广播节目分频播出系统的设计与实现

一．前言

　　为有效利用广播现有节目的优势资源，进一步挖掘优秀广播节目的市场价值，不少广播电台尝试采用分频播出的运作模式。该模式的特点是：实现一个或多个广播节目在不同频率间同时播出，但不影响各频率单独的呼号和广告等独有节目内容播出。实现该运作模式的技术方法有多种，比如通过音频矩阵、调音台等信号切换装置进行手工或自动切换，再配合播出工作站的节目播出来实现。在实际工作中，我们发现类似这样的实现方式存在着诸多缺点：
　　（1）操作繁琐，信号流程环节多，易出故障；
　　（2） 需要切换人员与主持人精密配合才能达到各节目间的平滑衔接；
　　（3）相关设备投入较大。
　　（4）需要技术人员与节目人员的相互配合工作。

　　针对这种现状，我们进行反复的研究与比较，提出了充分挖掘广播音频播出工作站系统的功能，来实现节目的分频播出的方案。该系统已经运行在我台音乐频率与咸宁交通频率的分频播出上，运行效果良好。

　　二．分频自动音频播出工作站系统方案

　　首先，我们建立两个音频播出工作站，一个作为主节目播出站（以下简称主播站），另一个作为分频节目播出站（以下简称分播站）。要实现分频播出系统中分播站与主播站节目之间的无缝衔接转换、节目资源有效共享，我们需要解决三个关键问题：
　　（1）分播站能够根据节目设定要求，实现自动完成转播主播站的节目和播出自己节目的无缝切换。
　　（2）分播站能够共享主播站的音频资料库、节目库、标头库等音频资源，制作人员只需将节目在一个频率所在的制作通道下制作即可。
　　（3）当主播站自播节目时长和分播站自播节目时长不一致时，系统能自动插入设定好的片花自动补齐，不出现播出停顿的现象。

　　1.系统总体设计

　　围绕解决以上三个关键问题，我们充分利用现有广播音频播出系统，通过创造性地在两个播出工作站上建立消息传递机制，并通过消息来控制主播站和分播站的播出，最终实现节目的无缝衔接。具体架构如下：

　　在系统构架上，我们将与主播站所在直播间的播出调音台的总输出信号接入分播站的声卡的输入通道。通过主播站和分播站的消息传递来自动切换分播站声卡的输出信号为直播间调音台的输入信号和分播站的音频节目播出信号，实现两（多）个播出站可播出同一音频源，从而达到“一套节目在多个播出站同时播出”的效果。其结构示意图如图1所示：

图1 分频播出系统构架示意图

　　分播站的输出信号可接入另一个直播调音台，实现分频节目的自有直播节目播出。如果没有自有直播节目，可在分播站的输出端信号接入音频处理器后，通过传输链路，可直接将信号输入发射机进行播出。这样，异地或跨城市的分频播出也可在设备资金投入最少的情况下实现。

　　这种系统构架从物理上实现了分频播出的节目转播与自播，但是转播与自播的自动切换需要通过软件来控制。

　　2.分频系统节目转播与自播的自动切换控制

　　如何准确将主播站节目播出信息与分播站节目播出信息进行传递，是实现分频播出系统的核心。我们充分利用现有广播音频自动播出系统，对播出工作站的播出软件进行功能扩充，让播出站软件既承担音频节目的播出功能，又承担主播站和分播站控制消息传递和执行的功能。我们在播出节目单上，建立了独特的控制消息事件，配合原有节目单的定时事件，通过主、分播出站执行预先设定的节单，实现主节目和分频节目的无缝衔接。

　　具体工作方式如下：

　　切换控制事件作为播出站主节目单的一部分，当节目播放到达了控制事件处，系统自动处理控制事件。由于转播节目的开始与结束取决于主播站的节目何时开始与结束，这种控制事件在主播站上进行编排，由主播站来触发。分播站需要与主播站进行呼应，来控制在自身电脑上的专业声卡进行信号切换，也需要一个相呼应的控制事件。因此，我们将切换控制事件的设计制定为：主播出站为控制事件的主导站，通过主播站的节目播放情况，由定时事件、上一个相连接的节目以及由主持人手动播放三种方式来触发控制事件；分播站为控制事件的从属站，当主播站触发了控制事件后，将控制信息通过网络传递给分播站，分播站获得控制信号后，比对自身节目单的控制信息，对自身电脑上的专业声卡进行信号切换控制。主播站与分播站控制事件的定义如图2所示：

图2 分频播出系统节目转播/自播的控制事件

　　从上图中可以看出，主播站与分播站的控制事件是独立分开的，两两相对应。当主播站的控制事件触发后，主播站通过IP数据包将该节目单中的事件的类型和ID发给从播站，分播出站收到该IP数据包后，在自身的播出单上找到ID等于收到的ID对应的事件，然后根据事件的类型，决定是进入本地文件播出方式还是进入直通模式。主播站上的主端控制事件可以通过定时触发、连接录播节目来自动触发以及手动触发三种方式来完成，分播站上的从端控制事件则不必在从播站上进行定时、连接及手动触发，当主端控制信息触发并及时将控制信息发送给分播站时，分播站不会考虑当前系统是否到达了从端控制信息，只需要比对相应ID的控制信号，找到对应的控制信息来开启控制操作。

　　这种设计方案的核心是控制事件的主导权掌握在主播站上，优势在于：分播站能够保障其所转播的节目的完整性，同时这种处理机制不限制分频播出站为一台，一个主播站能够连带多台分频播出站，同时控制多个分频播出站进行节目的转播与自播，实现一个主播站与多个分频播出站间进行节目联播的“一带多”效果。

　　由于转播与自播的控制事件由主播站来触发，故在节目单的编排上，允许分播站的控制事件与主播站的控制事件有时间偏差。这在实际应用中，也是比较合乎常理的。在实际应用中，主端控制事件与从端控制事件具有时间偏差，表现得最多的情况是在广告节目时间点主分播站所编排的广告节目时长不一致的现象。当主播站到达广告时间，分播站也同步播放自己的广告节目。当一方先于另一方结束广告时，处理的机制分为两种： 　先结束广告播放的一方，通过自行垫乐来等待另一方广告节目播放完毕，然后再由主播站触发转播事件，分播站同步进入转播状态；

　　只有分播站先于主播站结束广告节目的播放时，分播站才通过垫乐等待主播站的广告播放完毕。当主播站先于分播站结束广告节目的播放，主播站会依照常规触发转播事件，分播站此时不管广告是否播放完毕，一律同步进入转播状态。

　　倘若考虑到每个分频率节目的完整性，采用第一种模式比较好。但是针对湖北音乐广播的播出形式，考虑到分播站的广告基本会比主播站的要少，并且一旦今后湖北音乐广播扩展了多个分频率后，要考虑每一个所附属的分频率的广告都是否播出完毕，这对主频率的节目衔接性有所影响，故我们采用了第二种处理机制。此外，为保障这种处理机制不影响分播站广告节目的播出完整性，我们还构架了广告比对系统，对主播站及分播站上相同时段的广告进行快速比对，一旦检测到分播站同一时段的广告时长超出主播站，将给予广告编单人员提醒，并提供主播站广告时长的调节以及台宣标头的补充等方式来填充差距。

　　制定了这种控制事件后，我们将控制事件分别编排在主播站与分播站的节目单上，实现了分频播出系统转播与自播节目的自动切换。该事件在节目单上的编排示意图如图3所示：

图3 主/分播站节目单上控制事件的编排

　　3.录播节目的共享

　　由于相同的录播节目或音频素材需要在主播站与分播站间共享调用，这些节目信息资源在不同的频率间重复灌录制作既浪费人力又费存储空间。许多首播的直播节目，需要在其他频率进行重播，且重播的时间点各不一致，主持人不可能反复在不同直播间进行同一节目内容的直播。故在不同频率间如何将节目素材音频进行有效资源共享，是分频播出系统需要考虑的另一大重点问题。

　　针对这种系统需求，我们通过修改数据库及对应存储的指向，将分播频率的音频资料库、节目库及标头库对应的数据库名及文件存储路径与主频率指向保持一致，来实现分播频率能够完全共享调用主播频率的节目素材。频道的采编播人员只需要在制作系统中选择其中的一个频率对节目进行制作即可在其他频率调用。对于主播站的直播节目，播出站采取自动录音的方式，实时将录音素材上传至服务器，分播站通过共享主播站的录音素材及调用主播站的录音数据库文件，来获取主播站的节目自动录音素材。

　　两套频率由于广告节目的不一致，广告数据库及对应存储需要独立。

　　三．结束语

　　广播电台的分频播出模式，拓展优质节目在多个广播频率中播出，提高节目的覆盖面和影响力，最大化优质节目的社会效益和经济效益。该模式可以跨地区和跨区域应用，与地方电台合作，实现互利双赢的效果，是值得推广的一种模式。我台采用广播音频播出站实现分频播出，投入小，实际播出效果好，很好满足了上频道的实际要求。在未来的分频播出系统实现方案中，我们还可以考虑将分播站迁至外网，通过网闸设备及webservice等跨网互联互通技术实现主播站与分播站间的完美结合。