数字音频工作站技术浅析

九十年代中期以来，随着采用数字技术处理音频信号技术的出现和成熟，尤其是计算机软硬件技术和多媒体技术的日趋完善，各种性能优、功能齐、质量好和自动化程度高的数字化产品纷纷面市。一股采用数字音频技术和设备代替传统的模拟音频产品的浪潮，正在我国广播电视界逐步形成。我台于1998年10月起开始启用杭州联汇的DE—200音频工作站系统，2003年又进行了全面升级，使用至今，现结合我台使用的LINK2000数字音频工作站系统进行简要剖析。

一、为什么数字化广播是发展趋势：

采用数字化技术后节目与传统的模拟信号节目相比， 具有下述主要优越性：
减少了节目制作过程中的失真，提高了节目品质；
同一网络上的工作站可共享节目资源，提高了资源的利用率；
快捷的非线性编辑功能；
实现无带化播出，节约成本；
及时准确的节目传递；方便灵活快速的节目查询；
实现音频素材无损耗传输保存，高保真重复拷贝；
数字化节目可方便地实现非线性播出和自动播出。
利用互联网技术可实现网络直播

二、我台的音频工作站配置方案：

服务器2台（主/备）
磁盘阵列
光纤接口交换机2台
管理+编排+审听站1
语言录制站1和2
文艺录制站1和2
播出站2台（主/备）

三、关于音频卡；

数字音频工作站由计算机及其操作系统、音频卡和功能软件三部分构成。其中音频卡是最核心的技术，功能软件是在音频卡所提供的专用开发包的基础上开发的。一般来说，音频卡有以下特点：（目前，我台使用Digigram公司的PCX系列音频卡。）
音频三大指标频响、失真、信噪比必须达到广播甲级指标。
具有实时执行的特性：在录放音同时，进行MPEG-1和MPEG-2标准的压缩和解压缩运算，提供MPEG音频压缩标准1层和2层上的支持。
有平衡输入/输出或不平衡输入/输出的模拟接口及数字输出接口。
有运行于该声卡上的多轨精品制作软件如Xtrack。

四、工作流程：

制作站把做好的节目发送到服务器待审。
审听站审定并去除不合格的节目。
编排站把审好的节目排入播出单。
播出站按编排好的播出单信息播出节目。

五、系统的安全保障：

对于一个播出系统，其最大的前提是保证安全播出，系统的稳定性、安全性是自动化播出系统首先考虑的方面，而影响安全播出的主要原因有三种： 1、网络故障；2、播出工作站自身故障；3、音频资料库被破坏。

针对以上三种情况，我台主要有以下几种措施：

1、服务器双机容错技术；

双机互备援（DUAL ACTIVE）
两台服务器均为工作机，在正常情况下，两台工作机均为信息系统提供支持，并互相监视对方的运行情况。当一台工作机出现异常，不能支持信息系统正常运营，另一主机则主动接管（TAKE OVER）异常机的工作，继续支持信息的运营，从而保证信息系统能够不间断地运行。当异常机修复后，它会自动交回先前的工作，恢复正常的工作状态。

双机热备份（HOT STANDBY）
一台为工作机（PRIMARY SERVER），另一台主机为备份机（STANDBY SERVER），正常情况下工作机为信息系统提供支持，备份机监视主机是否正常，其它同第一种情况类似。
当然第一种情况有更高的效率，但在软硬件设置方面更复杂。

2、磁盘阵列技术；

磁盘冗余阵列（RAID）技术分为RAID0、RAID1、RAID2、RAID[FS:Page]3、RAID4、RAID5。其中RAID5无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列，校验信息分布在各个磁盘驱动器上。RAID5对大小数据量的读写都有很好的性能，能获得较高的可靠度，又能组成较大的容量，并提高了系统数据传输速度；在磁盘的数量上有较灵活的选择余地，当某个硬盘损坏时，可以带电更换，而不丢失数据，因而得到广泛应用。

3、双机备份播出技术。

当主播机发生故障时，双机互备技术使备机立即启动代替主播机继续播放，保证不停播。

4、时间的校准技术；

精确的时间对电台有着重要意义，通常服务器定时用校时卡跟数字钟校时，各工作站统一采用软件跟服务器校时，使网络系统时钟准确，保证系统的正确运行。

5、不间断电源系统UPS；

UPS作为保护性的电源设备，它的性能参数具有重要意义，它在计算机系统和网络应用中防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。工作站及服务器非正常关机的后果有的时候是灾难性的，所以一个高可靠性的不间断电源系统是必需的。我台选用了三相30KVA功率的在线式UPS供电，可以很好的保证整个系统的供电安全。
总之，安全播出是电台的头等大事，一个在安全上达标的系统才具有可用性。为提高系统的安全系数，不惜以大量的冗余为代价，这也导致系统成本的成倍增加。统计表明，有90%以上的故障不是由硬件引起的，而是软件方面的原因，其中又有很大一部分是由于操作人员的操作不当引起的。所以，对操作人员的技术培训是个不容忽视的问题。