总控系统。我们从播出安全性及经济性考虑,采用每两个频道共用2个4RU的AXON机箱,其中两个频道的板卡是主备交叉混插在2个机箱里的,这样即使一个机箱完全瘫痪,也不会影响两个频道的播出,只需对其中一个频道进行信号源和传输端的备路倒换即可,极大地保证了播出的安全性。
播出控制采用大洋系统的2台主备工作站,通过422倒换选择由主机或备机控制硬盘主解码通道、QMC切换台、16×4备矩阵、录像机、硬盘备解码通道。主备控制机通过232心跳检测,实时监测对方的状态,如果有问题,备机自动接管所有设备的控制,而不需要人为干预,大大提高了系统安全性。播出控制机还能实时查看硬盘播出通道的状态,在硬盘主通道异常情况时,播控机自动控制切换器将播出信号切换到硬盘备播出通道线路,极大地保证了播出的安全。
我们系统的亮点之处是设计了三级备播功能和独特的垫片功能。
硬盘系统采用的视频服务器是业界最安全可靠的Omneon系统,采用分布式结构,整个系统由三个SAN组成,分别是播出主SAN、播出备SAN、上载SAN、播出主备SAN各选8个解码通道为播出提供硬盘信号,上载SAN有10个半双工编解码通道,平时作为编码板供上载使用,虽然播出采用主备SAN结构已经很安全,但我们考虑当播出主备SAN上的某一个或几个解码通道出现故障或整个SAN瘫痪时,甚至最极端情况下当主备SAN全部瘫痪时,就可以把上载的半双工编解码板作为解码板使用进行播出。具体的信号链路为把上载SAN的其中8个通道的输出信号接到主控矩阵上,然后通过主控矩阵调度到各分控,每一个通道对应一个频道,主控矩阵到每个分控矩阵设计了4个路由,平时第4路信号就送上载SAN的输出信号,需要时在切换台上选择即可。三级备的控制部分选择了2台工作站,每个工作站通过一个4路422倒换开关控制4个上载SAN的通道,也就是4个频道的三级备,平时422倒换开关接到上载工作站上,作为编码板使用,需要时手动切换422倒换开关,接到三级备工作站,作为解码板使用进行信号的播出。当然三级备工作站平时要保持在“跟随”状态,使三级备的串联单与主备播出机保持同步,同时三级备工作站应一直处于PLAY状态。
关于垫片功能目前各台都是采取单一通道相同素材循环播放,由于各个频道定位不同,各个时段播出节目不同,垫片的素材难以兼顾,所以目前各台均统一采用风光片作为垫片素材,这样的垫片在正常播出的节目中一旦插入进去,将使正常节目变得不连续,造成视觉冲击,让观众一看就知道播出出了问题。尤其是如果遇到重点节目出现问题时,值班员不切垫片会造成停播事故,切了垫片又会给观众造成恶劣主观印象,两者之间很难选择。为了解决这个问题,我们根据每一个频道的特点,为每一个频道量身定做了与其节目单相关联的垫片,这样不同频道的垫片是不一样的,而且每个时段的垫片的内容与频道播出的节目又是相关联的,例如在卫视频道的《说天下》栏目时段,我们为卫视频道提供的垫片是《说天下》栏目的推介,而同时段体育频道为《赛事直播》栏目,我们为体育频道提供赛场片花作为垫片,这样一旦使用垫片,电视机前的观众其主观感受是连续的,很难察觉。技术上采取8通道Profile视频播出服务器作为信号源,一台八通道工作站作为播控机,兼顾了安全性与成本。各个频道定期上载与节目相关的垫片素材,每日由值班人员根据次日的播出节目单编写次日的垫片节目单,Profile服务器根据垫片节目单自动调取相关素材播出,做到与当前播出的节目相关联,以实现垫片的无缝切换功能。
显示系统:显示部分改变了以往传统的电视墙堆积监视器模式,采用画面分割器、等离子大屏、VGA延长器共同组成的新显示模式,8个频道播出显示系统由16个松下50寸等离子显示屏组成,每个频道配两个,分别为4分画和12分画,4分画显示BAPASS、EMG、PST、AIR共4路重要的监看信号,并且设置了一个时钟显示,接收主控时钟系统输出的标准EBU码,12分画显示12个信号源,所有画面都设置了名称,音柱显示,视音频报警以及和QMC切换台之间的tally显示,易于值班员监看信号。为了防止等离子显示屏及VGA延长器等显示链路出现故障,我们在每个频道又从分画器的另一个VGA输出接了备份的4分画和12分画,通过KVM切换在操作台上的显示器监看,起到了良好的备份监看功能。分画器选用美国AVITECH公司的MCC-8004系列产品。在一个不能中断作业的环境里,监看系统必须要非常可靠的,AVITECH MCC的设计是没有单一的故障点,整个系统是在一个分部处理的基础上,MCC是一个完全模块化的结构,这是一个与众不同的结构,而且是一个最安全可靠的结构,优点是不将所有的资源都放在一个机箱里,每一个MCC模块都有自己的风扇、电源、CPU及双输出,在这种结构下绝对不可能因一个机箱死机而面临全面性的故障。MCC的结构是特别为重要及高灵活性的任务设计的。不同的信号输入可以随意地混合来达到用户精准的需求,一组的信号输出可显示在液晶显示器、等离子、投影仪或背投大屏幕上。把MCC的第二输出接到控制台的VGA显示器上,作为监视墙大屏幕的应急显示措施。
分画器的主要特点:
●支持THOMSON矩阵控制系统动态源名跟随显示功能;
●可在一个屏幕上显示120输入,画面大小位置随意组合;
●可以接受模拟、数字视频自适应输入;
●高分辨率数字DVI及模拟VGA输出;
●输出分辨率可达1920×1200;
●支持模拟立体声,数字音频及嵌入音频输入,屏幕显示三色音频电平光柱;
●屏幕上信号源名、时钟及tally显示;
●支持RS232.422、485及GPI的通讯和控制协议;
●支持SNMP报警:控制机箱,模组,音频及视频通道信息,信号丢失等等;
●报警信息在屏幕上同时显示告警;
●在断电的状况下数字DVI讯号可跳过下一个模块而照常输出;
●内部的闪存(Flash)可保留特别设定;
●硬件快速启动,避免了通用的硬盘启动带来的延时和低可靠性问题。
分控技术监测部分:对一个播出系统来讲,信号的质量监测是必不可少而且是极为重要的,我们对分控8个频道采取了集中监测的方法,在值班员控制室和设备机房各安装了一个汤姆逊的GVG ACAPPELLA 16×2小型数字矩阵,值班员控制室的16×2矩阵分别接到8个频道的16×4主备矩阵的第3路输出,可以对所有信号进行监测。设备机房的16×2矩阵的前8路接到8个频道的16×4主矩阵的第4路输出,后8路接数字视分输出,这样在机房维护时,可以兼顾监看播出最后一级的数字信号,防止误操作。两个16×2矩阵的输出分别连接高质量的监视器和泰克的7120示波器以及601E示波器,方便在控制室和设备机房同时检查信号质量。
二总控系统
总控矩阵选用了当前主流的THOMSON TRINIX型号。规模为256×256配置,主要由输入板、交叉点板及输出板组成,交叉点板支持SD和HD标准,输入、输出板为标清板卡,支持嵌入格式,配备Trinix Broadlinx Board板卡可实现矩阵的输出监视和矩阵的状态监测告警,共有4路目的输出监视,相当于一个256×4的矩阵。按照辽宁电视台的发展需求,256×256规模的主控矩阵将在今后几年时间里可以满足节目生产的要求,而且这么大规模的总控矩阵在国内也是领先的。矩阵选用先进的ENCORE控制系统,而且是主备的,ENCORE控制系统是基于网络化设计的,运行非常安全稳定,配置非常灵活,功能强大,可以在异地进行矩阵的调度和控制,为系统将来的可发展提供了良好的硬件基础。总控的周边设备和播控一样主要采用荷兰AXON的机箱和各种板卡,用于总控系统中视频信号的分配、A/D、D/A、解嵌、加嵌和帧同步、制式转换、延时播出等处理。总控输入输出监看系统和分控一样采用美国AVITECH公司的MCC-8004系列多画面分割器加等离子显示屏监看方式,而且视频画面、音频电平、信号源名和告警信号均可在屏上显示,总控系统监看由11块松下50寸等离子显示屏组成,其中5个12分屏共60个画面作为主控矩阵源的显示,主要显示传输卫星信号和演播室信号以及中央1和其他一些信号,占用了矩阵的60个输出口,利用矩阵的输出显示信号,改变了以往在矩阵前利用视分显示外来信号的方法,原来的显示方法既浪费了大量的视分,信号一旦接好又很难改变,现在通过矩阵显示信号,既节省了视分,又可以通过灵活的调度改变所需显示的信号源,确实是一个好的解决方案;一个4分屏作为矩阵源和矩阵目的监看以及标准时间的显示;一个单画面屏作为矩阵源的监看并且接了高保真的音箱,便于重大直播时领导到机房观看使用。为了方便对传输最后一级模拟视音频信号的集中监看,我们在总控加了16分画显示,接在传输最后一级的主备视音分的输出上,可以在一个大屏上看到播出的全部8个频道主备16路信号;还有2个大屏作为整个系统设备监控使用;预留1个大屏供以后系统发展使用。虽然辽宁台现在采用演播室加延时器的直播方法,但为了满足外来信号不走演播室的直播安全,我们在系统中加了3个AXON 30秒延时器和2个广州波视的最长3分钟的延时器,可以满足节目长于30秒的延时需求,同时我们在操作台上加了延时前信号的监看工位,方便了节目直播的延时监看需求。总控矩阵和收录矩阵、上载矩阵均有多条输入输出母线连接,方便各矩阵间信号的调度。
总控技术监看部分由2块AXON数字视分板对矩阵的一路输出和目的进行分配,分别送入高质量JVC监视器和泰克7120示波器以及音频电平显示监听表WOHLER VAMP2-SDA的A、B路,前面说的监看源和目的输出的大屏信号也是从这2块视分出去的,既可以对进矩阵的源进行技术监测,也可以对矩阵输出的目的进行技术监测,另外在设备机房也接了一路输出目的监看和监听,方便在设备机房维护时使用。
同步系统由两台SPG600和一台EC0422倒换器组成,负责为总控、八个分控、硬盘系统、数字频道和所有演播室以及上载、收录提供同步视音频信号基准。由于同步信号对播出系统是极为重要的,同步丢失的后果将使播出无法保证,所以我们对主控和分控的所有AXON机箱采用连接双同步信号,每个分控送2路同步信号,一路接同步视分,另一路接AXON机箱,这里需要特别说明的是分控QMC切换台采用的同步信号是数字BB信号,不同于其它设备。
时钟系统:时间的严格准确对播出的重要性是不言而喻的,不能有一丝差错,我们选用了业绩口碑良好的青岛广电所的时钟系统,采用了主备模式,系统由2台GPS校时钟(TVZ3100),2台高稳时钟(GS-2),一台时钟倒换器(GS2AB)和转码器(ST3400)及若干分配器组成,由于机房位置所限,GPS天线接收的信号有时偏弱,为此我们特别从顶楼引下一路GPS信号到机房,接在一台信号发射机上,这样就可以保证信号的强度,获得精准的时间。为了适应各种不同接口及时间码的设备,我们配置了3种时间码的分配器,分别是232/422串口时间码分配器(TVZ3612R),标准EBU码分配器(SF12E),SZ时间码分配器(TVZ3612F),为全台提供时间基准信号。为了兼容以前的现代格式的时钟设备,特别加了青岛格式转现代格式的转码器(ST3400),给一些老的设备提供时间信号。我们时钟系统的不同之处是对主高稳时钟做了内部线路的改造,使主高温时钟平时不随GPS时钟的改变而改变,当需要时手动按键进行校时,这样做的好处是能预防GPS钟输出错误时间或GPS信号本身出现不明原因的错误码,正常时靠主高温时钟的精准恒温晶振进行守时,频率准确度-8次方级,正常情况下2个月才可能有几分之一秒的误差,到时和备高稳时钟及主备GPS时钟综合对比一下,就可以手动校准时间了。
报警系统:一个完善的报警机制对播出来讲是非常重要也是必须的,根据信号的传输格式,我们配备了2套报警系统,一个是基于数字信号的,一个是基于模拟信号的,数字信号报警是用于对机房内最末一级播出信号报警,模拟信号报警是用于对有线网信号进行报警,两者结合在一起基本可实现辽宁电视台8个频道的全链路播出报警功能。模拟信号报警器是我们原来老系统里一直使用的,是基于软件基础上的,虽然相对比较老了,但经过多年的使用还是比较实用的,经过对视音频参数的优化设置,误报率也比较低,为了节省资金我们决定还是保留。数字信号报警系统是我们这次改造新加的,经过详细的调研,我们选用了安徽现代的报警设备DVE101,它采用全硬件检测技术以及嵌入式Linux操作系统,具有精度高、误报率低等优点,对于数字信号,视频故障检测精度可达到帧级。DVE-101监测报警系统是专门应用于数字播出信号的监测产品,可准确检测出SDI信号中的黑场、静帧、SDI中断、声音中断、声音过低等5种故障,检测参数可自由调节,具有多种报警方式可选。本系统由DVE-101报警器和报警控制软件组成,DVE-101为1U标准高度的报警器,有独立的IP地址,内置蜂鸣报警器,可对一个通道的SDI播出信号进行监测;报警控制软件通过网络控制报警器是否报警,并可以设置报警门限值等参数,经过播出线上的实际应用,对安全播出确实起到了关键的作用。
主控矩阵源名跟随的实现也是这次播出系统改造的一个亮点。我们这次对总控信号监视采取了与以往播出系统完全不同的方案,播控中心的总控系统实际上是一个全台信号的调度系统,所有的信号都接入主控矩阵,由主控矩阵进行分配。我们不再将信号直接接在显示屏上,而是将分画器接到矩阵的目的输出上,再由矩阵将所需要监看的信号调度到分画器输入,分画器将12路信号整合到一个50寸等离子屏幕上进行监看,根据需要接了5个大屏显示60路信号,每一个分画器中的信号不再是固定的,而是动态分配的,根据不同的情况进行自由的组合,极大地提高了系统的灵活性。这样的系统给我们带来便利的同时,也给我们带来了一些问题,例如,原来的播出总控监看系统每一个监视器只对应一个信号,我们只需在相应显示器下方用LED指示灯标明此路信号源即可知道这路信号是什么,而我们的总控监看系统为动态分配,每一个分画器显示的信号由主控矩阵调度分配,那么我们如何知道当前监看的是哪一路信号?对于这个问题,如果能够在监看画面下方加一个实时的标有信号源名称的LABLE就可以解决,得益于主控控制器ENCORE的网路化结构,和AVITECH公司MCC-8004系列分画器的动态LABLE功能,我们在网络上加了一个源名跟随服务器,他的主IP地址设为MCC-8004分画器的IP地址,副IP地址设为ENCORE控制器的主或备IP地址,将源名跟随服务器的IP地址添加到ENCORE控制器的设置软件OUI中,这样ENCORE会将矩阵切换交叉点信息通过配置好的端口发送给源名跟随服务器,而源名跟随服务器上储存有矩阵源顺序和源名列表,通过将矩阵发送过来的交叉点信息与源名跟随服务器中的源名列表比较,即可知道当前分画器中显示的画面的源名,服务器中运行的分画器设置软件COSMOS实时地修改画面下方的LABLE,即可实现源名跟随功能,应用起来极为方便和灵活。
新的播出、总控系统均配备了大洋监控软件,各设备通过硬件接口由开放的SNMP协议与大洋监控连接,可以通过流程图直观地监测播出、总控设备的状态,便于及时发现故障,保障安全播出。
新机房的使用对辽宁电视台安全优质播出是一个很大的提升,这是几代播出人所一直期盼的,今天终于成为了现实。
摘要：本文主要从总体构成、分控系统、三级备播功能、独特的垫片功能、显示系统、总控系统、时钟系统、报警系统、源名跟随功能等几个方面对辽宁台的播总控系统进行介绍,并阐述了一些独特的设计思路。
广播智能化的总控系统技术探讨 篇5
关键词：广播,智能化,总控系统,技术探讨
1 智能化总控系统概述
智能优化总控系统采用的事大型核心数字矩阵和网络音频路由的双路由总控系统, 相互备份, 以便同步切换和统一控制, 系统的安全性与可靠性也随着后置加上四选一设备而大大提高。随着网络技术的高速发展, 加之网络音频路由系统的综合性能突出、价格低廉、布置简单, 总控系统网络化是发展的必然趋势, 也是总控系统构建发展的方向, 广播领域在网络化技术上也有了可靠的实践和深入探索。总控系统中的关键设备, 有数字无源音分、数字音频矩阵以及网络音频矩阵, 实现全台直播间、转播、外转等对信号的汇集、分配、传输、调度等功能, 智能化监测监控应急系统就是在这些构架的基础上设计的, 性能卓越, 智能化总控系统也是通过整合而来的, 实现对全台业务的全程监测监控, 工作内容有:音频工作站系统监测、关键点音频信号监测监听等, 在各项工作的严格监控情况下, 确保电台信号播出的安全性, 充分体现智能化总控系统的优越性能。
2 智能化总控系统结构与组成
智能化总控系统工作时, 分工明确, 且各个功能独立性高, 互不干扰, 每个分工由各个子系统完成, 子系统之间的整合让网络总控系统具备自动化能力, 就是所谓的智能化总控系统。系统具体组成如下所述。
2.1 网络化音频传输系统
音频信号的网络化切换与传输室该子系统的主要任务, 对各个音频路由进行监测和控制, 可监测到每一路的音频实时信号。在信号传输过程中的安全保证是由子系统与矩阵系统构成互备结构达成的。
2.2 空中信号质量监测监录系统
信号传输都会在空中信号落脚, 因此对空中信号的监测, 可以间接获取监录时广播播出的真实情况, 对于广播电台来说, 能播出声音是不够的, 还要求空中信号达到总局要求的指标范围。
2.3 网络化信号监测系统
对网络化信号的监测是采用该子系统的CAS1000网络音频传输与切换功能, 可以对各项关键信号实时监测, 所有过程都是自动完成, 且有故障报警功能。信号的监测场所一般在总控室, 也能通过网络技术设立在其他办公室进行监测, 达到信号远程监测的目的。让技术管理水平上升一个新的高度。
2.4 智能化音频信号DSP处理系统
该子系统的目的是通过设置的两台CNP800网络音频处理器保证音频信号的传输质量。作为一款新型网络化数字音频处理器——CNP800, 其功能室与CAS1000音频路由器交换网络音频信号, 对音频信号处理的软件由路由来设置。
2.5 工作站状态监测远程控制系统
该系统负责全台广播的网络监视工作。在工艺用房内由工作人员来进行网络监视工作站状态, 实时掌握工作站的工作状况, 并对异常进行处理, 及时上报工作情况。并及时纠正工作人员在操作上出现的一些失误或工作站出现故障时进行处理, 以提高工作效率, 从而防止事故的发生。开机工作中数量的统计可由该子系统来实时把握, 全面对工作站的使用时间、效率以及状况体系进行监测。尤其体现在该系统的远程遥控功能, 既提高了工作站的集中度, 又解决的维护上的一些困难, 是相当有用的功能。
2.6 设备状态监测系统
实现各项设备集中监测是该子系统的目的, 包括UPS电源、音频路由器、调音台、音分等的设备。此外, 还能够监测关键设备的工作温度和环境温度。自动对设备异常情况的发生做警报。设备温度是对设备的工作状态的直接反映, 是监测设备的一种方法。设备故障的出现很可能是温度产生了异常, 所以设备故障的这种预警机制大大提高了设备工作的安全性。
2.7 应急控制和智能化故障分析系统
该系统主要是对网络信号进行监测, 出现故障时自动报警, 并对设备状态进行监测, 由智能系统对故障匹配最佳的解决措施, 达到最好处理效果, 保证设备工作的效率。网络音频矩阵可以通过备份管道的切换对信号故障进行有效切断和移除。应急音源子系统会自动将出现故障的备份通道进行应急播出处理, 并自动备份。此外, 系统自带的手机短信通知功能可以及时将系统的故障情况发送给相关人员, 以便及时进行处理。
2.8 应急音源系统
每个广播节目在播出时可以利用该子系统的自动判断功能了解情况, 并作出相应的应急措施, 系统会自动匹配与当前录播节目的原本的录播节目来播出, 倘若是直播节目, 会转为相应的音乐来进行应急, 确保广播的播出效率和质量。
3 智能化总控系统功能分析
3.1 实现全网络化音频传输、监测和切换
采用目前比较先进的Cobranet网络音频传输标准, 整合出更为出色的全网络化音频矩阵与传输系统, 使系统变得更加明了, 摆脱了大量的中间环节, 对系统后期扩容以及维护都是大有好处的。
3.2 全程监测关键音频信号, 并自动化处理故障
对全台音频信号的传输情况由值班人员来掌控。系统自带信号故障处理的备案, 并对故障发出及时警报, 并按照备案进行应急处理, 自动执行备份信号的切换, 避免错播或者停播现象的发生。
3.3 设备接口模块化, 确保系统安全
模块化的CAS设备的信号输入输出口, 具有相当好的独立性, 模块之间互不影响, 此外冗余的网络接口是CAS设备的特点, 可在安全时间内, 将出现异常的主网路信号自动切换到网络接口, 确保信号的不间断性。从而提高网络矩阵的安全性, 使广播播出跟家安全可靠。
3.4 良好的可扩展性
智能化总控系统只需接入新信号源, 还可配置支持Corbranet协议的硬件设备, 设备兼容性强, 体现出扩展性好, 设备添加范畴广, 即可将新的数字或模拟信号引入网络矩阵中, 或是与其他网络连接, 使监控管理更加全面便捷。
参考文献
[1]樊尚忠.智能化广播电台数字主 (总) 播控系统假设.依马狮广电网, 2010-11-18.
广播电台总控系统 篇6
Cobra Net系统由于其信号传输延时小、信号质量高、布线成本低、使用通用协议进行控制、抗干扰性强, 系统各部分之间为对等独立、信号监控方便等优点使用最为广泛, 已成功应用于国内外诸如迪士尼动物王国背景音乐系统、悉尼2000年奥运会主会场扩声、广播电台系统等多个重大工程的音频传输系统, Cobra Net技术已成为音频网络产品的业界标准之一。
大连广播电视台在广播技术升级改造中, 综合考虑安全性、扩展性、性价比等方面因素, 将Cobra Net技术应用到了总控系统的建设中, 构建总控机房音频信号的监听、监视及传输网络, 完成对七套立体声节目的网络化监视、监听、报警和传输。利用Cobranet协议可以在一根普通五类线上传输高达64路无压缩的符合广播要求的音频信号。在传输过程中, 能通过软件控制实现各路音频信号的自由交换和分配。作为总控系统的第二路由, 它对音频信号的传输做了必要的备份。在保证安全优质播出的同时, 也展现了Cobra Net技术的优势和特点。
2 系统总体要求
总控系统作为电台技术的核心, 承担着大连广播电视台七套广播节目和一套网络广播节目信号的输入输出、切换调度任务, 其中还包括多路卫星转播信号和外传直播节目信号的调度任务。
大连广播电视台广播总控系统是一个同时运行的双路由主控系统, 一个路由采用大型核心矩阵, 另一个路由采用网络音频路由系统, 互为备份, 能统一控制和同步切换。因此, 网络音频路由系统必须能够提供与大型音频矩阵相同的路由控制功能, 能实现直播间的信号、转播信号、返送信号、录音间信号路由的任意分配;并可以对信号进行实时的监听监测, 显示设备设备状态, 如有异常可以发出报警。
3 硬件设备
3.1 设备选择。
总控Cobra Net网络音频路由系统采用北京英夫美迪公司生产的Ether Audio系列音频路由器。Ether Audio音频路由器通过专业Cobra Net协议实现音频传输, 具有Cobra Net双网口冗余备份, 当一个网口出现故障时, 音频信号自动切换到另一个网口上, 切换时间是毫秒级, 不会造成声音的中断, 保证了信号传输的可靠性。所有音频信号均以24bit/48khz的高质量数字量化传输, 不进行压缩, 保证音质的原滋原味。音频信号和控制信号同网传输, 不需要再另外敷设控制信号网络。提供最多16路音频输入输出通道, 其音频输入输出通道采用模块结构, 便于维护。根据I/O口的数量分配和格式, 输入输出数量可以任意选择, 适合不同的要求。此外, Ether Audio还具有音频峰值和相关系数测量和显示功能, 可在监控电脑上显示监测点的彩条等数据, 支持监测电脑点播网络中的音频信号进行实时监听。双电源冗余备份, 提高了设备的可靠性, 保障设备正常工作。
此外, 在此方案中我们选择了两台H3C S3600系列48口高性能千兆以太网交换机与13台Ether Audio音频路由器共同构成网络音频路由系统, 提供了33*26的信号交换能力。两台交换机互为备份, 并且均配有双冗余电源, 能极大的确保音频路由系统的可靠性。
3.2 硬件系统框图。Cobra Net网口传输音频信号、控制信号以及软件对设备的识别等。Ethernet网口主要是UDP广播数据。
4 系统软件
总控系统软件Control Master是一套完整的软件解决方案, 它基于以太网技术, 采用模块化设计。实现音频信号的控制切换、音频信号的路由, 同时提供强大的音频信号监测及智能处理功能。Control Master采用“核心+驱动”的架构, 能和多种不同的音频矩阵协同工作。在系统中通过协议可控制由多个不同厂家生产的音频设备, 实现设备无关的主控及监测功能。
总控软件系统为三层结构, 分别为驱动层、服务层、应用层, 各结构间通过标准TCP、UDP进行通信。每一层完成相应的系统功能。具有很强的扩展性, 部署灵活, 方便裁减。
驱动层主要包括各种设备的驱动程序, 是系统与设备沟通的桥梁。驱动程序向下控制设备, 向上与服务程序连接, 为服务程序提供与设备的接口。驱动程序与服务程序接口使用TCP协议, 与程序通信依设备不同而不同, 常用有TCP、UDP、RS485、RS232等方式。
服务层由服务程序及一个MSSQL数据库组成。服务程序类似操作系统本身, 连接所有驱动程序, 获取数据写入数据库。并为应用层程序提供接口。MSSQL数据库为主控系统的数据中心, 为服务程序与应用层程序提供数据的存储与交互。
应用层包括各种客户端应用程序, 是用户与软件交互的接口。程序从数据库获取数据, 连接服务程序向主控系统发送命令, 接收服务程序发送的数据、消息显示给用户。
由于总控系统庞大复杂, 因此本文只针对Cobra Net网络音频路由系统的软件部分做简要介绍。总控系统的其他软件功能不再一一赘述。
系统中的13个Ether Audio音频路由器是由同一个驱动程序, 即Ether Audio驱动程序来控制的。服务程序连接Ether Audio驱动程序, 从而获得原始的设备信息。例如:系统中有多少个设备, 每个设备有多少个通道, 当前的连接关系是什么。获取后将数据写入数据库。所有的客户端都是首先连接数据库, 从数据库中获取数据。如果客户端需要控制设备, 客户端再去连接服务程序。发命令的时候永远是:由客户端发命令给服务程序, 告诉服务程序它要控制Ether Audio音频路由器, 服务程序再把命令发给Ether Audio驱动程序, 最后由Ether Audio驱动程序告诉设备要做什么。设备接到命令后去执行, 执行完成后将结果一级一级返回, 通知用户操作成功。
4.1 信号路由控制。
信号路由的控制是通过连接客户端来实现的。Cobra Net网络音频路由系统可以和矩阵路由系统统一控制, 同步切换。在连接客户端中, 用户可以将Ether Audio音频路由器的任意一路输入分配到任意一路输出。软件采用XY的切换方式, 方便用户连接。此外, 系统提供锁定连接功能防止用户误操作, 覆盖原有连接时必须先解锁才能操作。
4.2 信号监听监测。
信号的实时监听监测是通过系统中的另一个客户端———监控客户端来实现的。监控客户端可以监测Ether Audio音频路由器的在线状态、电源状态、驱动程序的在线状态, 用报警指示等的形式显示在监控电脑屏幕上。在状态出现异常时, 报警指示灯会改变颜色, 并伴有声音报警, 提醒值班员设备出现问题, 需要立即处理。此外, 监控客户端可以实时点播监听Cobra Net网络音频系统中的音频信号, 显示监听点的彩条, 从而使值班员对系统中的信号状态有更直观、更真实的了解。监控客户端中的报警灯, 彩条, 监听按钮等都是客户端软件中的一个控件, 可以灵活的通过拖拽的方式显示在监控电脑屏幕上。
实时点播时, 由监控客户端发起一个监听并逐级发送, 一直发送到Ether Audio的驱动程序, 驱动程序告诉设备哪台监控计算机的哪个端口需要该设备的哪个通道的音频数据。设备返回一个成功后将音频数据打包直接发给监控客户端, 发到指定的IP、指定的端口。监控客户端再将收到的包解包还原, 听到的就是由Ether Audio网络音频处理器设备实时发送回来的音频。
5 结论
广播电台总控系统 篇7
一、系统设计
安徽广播总控大屏显示系统是在新机房播控传输网的架构之下设计和建立起来的，由于新系统的监测多样，在音频多节点监测、视频监测的基础上，又增加了机房温湿度监测、设备电压状态、在线状态监测、直播间延时器状态监测、节目运行状态监测、流程图监测、节目质量监测等，软件设置中也逐步实现多节点、全流程的信号监测。面对如此众多的监测信息，必须利用一定的技术手段和画面的拼接组合，将所有监测信息及画面以最有效的方式展现在技术人员面前，从而实现统一的监测、调用和及时的故障处理。
（一）DID超窄边液晶拼接屏的选择
DID超窄边液晶拼接屏是LCD多屏拼接应用中的一种，屏幕到屏幕之间的距离6.7mm的特点，加上液晶屏不可显示的黑区域拼接缝隙不超过7.3mm。而且这种拼接屏屏体厚度小，占用机房空间小，比较易于维护，工业屏使用寿命较普通屏幕更长。另外，广播机房播放视频较少，对于视频拼缝在可接受范围内，主要显示监测信息等，基础这些原因，我们选择使用DID超窄边液晶拼接屏。
（二）建筑设计
在充分结合机房的结构和面积的情况下，屏幕显示系统采用了3×12块46寸DID超窄边液晶拼接屏加控制台14台21寸显示器分别显示的方案。36块大屏不仅整齐划一，不需要考虑中间和两侧尺寸匹配的问题，而且性能上更具扩展性，成本也降低。考虑值班人员的视觉效果，整个拼接屏体2度弧面型，这样更加符合人体工学和视觉要求。大屏周边框架颜色和控制台主颜色使用蓝绿色做为主色，突破了以往机房沉闷的色调，增加了亮丽的感觉。效果图如图1:
（三）显示内容设计
如何分配屏幕的显示内容，才能达到最有效的监测效果和展示效果，值得我们好好规划。首先，我们要满足基本的信号监测。由于新系统监测信息量非常大，不仅有音频信号彩条、视频监控、机房环境监控、关键设备的状态监控、响度监测，还有文稿系统、门户网页、流程图等等。统计起来，光监测点就有几百个，将每个点都显示在大屏上是不可能的。我们只能将最关键的信号监测信息显示在上面。
大屏由3×12=36块46寸液晶屏拼接而成。考虑大屏的整体显示效果及值班需要，将大屏分为三个显示区域，即左侧3×4区域，中间3×4块区域，和右侧3×4块区域。
左侧3×4区域：12块屏幕集中显示现有12套直播机房的综合状态信息。信号源为播控传输网提供的RGB信号。每块屏幕显示内容包括：直播间视频监控一、直播间视频监控二、导播间视频监控、调音台推子状态、延时器状态、机房温湿度显示、该套节目主要信号彩条显示、直播/录播状态显示等。
实际显示如图2:
右侧3×4区域：显示系统其他监控信息。显示内容规划如下：1.响度检测2.四选一状态3.彩条状态4.流程图状态，并且拼接显示文稿系统和门户网站，如图3:
（四）广播节目播出状态的实时监测
为了拓展对广播播出节目监测形式，根据实际需求，我们自己设计了一套广播节目播出状态监测系统，并由公司进行产品研发。这套监测系统占用展示大屏中间最亮丽的3×4块区域，集中、实时展示我台所有广播系列节目单、栏目内容、当班技术保障、音频监听监测、视频监测、开路信号强度等内容。通过这个节目状态监测，我们能够一目了然地监测到实时节目单、节目内容、技术信息等。我们通过防火墙技术，将该监测信息从内网扩展到外网办公网，通过端口的控制实现对客户端的控制，让有监看需求的系列台总监、节目管理部门在外网也能实时监看到自己的节目，大大方便了自办节目的管理和提升。该功能是总控系统监测的延伸，突破了传统上只对音频信号的监测，利用数字网络功能，融入了栏目信息管理、频率管理等新的理念，在国内尚属首例。如图4所示：
（五）技术设计
在兼顾安全、质量、合理、先进、便捷的基础上满足我台新系统多种信号、多通道的监测需求以及扩展显示的多样性。
首先，需要满足基本的信号彩条监测显示。总控监测服务器将多路监测画面通过VGA线缆送至48*48的RGB矩阵，矩阵输出后再通过VGA线缆分别送至36块屏幕上。为了通过拼控软件实现扩屏的需要，RGB矩阵输出8路信号至拼接控制器供拼接控制器选择，然后拼控输出36路DVI信号至36块大屏，实现信号扩展。另外还有16路视频信号通过视频矩阵送至拼接控制器，实现视频信号的显示或扩展。如图5:
需要指出的是，在监测信号源上，由播控传输网服务器提供各种监测信息的VGA信号源显示在屏幕上。在总控播控传输网主服务器的设置客户端中，所有的监测设备和设备的每个端口都需要进行定义。之后在每台监测服务器上，我们就可以使用监控客户端画布来调出需要监测的节点的彩条了。为了节省服务器数量，我们用6台服务器通过安装双头显卡来实现12套节目的监测画面显示，并且通过IPKVM实现计算机机房外远程控制。如图6、7:
二、使用效果
系统建立后运行良好，值班技术人员通过大屏显示系统及远程调用系统能够方便地调取所需监测画面及服务器桌面界面，大屏显示不仅满足了日常监测需求，也成为广播制播中心展示的窗口之一。其中我台独创的“广播节目播出状态运行图”也成为安徽广播对外展示的一大亮点，不仅得到上级领导的表扬而且得到了所有参观人员的好评。
三、结语