数字音频双矩阵在广播播出系统中的应用

　　摘要：本文通过介绍广播电视台播出系统升级改造的过程，结合乌鲁木齐广播电视台的实际情况，并且通过具体的实际应用后，提出了一个广播电视台播出系统升级改造的新思路。

　　关键词：双矩阵改造备份

　　1引言

　　2017年，乌鲁木齐广播电视台对播控系统进行了改造，改造的主要内容是在原有的NetWork数字音频矩阵的基础上增加一套LAWO64×64数字音频矩阵播控系统。此次系统改造并未淘汰NetWork播控系统，这主要是出于以下三个原因。(1)项目资金有限。(2)可以在完全保证安全播出的情况下完成设备的更新及信号的切割。(3)NetWork播控系统依然可以继续使用，它成为LAWO播控系统的备份系统，从而在最大限度上保证了乌鲁木齐广播电视台各频率节目更安全、更可靠、更稳定的播出。经过此次系统改造后，乌鲁木齐广播电视台形成了两套播控系统并行运行的状态。

　　广播电视论文：全媒体时代下广播采编播方式的变化

　　2NetWork播控系统

　　NetWork播控系统的核心是NetWork数字音频矩阵，支持64路输入和64路输出信号。系统的其他硬件包括EtherAudio(以下简称EA)、IBS-200(以下简称四选一)、NetWorkA/D(模数转换器)和数字/模拟音分。其中，EA和四选一在整个系统中发挥了重要的作用。EA是一款以CobraNet技术为支撑的双电源网络化音频路由设备，它在乌鲁木齐广播电视台整个播出系统中主要起到以下两个作用。

　　(1)乌鲁木齐广播电视台播出频率输入EA的信号作为备用播出信号。(2)作为音频路由设备，它为乌鲁木齐广播电视台转播省台频率信号或现场直播信号提供直播间返送信号。四选一是一款由英夫美迪公司开发的智能音频切换器，它提供三路物理输入、一路虚拟输入，内置数/模、模/数转换功能。乌鲁木齐广播电视台输入四选一的信号分别是：第一路经矩阵送入四选一的播出主信号;第二路由调音台不经延时器直接送入的播出备用信号;第三路由EA送入的播出备用信号;第四路是四选一内置音频播放器输入的垫乐信号。

　　整个播控系统除硬件外，还有由硬件和软件共同组成的CM网、点对点网、EA网和组播网。其中，CM网络是整个播出系统的核心网络，其主要功能是汇聚点对点网、EA网和组播网，将EA设备、数字音分、模拟音分、四选一设备的电源状态、网络状态、音频信号状态通过CM网传输到CM网络客户端，这样值机人员就可以通过客户端软件对乌鲁木齐广播电视台播出系统中的所有音频网络设备对行相应的监控，比如监控EA设备的两个电源工作状态是否正常;点对点网的主要功能是为各个终端与服务器之间提供联系;EA网的主要功能是为EA网络矩阵的信号切换提供传输;组播网的主要功能是为四选一、EA、音分设备提供监听传输路径。

　　3LAWO播控系统

　　它以LAWO数字音频矩阵为核心，同时也可以提供64路输入信号和64路输出信号。LAWO数字音频矩阵与NetWork数字音频矩阵的最大区别在于LAWO播控系统是一款支持光纤链路传输的矩阵，除了支持AES接口外还支持AoIP、MADI接口。同时，LAWO播控系统能通过矩阵控制软件对矩阵的电源、温度、通信情况进行监测，一旦出现异常会有声光报警。这些功能是NetWork矩阵所不具备的。除了数字音频矩阵，IBS-300(以下简称八选一)也是这次增加的新设备。八选一是四选一的升级版，可以提供8路输入信号。

　　乌鲁木齐广播电视台使用3路AES接口物理输入和4路AoIP音频信号、1路八选一自带的垫乐信号组成八选一的输入信号。在网络方面，LAWO播控系统不仅整合了原有播控系统网络，还增加了AoIP网。AoIP网络的主要功能有以下两点。

　　(1)AoIP网络充当了原有EA网络的冗余链路，替代了EA网络的部份功能。在播控系统升级前，如果有转播任务，乌鲁木齐广播电视台主要是利用EA设备提供的音频信号返送回直播间做为主用播出信号，如果EA设备出现故障就会遇到没有主用信号可以使用的情况。而现在，我们可以利用带有AoIP接口的设备为直播间提供AoIP返送信号，这类设备比目前使用的EA设备更加稳定和可靠。我们还可以使用相关软件与矩阵控制软件配合使用，将AoIP信号送入数字音频矩阵，对AoIP信号进行灵活分配。

　　(2)利用带有AoIP接口的设备采集除了数字音频信号以外的其他信号，再通过AoIP网络送回播出总控，以此来实现总控对广播电视台直播间设备及环境的全面监测。比如，这次改造我们就在直播间安装了探头，探头可以对直播间的环境温度、湿度、设备电压进行采集，采集的数据通过AoIP网络送回总控机房后，总控值机员就可以利用这些采集数据将直播间的温度控制在直播间设备工作的最佳温度内。

　　4矩阵控制软件

　　在这次升级改造之前，乌鲁木齐广播电视台播控系统使用的矩阵控制软件是CtrlerMasterSystem(以下简称CM系统)。CM系统支持只读、运行、编辑三种状态，使用手动和定时两种操作方式对播出节目进行编单操作。它除了可以对数字音频矩阵进行相关操作，还可以对EA进行编辑，实现矩阵与EA之间信号路由。比如，实现乌鲁木齐广播电视台自办频率之间相互转播、转播中央电视台卫星信号或省台频率信号。

　　乌鲁木齐广播电视台升级改造后使用的矩阵控制软件依然是CM系统，但它把NetWork播控系统融合进了新的CM系统。融合后的CM系统仍然可以对NetWork矩阵和EA进行原有的操作，并且还可以完成NetWork矩阵与LAWO矩阵进行信号切换的工作。这让我们在不增加新设备的前提下，就可以降低在这次播控系统升级过程可能会造成的播出事故概率，同时还可以将乌鲁木齐广播电视台目前使用的转播信号送入LAWO矩阵。CM系统不仅可以对两台数字音频矩阵和EA进行相关操作，它还包含了音频信号监测、故障告警、环境监测等监测模块。通过一段时间的使用，融合后的CM系统从保障安全播出的角度上给我们带来以下三点好处。

　　(1)如果LAWO矩阵出现长时间内难以解决的故障，值机员除了手动跳线外，仍然可以选择NetWork矩阵的信号进行播出，这样既能保证乌鲁木齐广播电视台的安全播出，又给值机员解决故障提供了宝贵的时间。同时，NetWork播控系统依然是完整的播控系统，它还有监听、监测、信号切换等功能，如有必要，值机员可以通过改变物理传输链路方式，使乌鲁木齐广播电视台的播控系统恢复到改造之前的状态。

　　(2)在有重大转播任务时，值机员可以更灵活、更安全地向直播间提供返送信号。比如，乌鲁木齐广播电视台需要转播省台信号时，目前使用的还是NetWork矩阵播控系统中的信号作为播出主信号，EA的返送信号作为备信号，现在，除了原有的信号备份方法，我们又在LAWO矩阵播控系统里安装了一台接收机，接收机信号可以使用AoIP信号或MAID信号返送回直播间，这个信号同样可以作为主用信号或者备用信号使用。在升级改造前，我们只能使用EA提供的数字信号作为备用信号，所以EA出现故障必然会影响到安全播出。

　　(3)新CM系统可以为值机员提供更多的监测数据。比如，现在值机员不仅可以看到直播间环境温度、湿度、设备工作电压的数据，还可以看到机房内的温度、湿度和设备工作电压以及CM系统各个服务器上设备驱动程序的工作状态，这些为值机员保障相关设备的正常运行状态提供了有利的数据支撑。虽然两套数字音频矩阵从保障安全播出角度给我们带来了一些好处，但从维护的角度上说，两套数字音频矩阵系统的维护难度要比原先大很多。

　　值机员日常除了要对两套系统的服务器进行维护，还要对两套矩阵系统中包含的所有硬件和软件进行维护，当出现空中信号中断或总控机房设备告警时，就需要值机员快速判断出是哪台设备出现故障，并且使用正确的方法来排除相应的故障，这就对值机人员的技术要求越来越高，使得我们必须不断学习才能适应未来广播电视台数字化发展的需要。

　　5结语

　　乌鲁木齐广播电视台这次进行的数字音频矩阵升级改造项目给那些想对现有系统进行升级改造，但又因为一些客观原因需要保留现有系统的广播电视台提供了一个可以借鉴的解决方案。

　　作者：乌鲁木齐广播电视台高云