基于IP的WheatNet-IP在广播中的应用

摘　要：近年来，随着IP音频网络技术的发展，为简单、快速构建数字化、网络化的播控系统提供了许多技术优势，通过WheatNet-IP的实际应用，为播控系统的数字化、网络化改造，提供了技术解决方案。

关键词：播控系统； AOIP； WheatNet-IP； BLADE

播控系统是电台节目播出、传送、监控、和运行的核心技术平台，它主要起着对音频节目信号的调度、质量的监控和安全播出保障的作用，在系统的选型和设计上应满足电台业务的需要和发展规模的定位。传统的电台播控系统的选型和设计上由于当时技术的限制，大多使用了模拟的音频矩阵和传统的音频传输方式，难以承担日益增长电台业务的需要，新传输技术的运用和播控系统的改造成为了探索的方向。
1 传统传输方式在广播电台中应用的特点
（1）使用了大量的音频线缆，连接繁杂，施工难度大。使用的是模拟和数字的音频传输技术，在架设的过程中，每个子系统间的信号调配都必须经过物理的跳线，在设备的安装调试上将花费大量的时间。（2）信号链路的监控手段欠缺，环节复杂。（3）故障判断和应急播出方法欠缺。应急替代播出基本是由操作人员人工启动卡座、CD 等补乐音源，通过手动跳线来完成播出信号的应急替代功能。（4）传统的播控系统扩展性上欠缺灵活性。日常的使用和维护中常常需要接入外转信号，在模拟和数字设备混合使用时必须加装A/D、D/A转换设备，系统的维护比较困难，稳定性也容易受到影响。（5)传统的模拟播控系统信号传输容易受干扰。
2 AOIP传输技术
2.1 什么是AOIP技术
AOIP(Audio Over IP)是基于IP的音频传输技术，它采用了广泛使用的TCP/IP网络协议，将音频信号以IP数据包的形式在局域网和广域网上进行实时传送，每个数据包都有一个唯一的IP地址，通过这个IP地址可以在网络中进行路由分配。
2.2 IP音频传输的主要原理构成
IP音频传输技术是基于以太网的硬件、软件及传输协议实现的。图1示出了一个IP音频传输的基本结构。它由音频输入/输出模块、以太网交换机、计算机管理软件组成，每个输入/输出设备都有一个固定的IP地址，音频信号通过专用转换器转换成TCP/IP网络信号并传送到网络中，音频信号以数据包的形式在网上路由到远端的IP音频转换设备，信号流的传输方式可以是点到点的单播形式，也可以是点到多点的多播方式。

IP音频传输技术最大特点是使得音频信号具有网络意义，通过CAT-5线就可以在现有的广域网/局域网中传输多路的音频信号，突破了传输的地理限制，以更加灵活的扩展和更低的成本实现了音频的高质量传输。
3 WheatNet-IP
从事网络数字音频研究的公司，应用AOIP技术，为快速构建数字化、网络化的播控系统，推出了WheatNet-IP系列产品，它主要由五种不同功能的BLADE（单元）构成，其中四种是不同类型的音频I/O接口BLADE（ip88a、ip88d、ip88ad、ip88m），另一种是数字混音引擎（ip88e BLADE）。它们使用的是Gigabit/1000BASE-T标准协议，通过CAT-5E/6线可以将不同接口的BLADE组合成大型的音频矩阵系统，每个BLADE可以独立工作，遇到故障时不影响其它的正常运行。
3.1 BLADE的功能特点
（1）灵活性：具有丰富的音频输入/ 输出接口，每个BLADE是一个可以单独使用的音频矩阵，它可以通过面板或者控制软件进行快速的设定、启动和运行，还可以根据使用规模将多台BLADE组网成为更多通道的音频矩阵。（2）控制：每个BLADE都有12个通用的逻辑GPIO端口，可以通过外接控制面板进行快速的连接启动和报警输出。内置了WEB服务器，可以通过远程网络的访问对I/O进行路由设置。（3）安全：在多个BLADE的组网中，当一个BLADE出现故障时，不会影响其它的正常工作，每个BLADE都带有输出检测功能，能够触发报警或作出路由切换。（4）效率：每个BLADE安装设置简单，功能强大，可以快速的组建播控网，通过WheatNet-IP的Navigator软件进行远程控制，对每个输入音频源进行路由分配和实时电平监测。
4 WheatNet-IP应用实例
运用WheatNet-IP的BLADE单元和Navigator软件可以快速建立具有数字化、网络化的广播电台播控系统（如图2所示）。

BLADE的设计理念是快速建立具有数字化、网络化的音频网络，它提供了多种音频I/O接口，可根据需要进行选择，每个BLADE都是1U的标准尺寸，使用的线材是CAT-5E/6类线，这样既节省空间，又方便安装，BLADE为WheatNet-IP网络提供了灵活的扩展，实际使用时可以根据需要在线的添加BLADE，整个系统的工作将不受其影响。
在系统架设时首先要对每个BLADE设置IP地址，可以通过自带的功能菜单完成设置，经过交换机网络的连接可以在其它BLADE上得到确认。工作时，每个物理音频输入和逻辑信号经过BLADE打包成一个数据流，经过WheatNet-IP的Navigator软件设置进行路由选择、监测、切换，通过网络传送到BLADE的硬件音频输出口。
Navigator软件可通过本地连接和远程的访问来进行设置，它提供了相当完善的监测功能，可以对每个BLADE的输入/输出进行实时监测，提供报警输出、停播切换和信号调度等功能，使得整个系统的管理变得非常直观。
基于WheatNet-IP的播控系统对比传统的模拟音频播控系统，具有很强的路由灵活性，更适应多套广播节目互换直播的需要，在远距离传输布线上更加的简洁，整体的音频品质上有所提高，极大地简化了播控系统的设计、安装和播出信号的数字化监控。 
5 总结
随着数字音频处理技术和网络音频传输技术的发展，为广播电台播控系统的构建提供了更好的技术方案。基于IP的数字音频传输技术是新的技术方向，它解决了多线路的布线困难问题，同时也解决了远距离传输、音频信号备份、和每个播出环节的监控等一系列在模拟传输时代无法面对的问题。

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