【技术文章】

音频工作站系统的升级改造
杜宝森 陈伟
本文作者杜宝森先生,天津人民广播电台网络部助理工程师;陈伟先生,工程师
关键词:音频工作站系统 域 审听系统 集群
  天津交通台、音乐台分别于1997年10月12日和2000年1月3日启用数字音频工作站系统,进行日常节目制作、播出,使采、编、播工作的劳动强度大大减轻,工作效率大大提高。
2001年9月1日,天津电台正式启用全新的数字化广播工艺系统。这套系统是对原有系统的升级、改造,采用了很多新技术、新方法,实现了以数字音频工作站自动播出系统为核心,采、编、播的数字化、网络化。
新系统的结构与特点
服务器群的结构特点与安全设计
  传统的音频工作站系统是采用一台服务器为多套节目提供服务,而天津台的每套节目独立使用一台服务器(如图1)。
这样,就能够保证每个系列台有足够的硬盘存储空间;而且,不会因为某个系列台的服务器出现故障而影响整个网络。系统的网络主干为千兆光纤,各站点到交换机为百兆带宽,保证了音频节目的高速传送与共享。7台主服务器和总台资料库构成的服务器群,在逻辑上划分为新闻、经济、交通、文艺、音乐、生活、滨海和总台资料库8个域,构成8个相对独立的客户/服务器子系统。所谓相对独立,是指每个台的节目都可以脱离其它台的软、硬件系统而独立运行。但为了使7个台的节目能够方便地互相交流,使节目审听工作方便快捷,必须使这些相对独立的系统能够实现资源共享。
  对于服务器群,它们的安全与故障快速恢复对整个系统的正常运转至关重要。我们采用的是主、备服务器一对一定时备份的方式以确保系统安全。采用定时备份而不采用实时备份,主要是考虑到数据备份时要占用服务器大量的系统资源,同时会占用大量网络带宽,这可能会对正常的节目制作、播出产生影响。通常凌晨2∶00~4∶00很少有节目制作,所以我们选择在这段时间进行备份。为了在发生故障后能够快速恢复,我们将备份服务器和主服务器设置成只是在机器名和IP地址设置上稍有差别。这样,一旦主服务器出现故障,只需将备份服务器重新命名为原主服务器的机器名即可,保证在最短的时间内可使整个系统恢复正常运行。
  天津电台的公共资料库服务器硬盘空间较大,可以存储大量的音频资料,如歌曲、戏曲、音乐、相声等。另外,利用公共资料库可以建立一个几千首歌的歌曲库。公共资料库还有一个重要功能,就是作为系列台进行节目交流的中转站,这样还能够保证节目安全。
录制站的特殊工作方式
  广播节目经过外部设备输入数字音频工作站系统,可以数字和模拟两种方式采集,并将数字音频信号以数据文件的方式进行录制、编辑、存储、传送。通过录制编辑站录制和编辑节目有两种方式,一种是在线方式,另一种是本地方式。它们各有优缺点。在线编辑时,一旦网络出现故障,原文件可能会遭受破坏,造成不可挽回的损失。以这种方式编辑节目时要不断对服务器上的文件进行读、写、修改等操作,这会占用大量的服务器系统资源与网络带宽,当很多台工作站同时在线工作时,很可能导致节目录制、编辑出错。而一旦服务器系统资源与网络带宽严重不足,在播出站就有可能出现播出节目延时、跳跃的现象,结果造成播出事故。
  为了避免上述现象,我们采用在线录制与本地录制相结合的办法。先用本地录制、编辑节目,完成后上传到服务器。对于分布在编辑、记者办公室的多台编辑站,我们将录制配置文件中的在线录制开关关闭,强制其只能使用本地录制方式。采用本地录制能够减少对服务器资源和网络带宽的占用,从而减小了播出事故的可能性。而且,采用本地录制方式,使本地硬盘中保存有节目的备份,一旦服务器上的节目被误删或出现其它问题,可以很快恢复该节目。
独特的资料刻录站
  实际中各台服务器硬盘空间有限,不能无限制地存储日益增多的节目资料,有些需要长期保留的资料,就要通过资料刻录站保存到光盘介质上。
  资料刻录站通过专用节目下载软件(如图2),把服务器上的音频资料文件下载到本地,然后转移存储到光盘上。这种以文件形式存储的音频资料不经压缩直接保存在CD-R/RW光盘上,保证了音质不受影响,而且可以随时快速恢复成可以播出的节目。另一种转存资料的形式是刻录成音乐CD光盘,这种光盘能够在普通的CD机上播放,可以用于各地电台之间的节目交流。
  为了在网上发布或与国内外媒体交流节目,有时我们也要把音频文件转制成MP3或其它格式的文件,通常使用Digigram声卡自带的转换程序完成音频文件格式转换。由于播出网和办公网在物理上是隔离的,我们只能先对播出网上的音频文件进行拷贝,然后利用办公网发布,因而拷贝时必须保证操作绝对安全。在拷贝前先格式化U盘或CD-RW光盘,以保证这些载体上没有病毒。另外,还在刻录工作站上安装了杀毒软件,在一定程度上防止了病毒的入侵。
节目审听系统
  节目审听是保障安全播出的重要环节之一。
  对AIR2000审听系统的初步改造
  要审听节目,首先必须使审听站能够正常播放专业标准的播出级音频文件(采样频率48kHz、后缀名为.s48的文件)。专业播出用的声卡音质好且工作稳定,但价格昂贵。而审听工作对声音质量的要求并不很高。为了节约资金,合理配置资源,我们利用Digigram公司提供的声卡驱动程序,实现了用普通声卡播放专业音频文件。
  然后,修改审听程序初始化配置文件,将程序数据库文件路径设定为目标服务网中实际存放数据库文件的路径。再把声卡驱动类型修改为实际使用的类型。最后修改播放器执行程序文件路径。对审听系统设置完毕,就可以按照节目单的内容,审听一个台任意一天任意一个时段的节目了。
  经过这种简单改造的审听站,同AIR2000系统原有的审听站没有太大区别,依然是一台审听站审听存储在同一台服务器上的几套节目。而天津电台的每个系列台都使用一台独立的服务器,在逻辑上形成了7个不同的域。假如只用AIR2000系统提供的审听站审听7套节目,就需要功能基本相同的7台审听站,这是我们无法接受的。或者说,如果想用同一台审听站审听其它台的节目,就必须用新的用户名登录到新的域,然后手动更改计算机系统配置文件。另外,由于音乐和交通两个台的原有数据库采用的是相对路径,而新系统数据库采用的是绝对路径。为了让音频工作站系统能继续使用原有的数据与音频资料,就要新老数据结合使用。这意味着这两个台的数据库路径为绝对路径和相对路径共存的情形,审听这两个台的节目时一定要建立对应的相对路径。所以,在设置程序配置文件的同时,还要建立对应的磁盘映射路径。
  如果上面一系列操作全部由审听人员手动完成,会显得很烦琐,工作效率难以保证。能不能利用计算机的优势,让计算机替审听人员完成这些机械性的操作,使审听工作变得简单快捷呢?回答是肯定的。
全新的节目审听系统
  为了实现只用一套审听系统审听7个台的节目,我们对审听系统做了全新的设计。
  首先,理想的审听系统要在8台服务器上对数据库和音频文件进行读写,我们分别在8个域内建立了同样都有读写权限的用户名“JMZ”,把这个用户名专门分配给节目组的审听人员,为后面对审听系统的操作做好准备。
  然后,针对实际中的具体情况,我们开发了一个专用于审听工作的辅助后台系统——天津人民广播电台节目审听系统(如图3)。它可以工作在Windows 95/98/Me及Windows NT/2000等操作系统下。这个程序利用Windows系统的应用程序编程接口(Application Program Interface, API)建立相对路径。Windows API是一组供应用程序使用的命令,用于向计算机的操作系统请求或执行更低级的设备访问操作。
  新的审听系统(如图4)彻底改变了一台审听站只能审听一个分台节目的局面,实现了只用一套审听系统审听7个台的节目。审听人员启动审听系统后,点击菜单栏或者控制面板上对应的分台名称,由审听系统在后台自动实现域间切换,同时配置相应的程序初始化文件,并根据数据库系统的需要完成相对路径的建立。待系统配置好初始化文件和相对路径后,自动调用审听程序。审听人员只需简单操作就可以检查、审听任意一个台的节目。
  选定要审听的节目单的日期后,初始化节目单,在窗口中就会列出所选定日期的节目单。根据节目单的颜色可以直观地看到当天的节目安排。
  在播出之前,审听人员利用审听系统对7个台的节目单进行检查,查看是否有错排或者漏排的节目,并根据节目单的顺序逐一对节目审听。一旦发现节目单编排出错或者节目自身制作有问题,就以最快的速度通知直播间及节目相关人员,将错误阻止在播出之前,保证播出安全。
  天津电台数字音频工作站系统应用几年来,对各部分的升级、改造一直没有停止过,已经形成覆盖电台新楼和老楼的局域网络,目前整个音频工作站系统有服务器、工作站80余台,负担全台60%以上的播出任务。新的数字音频工作站系统大大提高了节目制作能力和播出质量,为广播事业的发展奠定了坚实的技术基础。
 
  来源:《世界广播电视》