■文/李佳祺

分布式處理技術(shù)在廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用

■文/李佳祺

分布式處理技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型計(jì)算機(jī)處理技術(shù),其可組合多個(gè)系統(tǒng)實(shí)施計(jì)算任務(wù),相比于單個(gè)系統(tǒng),其處理任務(wù)的速度及效率明顯更高。正是基于這些優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)分布式處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)及領(lǐng)域當(dāng)中，促進(jìn)了各行業(yè)及領(lǐng)域的快速發(fā)展。將分布式處理技術(shù)應(yīng)用于廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)當(dāng)中，不但優(yōu)化了播控傳輸網(wǎng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，而且也提高了播控傳輸網(wǎng)的運(yùn)行效率，促進(jìn)了廣播電臺(tái)科學(xué)技術(shù)水平的提高。文章簡(jiǎn)單介紹了分布式處理技術(shù)，并就分布式處理技術(shù)在廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了具體分析，指明分布式處理技術(shù)的應(yīng)用確實(shí)提高了廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)系統(tǒng)的質(zhì)量及工作效率，期以為廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)的建設(shè)及優(yōu)化提供若干建議，以保證廣播電臺(tái)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

分布式處理技術(shù)；廣播電臺(tái)；播控傳輸網(wǎng)

廣播是一個(gè)特殊行業(yè)，國(guó)家廣電總局所發(fā)布的《廣播電臺(tái)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)白皮書(shū)》中明確指出，播控傳輸網(wǎng)是廣播電臺(tái)的重要組成部分，也是廣播電臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)的正常運(yùn)行直接關(guān)系著整個(gè)廣播電臺(tái)的播出質(zhì)量和效果，為嚴(yán)格控制廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)的質(zhì)量，國(guó)家廣電總局于2008年還專(zhuān)門(mén)設(shè)立了“廣播播控傳輸網(wǎng)質(zhì)量控制”項(xiàng)目，并提出了廣播播控傳輸網(wǎng)的質(zhì)量控制模型和方法，以為電臺(tái)技術(shù)人員提供廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)等方面的指導(dǎo)[2]。在這個(gè)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的時(shí)代當(dāng)中，分布式處理技術(shù)的應(yīng)用在完善了廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)系統(tǒng)的功能建設(shè)的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)系統(tǒng)的智能化和人性化。實(shí)踐證明，采取分布式處理技術(shù)后的廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)系統(tǒng)，不僅可減輕廣播電臺(tái)技術(shù)人員的工作量，而且還可提高故障處理的準(zhǔn)確性，從而提高廣播電臺(tái)的工作效率，保障廣播電臺(tái)的安全、持續(xù)運(yùn)行。

1.分布式處理技術(shù)

分布式處理始于上世紀(jì)70年代，伴隨計(jì)算機(jī)于各領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，尤其是全國(guó)性和國(guó)際性計(jì)算機(jī)網(wǎng)的出現(xiàn)，信息處理系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)集中式的信息處理方式已無(wú)法滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)網(wǎng)發(fā)展的需求，因此而出現(xiàn)了分布式處理，即將集中處理系統(tǒng)中的裝備分散開(kāi)來(lái)，以直接從信息源處獲取信息進(jìn)行處理。

分布式處理技術(shù)是一種基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，其是相對(duì)于集中式處理技術(shù)而言的。分布式處理技術(shù)可利用通信網(wǎng)絡(luò)連接不同地點(diǎn)、不同功能甚至擁有不同數(shù)據(jù)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)，讓其處統(tǒng)一管理控制當(dāng)中，并協(xié)調(diào)地完成一系列大規(guī)模的信息處理任務(wù)。利用分布式處理技術(shù)進(jìn)行計(jì)算的優(yōu)勢(shì)在于可快速訪問(wèn)，并供多個(gè)用戶(hù)使用，但此技術(shù)對(duì)于病毒十分敏感，用戶(hù)在使用的過(guò)程當(dāng)中很有可能會(huì)帶入被病毒感染的文件，此病毒則會(huì)擴(kuò)散至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。另外，利用此技術(shù)進(jìn)行計(jì)算還存在難以備份的問(wèn)題，若用戶(hù)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)于其自身系統(tǒng)而非中央系統(tǒng)，那么備份是非常困難的，不利數(shù)據(jù)安全。但總體而言，采取分布式處理技術(shù)的系統(tǒng)，其具強(qiáng)靈活性和開(kāi)放性，且便于擴(kuò)展，計(jì)算及處理任務(wù)效率明顯更高?，F(xiàn)分布式處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)及領(lǐng)域當(dāng)中，如多媒體信息處理、智能信息處理、網(wǎng)絡(luò)多媒體與VR等，并在各行業(yè)及領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用。

2.分布式處理技術(shù)在廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1 當(dāng)前廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)的建設(shè)

“十一五”期間，我國(guó)廣電媒體基本完成數(shù)字化建設(shè)，正朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，同時(shí)伴隨數(shù)字音頻技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，我國(guó)廣電媒體的發(fā)展獲得了更多發(fā)展機(jī)會(huì)，發(fā)展模式也呈現(xiàn)多元化特征，這就使得節(jié)目播出、傳輸、發(fā)射等重任的廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平也不得不加以提高，以保證節(jié)目的安全播出及播出質(zhì)量。

現(xiàn)我國(guó)各大廣播電臺(tái)已基本完成播控傳輸網(wǎng)的數(shù)字化建設(shè)，建立了以數(shù)字矩陣為中心，將信號(hào)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、時(shí)鐘同步及應(yīng)急代播等功能集于一體的智能化系統(tǒng)。整個(gè)播控傳輸網(wǎng)的最大特征就在于大量使用了分布式處理技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了廣播電臺(tái)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)一步發(fā)展。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。

2.2 廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)中分布式處理技術(shù)的應(yīng)用

縱觀整個(gè)廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)的控制系統(tǒng)，分布式處理技術(shù)的應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)方面，而且也體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。在技術(shù)上，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)化音頻模塊都可獨(dú)立處理信號(hào)檢測(cè)及切換的任務(wù)，有利于信號(hào)的存儲(chǔ)與傳輸；整個(gè)系統(tǒng)所采取的是無(wú)中心分布式架構(gòu)，任一控制PC或是模塊出現(xiàn)故障都不會(huì)給系統(tǒng)功能帶來(lái)直接影響，而無(wú)單節(jié)點(diǎn)故障瓶頸更是有效保障了系統(tǒng)的安全運(yùn)行；硬件可即插即用，具強(qiáng)擴(kuò)展性，便于系統(tǒng)的管理與維護(hù)[3]。在結(jié)構(gòu)上，系統(tǒng)所有功能被分布于各通路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的模塊上，各通路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)可對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析和處理后再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至主系統(tǒng)，以供系統(tǒng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了功能的分布式網(wǎng)絡(luò)化處理，有效提高了解決問(wèn)題的效率。

2.2.1 信號(hào)監(jiān)測(cè)的分布式處理

廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)中對(duì)于信號(hào)的監(jiān)測(cè)主要包括三類(lèi)：第一，源于衛(wèi)星下行等處的各種外來(lái)信號(hào)；第二，源于廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)主通路的信號(hào)，如調(diào)音臺(tái)輸出信號(hào)、工作站輸出信號(hào)、總控矩陣輸出信號(hào)、轉(zhuǎn)播信號(hào)、發(fā)射臺(tái)所接收的各類(lèi)信號(hào)等；第三，開(kāi)路信號(hào)[4]。在接收相應(yīng)信號(hào)之后，利用分布式處理技術(shù)嵌入對(duì)應(yīng)的專(zhuān)業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)音頻模塊，就可對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)化監(jiān)測(cè)，包括連接層、協(xié)議層及音頻層，實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，同時(shí)還可全面分析模擬信號(hào)的音頻參數(shù)，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可將系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)節(jié)點(diǎn)模塊所采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果傳輸至相應(yīng)控制PC，以供工作人員參考與使用。

利用分布式技術(shù)進(jìn)行處理后的信號(hào)監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能：①可利用大屏幕監(jiān)看軟件將電平、相位等信息以圖形的形式展示給值班人員，讓值班人員可直觀、清楚地了解相關(guān)信息；②利用監(jiān)聽(tīng)軟可實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)所采集到的音頻信號(hào)；③利用報(bào)警軟件可實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，同時(shí)實(shí)施應(yīng)急代播；④利用日志軟可記錄平時(shí)工作當(dāng)中所遇到的故障及相應(yīng)解決對(duì)策，便于后期查詢(xún)及今后同類(lèi)問(wèn)題的快速解決；⑤利用矩陣軟件可依需求調(diào)度相關(guān)信號(hào)；⑥利用顯示及通話軟件可實(shí)現(xiàn)無(wú)聲交互及雙向?qū)χv，便于信息交流及應(yīng)急指揮；⑦利用流程圖可迅速排查、定位故障點(diǎn)，以快速找到并處理故障，恢復(fù)通信，保障廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)的正常、安全運(yùn)行。

2.2.2 設(shè)備、環(huán)境監(jiān)管的分布式處理

設(shè)備監(jiān)管主要是指針對(duì)用于廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)當(dāng)中所使用設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，包括調(diào)音臺(tái)、延時(shí)器和矩陣。利用設(shè)備串口或是GPIO接口了解對(duì)應(yīng)設(shè)備的工作狀態(tài)和模式，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)信息傳輸至控制PC，然后利用大屏幕監(jiān)看軟件以圖標(biāo)形式展現(xiàn)給值班人員[5]，使值班人員能及時(shí)了解設(shè)備的相關(guān)信息，如調(diào)音臺(tái)的話筒是否正常工作、工作站推子是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)；延時(shí)器的狀態(tài)，是直通、延時(shí)或是斷電；矩陣的同步信號(hào)信息等。

環(huán)境監(jiān)管主要是指對(duì)各工作空間的溫度及濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，包括各直播間、控制機(jī)房和機(jī)柜。利用環(huán)境采集器采集各工作空間的實(shí)時(shí)溫度及濕度，然后利用一體化網(wǎng)絡(luò)，將所采集的信息傳輸至控制PC,并于相關(guān)平臺(tái)上進(jìn)行顯示和記錄，用戶(hù)于后期可在此平臺(tái)對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)。

2.2.3 信號(hào)調(diào)度的分布式處理

信號(hào)調(diào)度的分布式處理以某一頻率信號(hào)通路為例，各直播間的輸出總線和外來(lái)音源經(jīng)采樣處理，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路可調(diào)度至該信號(hào)通路上任一指定模塊進(jìn)行輸出，這一過(guò)程即為矩陣化調(diào)度。利用分布式處理技術(shù)進(jìn)行調(diào)度的信號(hào)，不僅不會(huì)發(fā)生延時(shí)現(xiàn)象，保證了信號(hào)質(zhì)量，而且已建立的音頻傳輸路由不會(huì)因軟件關(guān)閉或是網(wǎng)絡(luò)故障而發(fā)生中斷，保證了信號(hào)傳輸?shù)陌踩院屯暾?。此外，利用分布式處理技術(shù)進(jìn)行調(diào)度的信號(hào)還可作為對(duì)主矩陣的冗余備份，以免數(shù)據(jù)丟失后無(wú)法再次找回。

2.2.4 監(jiān)聽(tīng)回溯的分布式處理

監(jiān)聽(tīng)回溯的分布式處理主要是采取B/S架構(gòu)，通過(guò)授權(quán)的方式對(duì)各監(jiān)聽(tīng)信息進(jìn)行控制。經(jīng)授權(quán)用戶(hù)可于PC端利用瀏覽器監(jiān)聽(tīng)、監(jiān)看系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)信號(hào)，同時(shí)可調(diào)用報(bào)警日志，聽(tīng)到所有與報(bào)警有關(guān)的音頻及視頻信號(hào)，了解報(bào)警所產(chǎn)生的原因及解決方式。利用分布式處理技術(shù)后，管理終端可連接網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)管理終端的一體化，進(jìn)而提高管理及監(jiān)播的工作效率。

3.結(jié)語(yǔ)

總體而言，現(xiàn)代化的廣播電臺(tái)播控傳輸網(wǎng)在采用了分布式處理技術(shù)的基礎(chǔ)上還配備了網(wǎng)絡(luò)化音頻智能設(shè)備和技術(shù)，使播控傳輸網(wǎng)系統(tǒng)具智能代播、無(wú)聲交互、時(shí)鐘同步等多項(xiàng)功能，包含了整個(gè)廣播電臺(tái)所牽涉到的各個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)了“一張網(wǎng)整合廣播電臺(tái)所有功能”的目標(biāo)。尤其是分布式處理技術(shù)的使用，不但促進(jìn)了廣播電臺(tái)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，而且有效提高了廣播電臺(tái)播出的質(zhì)量，同時(shí)保證了其安全性，促進(jìn)了我國(guó)廣播電臺(tái)的進(jìn)一步發(fā)展。

[1]孔麗娟．AES基帶信號(hào)移動(dòng)監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]．電子科技大學(xué)，2015．

[2]錢(qián)程，李萍．SDH數(shù)字微波技術(shù)在廣播電視微波傳輸網(wǎng)建設(shè)中的重要作用[J]．西部廣播電視，2015（5）：181．

[3]單雅云．淺談動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在吉林微波傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（11）：34．

[4]孟令東．?dāng)?shù)字微波傳輸網(wǎng)在廣播電視信號(hào)傳輸中的作用[J]．軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2016（10）：72．

[5]周明輝．基于網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議的電臺(tái)傳輸系統(tǒng)分析與構(gòu)建[J]．電聲技術(shù)，2012，36（7）：54-57，63．

（作者單位：河南人民廣播電臺(tái)）

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10．19483/j．cnki．11-4653/n．2017．05．041