基于云平臺的廣播制播系統(tǒng)建設(shè)

宋欣欣

（麗水市廣播電視總臺，浙江 麗水 323000）

0 引言

麗水市廣播電視總臺（以下簡稱麗水臺）有新聞綜合、交通音樂、新農(nóng)村共3 套自辦廣播節(jié)目，每套節(jié)目全天播出18 小時。支撐3 套節(jié)目生產(chǎn)的廣播制播系統(tǒng)于2008 年建成服役，經(jīng)過十多年的高強度使用，系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性下降，技術(shù)指標劣化，而且維修零配件經(jīng)常出現(xiàn)缺貨的情況，存在較大的播出安全隱患。為此，2021 年初，麗水臺開始規(guī)劃、制訂新一代廣播制播系統(tǒng)的技術(shù)方案。通過充分論證，臺站決定依托浙江廣電集團“中國藍云”平臺，利用其云上服務(wù)能力構(gòu)建一套麗水本地的廣播制播系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、一體化的廣播數(shù)字音頻綜合生產(chǎn)與播出管理，以滿足麗水臺當前的廣播業(yè)務(wù)生產(chǎn)需求和未來的業(yè)務(wù)發(fā)展需要，并有效提升安全播出的保障能力。

1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

麗水臺新建的廣播制播系統(tǒng)由內(nèi)網(wǎng)制播系統(tǒng)、內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺、外網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及云制作系統(tǒng)組成，具備廣播節(jié)目音頻制作、編排、審聽、管理、廣告及播出等功能，總體架構(gòu)如圖1 所示。根據(jù)臺內(nèi)業(yè)務(wù)需求，內(nèi)網(wǎng)制播系統(tǒng)配置了播出工作站、錄制工作站及多通道播出工作站等，用于傳統(tǒng)音頻廣播節(jié)目的制作與播出；在外網(wǎng)配置了直播互動工作站、灌錄站及素材采集站等設(shè)備，經(jīng)內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺實現(xiàn)了穩(wěn)定快捷的數(shù)據(jù)交互，提供了基于電臺辦公網(wǎng)的外網(wǎng)制作系統(tǒng)和基于浙江廣播電視集團“中國藍云”的云制作系統(tǒng)。

圖1 廣播制播系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

1.1 內(nèi)網(wǎng)制播系統(tǒng)

內(nèi)網(wǎng)制播系統(tǒng)由播出工作站、錄制工作站、綜合工作站、多通道播出站、主備服務(wù)器以及主備交換機等組成。

播出工作站用于播放節(jié)目編排站和廣告編排站的節(jié)目、廣告以及來自微信的語音等。播出工作站支持四通道的音頻播出，可實現(xiàn)預聽、Jingle播放、點歌器、列表編輯播出、廣告播放以及直播錄音等眾多功能，并且可以針對新聞、音樂等專業(yè)頻道提供專業(yè)組件，支撐各種類型的節(jié)目。

錄制工作站用于多聲道音頻錄音、音頻制作、節(jié)目編輯與效果處理等，可導入和導出MP3、MP2、S48、Wav 等格式的音頻文件，采樣率和碼率均可設(shè)置。

綜合工作站除了用于音頻制作之外，每個站點還同時具備節(jié)目智能編排管理、節(jié)目庫管理以及廣告播出管理等功能。

針對備份播出的需求，系統(tǒng)配置了多通道播出工作站（簡稱一播多）。一播多工作站與播出系統(tǒng)相連，可以同時播出4 套節(jié)目的信號，并直接下載各套節(jié)目的播出單和播出節(jié)目文件，根據(jù)節(jié)目單進行播出。如果節(jié)目單中有直播節(jié)目，一播多會下載該時段的廣告和版頭并按節(jié)目單時間播出，其他時間則自動墊樂，以避免停播事故的發(fā)生。

1.2 內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺

內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺由安全網(wǎng)閘“數(shù)據(jù)橋”及其配套的數(shù)據(jù)擺渡服務(wù)器組成。通過該平臺，可以實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)制播系統(tǒng)與外網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，除可實現(xiàn)本地系統(tǒng)即全臺節(jié)目文件、素材資源的共享、調(diào)用等功能外，還支持同步云端服務(wù)功能，不僅可以通過“數(shù)據(jù)橋”將云端素材及節(jié)目安全同步到內(nèi)網(wǎng)制播系統(tǒng)進行節(jié)目制作或成品播出，還可以將“中國藍云”的云上AI 服務(wù)能力及素材庫訪問安全代理到內(nèi)網(wǎng)制播系統(tǒng)，使內(nèi)網(wǎng)制播網(wǎng)獲取AI 語音、AI 虛擬主播等能力。

1.3 綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)

綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)包含具備外網(wǎng)制作功能的電臺辦公網(wǎng)、直播互動工作站、節(jié)目灌錄站和素材采集站。

電臺辦公網(wǎng)通過辦公網(wǎng)交換機與內(nèi)外網(wǎng)交互平臺的外網(wǎng)數(shù)據(jù)擺渡服務(wù)器相連，用戶只需通過登錄Web 站點，即可將內(nèi)網(wǎng)素材同步至本地，在本地辦公PC 上進行音頻制作，制作完成后再通過安全交互平臺同步到內(nèi)網(wǎng)播出。

直播互動工作站用于主持人和導播在節(jié)目直播過程中與受眾通過微信進行互動，并可將微信語音編輯后插入節(jié)目播出。

灌錄站用于廣播劇等外購節(jié)目的播放、審聽，并通過灌錄站播出的音頻進行1 ∶1 時長的錄制。

素材采集站用于外網(wǎng)素材的搜集、下載、審聽，對適用的素材，通過內(nèi)外網(wǎng)交互平臺同步到內(nèi)網(wǎng)，以豐富內(nèi)網(wǎng)制播素材。

1.4 云制作系統(tǒng)

通過充分利用“中國藍云”的云上服務(wù)能力，云動融媒廣播業(yè)務(wù)平臺以云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)在藍云上實現(xiàn)了音頻節(jié)目的制作、編排、廣告及管理等功能，并通過浙江省廣播電視骨干光纜傳輸網(wǎng)與麗水廣播制播系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，構(gòu)建起麗水廣播的云制作系統(tǒng)。

通過云制作，用戶無論是在臺內(nèi)制播網(wǎng)、辦公網(wǎng)還是在臺外的異地固網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，都可以對音頻素材和項目文件進行統(tǒng)一的管理、存儲、共享，實現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)的制作業(yè)務(wù)支持。這既可以釋放出緊張的制作機房資源，還可以從時間和空間層面，使用戶的工作具有可延續(xù)性。從時間域分析，制作業(yè)務(wù)可以在任何時候打開制作的項目文件，進行節(jié)目制作。節(jié)目制作過程中，隨時可以進行保存，在其他時間繼續(xù)沒完成的工作。從空間域分析，用戶不僅可以在臺內(nèi)進行工作，還能在家里、異地甚至在移動終端上，實現(xiàn)節(jié)目制作的延續(xù)，打破以往只能在臺內(nèi)才能夠進行工作的空間限制。

2 系統(tǒng)安全設(shè)計

2.1 網(wǎng)絡(luò)安全

新一代廣播制播系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)特點，使得系統(tǒng)制作的節(jié)目質(zhì)量、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流程等高度依賴以太網(wǎng)絡(luò)，因而網(wǎng)絡(luò)安全非常重要。

為了提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，首先，系統(tǒng)配置了兩臺交換機為以太網(wǎng)絡(luò)的主備交換機，當其中一臺交換機服務(wù)不可用的時候，依然可以保證訪問的通暢，保持系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定地運行［1］。其次，系統(tǒng)配備了互為主備的兩臺服務(wù)器，每臺服務(wù)器都標配4 個網(wǎng)絡(luò)端口，通過兩兩匯聚后，兩組網(wǎng)口分別連接主備核心交換機，保證當任何一臺核心交換機或服務(wù)器網(wǎng)口出現(xiàn)故障的時候，用戶仍能正常訪問服務(wù)器［2］。當主服務(wù)器停播，后臺播出服務(wù)功能會在少于2 s 的極短時間內(nèi)自動切換到備服務(wù)器上繼續(xù)工作。主備服務(wù)器上還安裝了專業(yè)同步鏡像軟件以實時同步數(shù)據(jù)，保持主備服務(wù)器音頻資源、節(jié)目資源的完全一致，實現(xiàn)了聽眾無感知的主備服務(wù)器切換［3］。

2.2 播出安全

2.2.1 配置主備播出站

每個頻率直播間均配置主備播出站，其中備播出站通過心跳線實時監(jiān)測主播出站的工作狀態(tài)，在正常情況下備播出站始終處于啞音狀態(tài)，當備播出站監(jiān)測到主播出站出現(xiàn)故障時（可設(shè)定判斷閾值時間），備播出站自動從啞音切換為放音，切換過程0延時，保證廣播節(jié)目的播出安全。主備播出工作站的架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 主備播出工作站架構(gòu)圖

2.2.2 本地播出庫

播出站可以將指定天數(shù)的節(jié)目單、廣告單、Jingle 單等內(nèi)容自動同步到播出站本地硬盤，建立本地播出庫，也可以將指定類別的節(jié)目同步到本地庫。在服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)完全癱瘓的極端情況下，播出站可以從本地庫中讀取數(shù)據(jù)進行節(jié)目播出。

2.2.3 大緩存播出

播出站還具有本地大緩存播出功能，可在正常播放的同時自動將數(shù)據(jù)讀取到本地緩存中，建立播出緩存空間，在出現(xiàn)間歇性的網(wǎng)絡(luò)風暴或網(wǎng)絡(luò)堵塞等情況時，可以通過緩存播出，以避免出現(xiàn)聲音卡頓等劣播事故。

2.3 制作安全

在節(jié)目制作過程中，系統(tǒng)通過對音頻文件質(zhì)量進行檢測分析的軟件對節(jié)目進行質(zhì)量檢測和審核，保證節(jié)目制作文件的安全［4］。在節(jié)目編單過程中，通過節(jié)目單編排監(jiān)測報警軟件進行節(jié)目單的實時監(jiān)測與報警，保證播出節(jié)目單的安全。

2.3.1 文件質(zhì)量技審

節(jié)目播出時，系統(tǒng)將對所有錄制工作站新發(fā)節(jié)目的音頻文件進行技術(shù)質(zhì)量審核，針對文件格式、相位、電平、靜音、故障幀等參數(shù)進行自動檢測與分析，以保證播出節(jié)目的質(zhì)量。對修改過的節(jié)目也能進行及時分析處理、自動判斷，對音頻文件的電平、相位進行校正和歸一化處理。

2.3.2 節(jié)目單編排監(jiān)測告警

系統(tǒng)可對播出系統(tǒng)各頻道節(jié)目單的編排情況進行實時監(jiān)測和報警，如對系統(tǒng)節(jié)目編排不足、未編排、數(shù)據(jù)記錄與音頻文件不符、音頻文件丟失等異態(tài)進行報警提示，報警方式可選擇屏幕、語音和短消息提示等手段［5］。

3 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

新建的廣播制播系統(tǒng)引入了Superlink 制播技術(shù)、多庫多指向技術(shù)以及內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互平臺等關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 Superlink 制播技術(shù)

Superlink 制播技術(shù)采用客戶端/ 服務(wù)器（Client/Server，C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）相結(jié)合的架構(gòu)。錄制、播出及編排等對性能要求高的工作站采用C/S 架構(gòu)。節(jié)目審聽采用B/S 結(jié)構(gòu)，通過IE 瀏覽器網(wǎng)頁登錄。播出工作站采用模塊化結(jié)構(gòu)，用戶可以選擇所需的功能模塊、自定義播出站界面，如圖3 所示。

圖3 可自定義的播出站界面

對于音樂類節(jié)目，Superlink 具備自動編單功能，可根據(jù)設(shè)定的策略進行自動編單播出，提高編單效率和節(jié)目內(nèi)容的可聽度；具備聲音文件功能，能夠?qū)σ纛l節(jié)目庫所有節(jié)目的電平進行批量化自動調(diào)節(jié)，統(tǒng)一電平；具備支持多種音頻格式、實時安全播出等功能。

3.2 多庫多指向技術(shù)

多庫多指向是指播出軟件支持多個數(shù)據(jù)庫協(xié)同運行，可以配置多個服務(wù)器指向，播出站能自動偵測服務(wù)器狀態(tài)，可自動切換到可用的服務(wù)器。即使所有的服務(wù)器完全失效，播出站也可以指向本地數(shù)據(jù)庫，自動同步指定天數(shù)的節(jié)目單、廣告單、Jingle 單等內(nèi)容到本地硬盤，建立本地播出庫，實現(xiàn)永不停播。

另外，主備節(jié)目庫之間能自動進行增量同步，保證各個頻率的主數(shù)據(jù)庫以及音頻文件與備數(shù)據(jù)庫、備份音頻文件保持完全的同步，從而保證整個播出系統(tǒng)的所有播出內(nèi)容具有雙重熱備份。多庫多指向技術(shù)架構(gòu)如圖4 所示。

圖4 多庫多指向技術(shù)架構(gòu)圖

3.3 內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺

為了確保制播內(nèi)網(wǎng)的播出安全，制播內(nèi)網(wǎng)與辦公網(wǎng)之間不允許有任何網(wǎng)絡(luò)層面的數(shù)據(jù)連接和交互。但從電臺的實際業(yè)務(wù)需求來說，制播內(nèi)網(wǎng)又不能成為信息孤島。一方面，內(nèi)網(wǎng)節(jié)目制作需要從辦公網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種渠道獲取豐富的新聞素材和節(jié)目素材；另一方面，制作機房的站點資源有限，編輯也希望可以不必進入機房而更加便捷地在個人辦公電腦上進行制作。因此，針對這個需求和技術(shù)難點，系統(tǒng)設(shè)計了由安全網(wǎng)閘“數(shù)據(jù)橋”及數(shù)據(jù)擺渡服務(wù)器組成的內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺，其架構(gòu)如圖5所示。

圖5 內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺架構(gòu)圖

通過擺渡服務(wù)器，制作人員通過IE 瀏覽器便可以實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)的交互控制。安全網(wǎng)閘“數(shù)據(jù)橋”則采用專用數(shù)據(jù)通道控制技術(shù)、專用私有通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、多服務(wù)處理、信息審計、身份認證、數(shù)據(jù)加密及內(nèi)容審查等多重安全機制和綜合防范策略，實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)之間數(shù)據(jù)的安全、快速交換。

內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺實現(xiàn)了制播內(nèi)網(wǎng)與臺辦公網(wǎng)之間安全可控的數(shù)據(jù)交互和業(yè)務(wù)訪問。通過安全平臺，制作人員可在辦公網(wǎng)進行節(jié)目制作、查詢、預聽、下載及廣告等大部分廣播業(yè)務(wù)。辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上的病毒和入侵行為，并不會影響制播內(nèi)網(wǎng)的正常運行。

4 結(jié)語

麗水臺新一代廣播制播技術(shù)系統(tǒng)通過充分利用“中國藍云”平臺的服務(wù)能力建立了跨廣播臺網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的資源共享模式，在廣播制播網(wǎng)、電臺辦公網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)之間實現(xiàn)了節(jié)目素材和文件的統(tǒng)一管理、存儲、共享，使得節(jié)目生產(chǎn)不再受地域和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的限制，滿足了當前和未來一定時期內(nèi)廣播業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。