公共电台广播系统长期以来一直都是整个美国广播业的革新者和技术领导者。上世纪70年代,它首先用地球同步人造卫星系统取代了陆线互连网络。尽管在那时卫星还只用于电信和军事上,但没过几年,其它所有主要电台广播网都已转换成同样方式的网络互连。
最初的公共广播卫星系统采用压扩模拟音频技术,而在80年代,公共广播网是第一批转用压缩数字音频分配的广播电台之一。现在,第三代系统呼之欲出,IP码流和文件传送将取代实时音频。
非线性优势
尽管少量主要公共广播节目在其从卫星接收下来时就被广播电台实况播出,但大部分节目并非如此。绝大部分节目是录播的。
当音频记录的唯一方式是线性和基于磁带时这是合理的,但现在情况发生了巨变。实际上,所有公共广播电台都利用基于PC的系统存储和播出音频内容,因此,将不再有必要实时输送被广播电台时移的节目,而事实上,还往往产生遗漏记录和编排冲突等问题。在基于时间的节目输送时间表极大程度上只是广播电台“记录预约”的设定时,为何还要使用它呢?
这样,节目“恰好实时”分配的概念对公共广播系统有很大的吸引力,这种概念采用一种适应电台节目习惯用法(实况对录播)的灵活系统。因此,节目制作者可以在方便时随时上载其内容,电台可以在其播出时间表确定的时间接收这些内容,而与此同时,实况节目继续实时输送。
IP很合适
针对这些要求的解决方案在近两年来变得显而易见,实现这些设计的技术系统正在赋予最终形式。使用主要是现货供应的设备,NPR(全国公共广播网)分配部(它代表整个公共广播环境运行公共广播卫星系统PRSS)协同BBC Technology公司确定了一种系统,这种系统采用多种满足其需求的现有标准,被冠以ContentDepot之名。
此方案把MPEG-1 Audio Leyer 2压缩音频放入一个MPEG-2传输流中封装的IP包内,通过DVB-S传送。这样一来,此PRSS成立以来一直使用的相同的C波段卫星系统将再有新用途,这次是用于IP音频分配。
NPR分配部技术总监Marty Bloss说:“对PRSS不断变化的需求创造了不少以创新方式应用商业网络技术的机会。”Bloss负责此新系统的设计和施工,新系统的特点是支持实用性和高性能。“我觉得向基于IP的系统转移是平台的一种变化,与技术转变差不多。IP和卫星的密切结合,让我们能持续最大限度地利用系统在卫星技术上的投资,但仍然提供未来所需的灵活性和能力。”
大部分广播电台的下行链路中的射频部件不需变化就能适应此新系统。只有某些接收机/解码器硬件将替换原有的视频数字音频设备。
用软件优化
精巧的系统管理架构允许IP码流与文件下载共存。广播电台将使用国际数据广播公司(IDC)现货供应的DVB-S IP接收机。两台附加的音频码流接收机将提供来自IP数据输送链路的多达4个可选择的实时音频码流,它们以AES3或模拟输出的形式提供。与此同时,来自IDC接收机的一个以太网输出可以通过中间件与约十几种流行的自动播出系统的任意一种接口,供传递文件的直接采集。对于那些尚无自动播出系统的广播电台,将提供一个硬盘超高速缓冲存储器,电台可用之捕获传递文件,然后基于一个本地时间表将它们回放,或者将它们卸载下来,作为对这些广播电台选择的线性存储方式的实时音频输出。
虽然所有内容都将通过专用卫星网络以IP传输,但广播电台将使用公共因特网回程控制此系统。一个安全网站将作为内容访问的门户网站,在此网站上广播电台可浏览提供的内容,并预订下载或通过PRSS传输的码流。每个广播电台将拥有访问此系统的一个帐号和密码,而PRSS将对电台使用节目情况的帐面进行管理,为内容制作者提供使用情况的定期报表(目前,此报表是通过电台人工查询以电话访问形式完成的)。内容制作者还将有一个“有条件访问”选项,仅允许授权电台下载节目。例如,如果某节目是收费的,只有付费的电台能打开它。
为了节约带宽,PRSS前端上的一些专用系统管理软件将组合传送文件,这样,多个定单可以作为一个IP多播信号传输。这在广播传输系统中是非常有用的,例如,所有每周播出一集系列剧的电台都盼望在每周约相同的时间下载下一集节目。与此同时,订购一集旧或常播不衰节目的电台,或出于审听目的想听样剧等的电台,其定购的节目可能被此系统处理为一次性、点对点的下载节目。
NPR、PRI或其它任何一方的内容创作者将都有选择权把其内容通过因特网自动、或自己动手上载,他们也能利用PRSS操作员对其节目的采集处理的帮助上载。前端软件将监视内容清单,每当一个节目预定的播出日期/时间即将到来,而系统内尚无此文件,则将向节目制作者发出警告,催促他们尽快解决此问题,同时也向电台发出通知。
此系统另一个主要优点是能传载任何种类的数据,并非只是音频。制作者可选择把大量的元数据包含在音频内容内,这也包括适合于在电台出版物或网站上进行节目平行推介的完整文字或图形文件。
交换空间段
PRSS架构及向IP转变预计还有其它的变化。
最显著的变化包括从PRSS自成立以来就一直使用的传统单路单载波(SCPC)系统转到多路单载波(MCPC)方案,过去多年来MCPC在卫星分配系统中已变得越来越普遍。PRSS过去采用了SCPC方式发送来自地区性分配上行站的节目,盖因认为SCPC必要的频谱效率牺牲是值得的,它换来了系统地理接入范围的增大(通过每个上行站分别使用转发器带宽内单独载波频率,使用了约24个上行站的网络,直接输送到所有下行站,通过设在华盛顿的PRSS总部的通信量控制器细心操控频谱冲突)。
然而,近些年来,价格合理的ISDN及其它宽带业务(包括因特网)消除了对地区性上行接入的需求,使单一的主上行链路之替换回程既方便又节约成本。
向IP系统的转变几乎肯定需要MCPC的总体方案,因此将通过设于华盛顿的NPR总部的一个主上行站运行ContentDepot。将此转变与向IP的总转变结合起来将大大增加系统的有效吞吐量。凭借接入公共广播电台拥有的泛美卫星公司银河4R卫星上的3个转发器的能力,PRSS将从容应对预期未来容量需求的增长。
建立一个镜像主上行设施能解决这种架构包含的单故障点问题。
明年某个时候NPR将转换到基于IP的系统,提供3个月的重叠时间,在此时间现行的实时MP2系统和新ContentDepot方案将并行工作。此后,PRSS将为完全的IP环境(不包括PRSS经营的租赁给广告运营商的租线业务,它将维持其目前的结构不变)。
Marty Bloss断定应用这种系统的时机已经出现。“广播电台的需求及其技术运行正在发生变化。HD Radio可能使它们改变更多。PRSS需要一种能继续提供高质量音频分配和灵活用于新业务的技术。”通过标准化影响经济规模和可靠性也是此系统设计的一个基本前提。Bloss指出:“基于IP的设施在不必建立一系列定制解决方案的条件下,为我们提供了我们所需的工具。”
时间将告诉我们公共广播系统是否将再次引领所有美国广播电台,但由于像ContentDepot这样的系统能提供如此巨大的优点,看来我们很难拒绝它们。