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基于StreamNet 平台构建的广播总控智能一体化系统(RANS)

2008-02-21 徐州人民广播电台 王建华 依马狮广电资讯网


  【提  要】 本文主要讨论徐州人民广播电台总控系统应用的新技术,以及不同总控系统之间的区别。

  【关键词】 广播总控智能一体化系统  StreamNet协议 

  徐州人民广播电台成立于1949年,随着时代的变迁如今电台也迎来了数字化、网络化改造的时刻,以往的电台传输的是模拟信号,没有总控,节目切换、转播、直播靠值班人员手动操作,费时费力,故障率比较高,徐州广播电视台成立后为改变这一状况,与英夫美迪合作,引进了基于StreamNet平台构建的广播总控智能一体化系统(RANS),来实现广播事业向数字化、网络化、自动化的发展。

一.StreamNet原理
  StreamNet是采用Intel公司的XSCALE系列嵌入式系统,并采用分布式架构系统,并在嵌入式平台上,完成了Auido over IP、模拟数字音频采集、压缩和编解码、音频参数分析、实时信号监测报警等一系列技术的整合,也是流媒体应用的高级阶段,在支持多格式的实时编解码的同时又可进行路由发送、参数分析等应用。

  StreamNet模块可以在脱离PC的情况下可以独立完成对模拟/数字音频的实时FFT,并同时可以通过组播或点对点方式将电平、均衡、矢量图、相位等以20-50次每秒的速度送出;并且可以对信噪比、频响等指标做定性的测量;通过独有技术可以实现对音频噪音的实时判别和监测,因为只送出分析结果所以大大减少了网络内的实时数据量;采用嵌入式设计来实现全分布式系统架构,其优点就是可以根据用户的实际需求配置不同数量的模块,不仅保护用户的投资,也可以避免系统的瓶颈。

  其监测原理示意图如下:

基于StreamNet 平台构建的广播总控智能一体化系统(RANS)

  基于StreamNet搭建的总控网络构成示意图如下:

基于StreamNet 平台构建的广播总控智能一体化系统(RANS)

二.应用范围
  系统在广播行业的应用范围很广,涉及到各个领域。可以对模拟信号、数字信号进行实时的监测,监测范围包括音频的电平、相位、频谱和矢量值。系统最大亮点之一就在于音视频监控的结合,使值班人员在第一时间就可以清楚明了的看到直播间的状态,音频传输过程中的音频信号。可以在矩阵瘫痪的情况下将矩阵前可用的音频信号(系统会提示哪一个备用信号是正常的)通过自动或者手动的方法经过三选一切换到矩阵后,实现自动代播功能。只需要一台普通计算机就可以实现监测范围内任意一点的监听功能,而且还可以实现自动轮听、事件跟踪监听、视频联动监听。StreamNet支持多种高压缩格式的实时压缩,因此只需扩展流媒体服务器即可实现。

三.与其他技术的对比
  (1)RANS系统与传统的数字音频矩阵系统相比,在减少故障环节、节约能源等方面具有突出的表现。RANS系统不需要这些音频数模转换器、数字音频分配放大器、模拟音频分配放大器,也省却了AM32彩条显示和监听矩阵,直接可以进行数字音频的检测、监听和录音,并且可以对任意一个监测点的检测、监听、录音。但传统音频矩阵仍然有其优点——稳定性,所以RANS和传统音频矩阵的结合使系统在稳定性的基础上实现了广播的网络化,实现了广播的音视频结合监控。

  (2)RANS系统与网络化音频矩阵相比也有优越的表现,RANS可以接入数字信号或者模拟信号或者TCP/IP信号,实现了信号的兼容性,网络化矩阵只能检测显示信号的电平;RANS系统还能进一步检测信号的相位、频谱和李萨域图,到目前为止网络化矩阵也还没有实现音视频的结合。

  (3)RANS系统与Cobranet系统相比也有明显的优越性,Cobranet系统需要强大的主机PC支持,因为Cobranet主机本身并不能对音频参数进行分析,而是通过网络将声音信号送至PC,由PC对网络内的音频数据筛选后做出分析,网络数据量为需要分析的音频数据,当系统具有一定容量时,Cobranet构架中的网络数据流量将大大增加,对系统内的交换设备和PC都带来极大的风险; RANS系统的检测则是在在StreamNet架构下分配到了每块音频检测卡上,由音频检测卡将检测后的结果传输到网络上,只有当需要传送声音时才将声音送出,其他时候只实时传送声音的参数信息,因此网络数据流量大大降低,在减轻了对主机的要求的同时也减轻了对网络的要求,保证了系统内设备的稳定运行。

  (4)RANS系统与传统音频矩阵、网络矩阵系统和Cobranet系统相比还有一个更大的优点就是——音频和视频结合,在传统矩阵系统、网络矩阵系统和Cobranet系统里检测信息的显示只有AM32彩条显示,显示的内容也只有音频的电平值,RANS系统不仅实现了对信号电平值的显示,还检测了信号的矢量、相位和频谱,并结合直播间的视频信号综合显示,使总控制室的值班人员清晰、明了的监控到每个频率的音、视频信号。

四.徐州电台RANS一体化系统构建
  徐州电台的RANS系统的构建因为涉及到广播新办公楼的迁移所以被分为两个阶段,第一阶段先完成对每套频率的控制、监测功能,我们对每套频率设置了三个取样监测点,在延时器后矩阵前设置一个监测点,在三选一后发射前设置了一个监测点,最后再设置接收开路信号监测,实现了对节目传输范围内的音频的检测。通过一台设置在RANS系统同一IP地址段内的触摸屏计算机进行监听,监听的同时每个频率按键的外框颜色会随着该频率信号的状态改变颜色,并通过音箱实现故障报警,监视大屏幕上每套频率的外框也会随着自己频率音频信号状态的改变而变换外框颜色,达到音视频合一的监视效果。在音频数据的记录方面,我们也是选用一台计算机,将IP地址也设置在RANS系统同一段内,选择好要录制的监测点,录音程序就可以记录每套频率的播出音频,值得一提的是这套录音系统不需要再添加专业声卡就可以实现对多套节目的录制。第二阶段我们将在迁址后完善对RANS系统的构建,在现有基础上实现总控室与直播室的对讲系统,完成电台的网络化播出、实现广播电台的互动多媒体业务。

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