项目实施技术方案.docx

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项目实施技术方案

一、项目概述/用户需求分析

根据华数数字电视有限公司的业务发展，需要建立一个以数字矩阵为核心，以数字直播调音台、数字音频工作站技术配套的全数字化音频自动播出系统，以满足18个频道的播出需要。

在设备选型上立足于最新技术成果，本着高起点，严要求的原则，选用既先进又成熟、性价比最好的设备。

整个系统可分为四个分系统，即：

1、总控系统：

采用数字型矩阵，满足64路信号的输入输出。

2、直播系统：

1套直播系统。

3、录制系统：

1套文艺录制系统（兼直播室备份）、3套语音录制系统。

4、音频工作站自动播出系统：

满足18个频道的主备播出。

二、技术方案

根据招标文件项目介绍及需求，我们公司现提供一套完全满足甲方需要的完整解决方案。

相信通过我们公司多年来积累的同类项目系统集成经验及行业内良好的信誉，一定能完成贵公司的这项时间紧、任务重、要求高的工程。

设计依据：

整个系统设计主要依据国家广播电影电视总局有关省级电视台建设标准，技术指标应符合或高于国家广播电影电视总局颁布的行业标准。

一）总控系统

1、概述

总控部分是整个广播电台工艺系统中的枢纽，是全台采、编、录、播整个流程中最重要的一环，它主要担负着广播节目的播出监视监控、交换调度及分配传输工作，总控系统采用先进的技术成果，方案设计合理，具有高的性价比。

此外，总控系统因工艺复杂，技术含量高，并且在台里处于核心位置，因此要具有非常良好的可靠性、安全性和稳定性。

总控系统具备如下功能点：

1）负责所有外来信号，及台内节目信号的放大、分配、交换和播出。

2）向传输编码器提供播出节目的数字音频AES/EBU信号。

3）各播出机房、直播机房需要提供标准时间。

4）负责全台播出节目和开路接收节目的实时监测、监录工作，监视／监测通道信号峰值、相位及音频信号停播，过载状态等。

5）向全台各类数字音频设备提供数字同步信号。

6）负责全台各套节目的应急播出工作。

7）大楼重要位置及重要工艺机房等处，实现闭路监控，监控系统由买方提供，卖方免费把各制作室，直播间的监视信号集成至播控系统。

8）具有完备的监听、监测、报警功能，并具有完备的应急播出系统，时钟系统以及监视系统等。

2、总控矩阵

要求采用数字型音频矩阵系统，实现数字音频信号的传输和交换，矩阵系统要求满足64路信号的输入输出，任何一路输出口能随意调用任何一路输入信号，满足18个频道的主备播出需求。

矩阵周边的选件配件应配备完善，具备冗余电源，矩阵控制软件为中文软件。

总控系统方案信号流程图：

本方案采用1台挪威NETWORK专业数字音频矩阵，其型号为AD64*64，并配置成64*64路数字立体声，输入/输出是标准的AES/EBU数字音频信号；矩阵配备有X+Y控制面板和中文管理软件，双冗余电源热备份，具有结构紧凑、可靠性高、操作直观方便等特点，特别适合全数字总控系统使用。

X+Y控制面板带有一个LCD显示，表明切换开关的状态、源和目标锁定、可用的矩阵层和其它功能。

按键面板为矩阵开关和每一个交叉点提供简单的按键控制，并支持单总线和X+Y方式操作。

Network矩阵控制面板通过高速控制总线或RS-232串行端口连接到矩阵。

音频矩阵主要特点：

◇工艺先进

◇广播级指标

◇110欧姆平衡输入输出

◇抽样频率32~96KHz

◇自动断电记忆

◇可分割成若干子矩阵

◇RS-232接口

◇NCB控制总线

Netowrk矩阵同样也支持GPI输入输出，主要技术指标如下：

（矩阵X-Y控制面板）

控制面板的特点及功能介绍

AD6464是一款专门为数字演播室、数字播出系统等性能要求苛刻的工作环境而设计的变压器耦合平衡输入/输出的64ｘ64AES/EBU数字音频矩阵。

运用SMD技术的高性能电路极大地提高了本矩阵的性能。

通过内置的RS-232接口，用户可以应用我们的功能丰富的矩阵管理系统软件来控制矩阵系统。

矩阵总线技术允许将本矩阵与V6464或VD6464视频矩阵单元连接而构成一个音频/视频联动（AFV）矩阵。

也可以将2个AD6464组成一个2通道的AES/EBU矩阵；同时，可以通过一个或多个VikinX遥控面板控制矩阵。

VikinX.64矩阵的另一个独到的特点是，通过设置后面板的DIP开关，可以方便地将其配置成下列多种规格：

６４ｘ６４　　ＡＥＳ／ＥＢＵ　　1通道

３２ｘ３２　　ＡＥＳ／ＥＢＵ　　2通道

２１ｘ２１　　ＡＥＳ／ＥＢＵ　　3通道

１６ｘ１６　　ＡＥＳ／ＥＢＵ　　4通道

NETWORK数字音频矩阵负责总控部分各信号的分配和切换，但18个频率的节目播出安全性并不依赖矩阵，而是引进了福川科技的另一个智能化产品——四路数字音频智能切换器DSW104，这样做的理由是为了提高播出安全系数，尽量分散风险，即使在矩阵不能正常工作的情况下，仍不至于造成停播事故。

在有信号停播或跌落等情况下，DSW104能对来自不同路由的3路数字音频信号按预先设定的优先级高低进行自动切换，同时进行声、光报警，在外接3路信号全部中断的极端情况下，可立即启动本机垫乐并报警，在关机或断电情况下，默认第一路直通。

对于信号源基本固定在某一直播室的频道，可将DSW104的默认输入（最高优先级）设定在矩阵前，其余作备份，这样可减少信号周转环节，提升可靠性；而对需经常变动信号源的频道，可将DSW104的默认输入（最高优先级）设定在矩阵后，以实现通过矩阵进行节目切换。

【说明】

1.DSW104/ASW104智能切换器对播出系统总体指标无任何影响。

2.智能切换器通过国家广电总局检测，性能指标优异。

3.福川智能切换器已经在国内广东台、江苏台、天津台、山东台、安徽台、浙江台、河南台、西藏台、辽宁台、云南台等众多省级电台得到运用。

以下就方案内容作具体介绍：

◆信号的传输和切换

主播出机输出送达总控，然后经数字音频分配器分成4路信号，一路直接连至DSW104智能切换器；一路送入数字音频矩阵，矩阵输出端连接同一台DSW104智能切换器；一路送AM-32模拟/数字一体化音频监测仪，进行信号监测和彩条显示；一路经D/A转换后送监听矩阵进行监听。

考虑到矩阵的安全性，避免因矩阵故障导致系统瘫痪，将主播出信号跨过矩阵也接同一台DSW104智能切换器，确保信号传输的安全。

对于备播出机送出的备份信号，由于选择它作为播出信号源的机会很小，所以直接将备份信号送智能切换器，以便在主播信号故障时通过智能切换器实现自动切换播出，操作过程完全自动化。

现在，共有22个信号源，其中播出18个，转播4个；在矩阵的输出通道中，其中18个对应18套播出节目。

输入信号、输出通道和矩阵构成了节目交换系统，能承担外来节目的转播、各频道间的节目互转等功能，并可实现任意路由的选择和切换；通过连到矩阵的总控管理电脑，用户能及时掌握矩阵工作状态，完成自动、手动和应急切换等。

18台DSW104智能切换器，其信号源分别来自相应的矩阵输出信号、数字音分、备播信号以及预置在本机FLASH中的垫乐，通过预先设定的切换顺序进行监测和自动切换，几乎在矩阵故障、直播室故障等极端情况下，DSW104智能切换器选出的信号经数字音频处理器自动调整好电平和美化处理后，数字输出直接连到配线架送往编码器。

◆慢录、监测、监听

系统配备慢录系统，信号源取自18个频道的总控输出末端。

监测部分采用福川科技研制的模、数音频幅度监测仪AM-32，AM-32是新一代的全自动监测设备，嵌入式工控机核心，VGA显示屏，含VU表和PPM表两种显示模式。

本方案中三台音频监测仪，数字部分用来监测主播出机信号、直播室信号、转播转换后的信号和发射机前端信号；模拟部分用来监测12路日常转播信号。

音频监测仪能对每一路信号设置停播报警，并具备日志记录功能。

对各信号源的监听，是通过总控矩阵实现的，其优点是能预听到所有送到矩阵的信号，由于矩阵自带有控制面板和网管电脑，预听非常方便。

对直播室信号、发射信号可通过监听矩阵实现，直接通过面板上按键实现对各路信号的监听。

◆Matrix系列矩阵控制软件

我们专门针对NETWORK矩阵开发的Matrix系列网管软件，不仅可以自动按预设的时间表驱动矩阵工作，还可以实时显示矩阵的工作状态，开机时自动同步，具体功能如下：

串口连接矩阵，对矩阵实时检测和控制；

软件中文图形界面、中文标签；

按周设定切换顺序和信号分配时间表；

定时、手动、临时多种控制模式；

设置常闭点和禁闭点；

可保存场景和时间表；

面板密码锁定功能；

自动与矩阵同步，矩阵可脱离PC机单独工作。

（矩阵控制软件界面）

3.方案特点

◆先进性

本方案为完整数字总控系统解决方案，采用了高品质NETWORK64*64数字音频切换矩阵和高品质的DSW104智能切换器方案，既获得了强大的总控功能，又保证了足够的播出安全性，同时，总体安排较为简洁合理。

方案中选用了福川科技新一代数字音频产品，如：

DSW104智能切换器、音频监测仪、A/D和D/A转换器、模拟音频分配器、数字音频分配器，具备高性能、低故障的特点，总体指标优于国外同类进口产品，同时每一款设备都带有许多智能化的功能，如电平显示、多种同步方式、自由组合等，并能做到相互间无缝配合，使整个总控系统变得非常精简、实用、低造价。

◆可靠性

作为总控，是全台节目制播的核心枢纽，安全可靠相当重要。

本方案在各个环节尤其是播出方面采取了多层次、全方位的考虑，主要反映在以下方面：

（1）关键部件如中心矩阵采用高可信度设计，如双电源、双控制板等，考虑到播出系统的稳定性和电台总控的实际特点，采用异步数字传输方案。

（2）多冗余通路：

每个频率均采用一主一备两个传输通路；对每一个播出通道安排了4个信号源，其中包括一个应急垫乐信号。

即使在主、备信号均无效情况下也能自行播放预置在本机FLASH中音频文件（MP2格式，通过USB下载到机器内存中），自动进行垫乐。

（3）我们在数字跳线盘上安排了所有信号源和目的，通过对跳线盘的对接实现临时路由，借此能绕过全部故障设备。

◆可升级性

考虑到用户今后的发展，我们在方案设计中留有足够的余量，比如音频矩阵可以满足将来系统的扩容，可以增加直播室或转播信号源，保证在相当一段时间内，用户不必重复更换核心设备。

◆灵活性和可操作性

我们提供用户人性化极强的网络化控制软件，包括状态/参数的查看、时间表编排及定时控制、人工干预等等，该软件除了能控制NETWORK系列矩阵外，同时也支持FORTUNE系列数字产品和AM音频幅度监测仪，这样就能构造一个包含监测和执行的大系统，在完成智能化设定后，操作者很容易完成应急处理、临时变动等功能。

◆几点建议

DSW104智能切换器本机自带垫乐功能，因此应急CD和应急卡座可以不用，这样可以节省部分设备投资。

NETWORK音频切换矩阵，作为整个系统的节目分配、切换和控制中心，因此采用冗余电源热备份，我们在本方案中提供的矩阵不仅具有双电源热备份，还具有双控制板，确保安全播出。

本公司研制的DSW104智能切换器和数字音频分配器，均有关机时默认第一路信号直通功能，极大地提高了系统安全性。

4、周边设备

矩阵系统周边设备满足系统集成需要配备相应的数字跳线盘、模拟音频分配器、数字音频分配器、A／D或D/A转换器、智能切换器等，以满足系统的灵活性和安全性，所有数字音频信号的转换精度保证24bit，48KHz，以提供完美的数字信号品质，使整个系统工作顺畅无瓶颈。

5、音频系统

播出采用三选一方式，即主备播出工作站送来的2路播出信号经独立链路（其中主播出机信号必须经过矩阵）送至智能切换器后，把其中1路的AES/EBU节目播出信号送至音频处理器后送至编码器。

通过数字矩阵系统实现外来节目、直播间、录音室等处节目的交换与共享，智能切换器通过国家广电总局鉴定的，具有自动、手动切换功能。

1）节目播出

各收转节目、直播节目、录音室数字信号、频道播出信号，分别经跳线盘，送至数字音频矩阵系统及监测、监视系统，经由矩阵系统分配后，分别送至编码器及监测系统。

2）监听、监测、监录系统

在节目交换及播出通道需配备完善的节目监测、监录设备。

节目监测、监听系统支持模拟和数字音频，能方便地监视监听数字矩阵输入及输出的信号和节目播出信号，以及相关的模拟音频信号，即包括各直播机房的播出信号，外来节目信号及矩阵输出的信号，播出通道传输前的播出信号正常与否，除了监听和彩条信号显示之外，还有声光报警信号输出。

在电台播控机房，配备1套监听音箱，指定型号为：

美国ICONPX-S5A。

3）收转部分

配备FM/AM收音头12台，能同时收转12套不同的外来信号。

4）数字信号同步系统

保证各直播室，录音室等机房的数字音频信号，以及主控机房内的数字设备的完全同步。

5）应急播出系统

为保证“安全播出”，直播机房同时提供主备2路信号。

另外针对某些特殊的“紧急状况”，当节目主备2路信号均无法正常播出时，监测系统应提供报警机制，可启动一套应急广播设备播出应急节目，一旦播出机房恢复正常，矩阵可切换回原来播出通道。

6）时钟系统

采用福川科技GPS主钟一套，5寸子钟3个。

时钟信号已经集成至系统，保证正常使用。

二）音频录制系统

包含1套直播室系统、3套语音录制室系统、1套文艺录制室系统。

音频录制编辑软件采用福川科技的Radiopro（2.0版），该软件隶属于数字音频工作站系统，是其中的一个组成部分。

音频录制系统中的设备除按照招标书中确定的品牌型号外，未确定型号的部分设备，我们推荐的产品均满足或超过招标书中所要求的技术参数或功能要求。

三）数字音频工作站

数字音频工作站概述

“数字音频工作站/自动播控系统”在广播电台的开发与应用始于90年代末期，经历了起步和初创阶段，目前国内已有一定数量的广播台站建立了自己的数字音频工作站系统，并已成功应用于日常节目的制作和播出。

随着多年发展和技术积累，各项基本功能（语言录制、精品制作、自动播出、广告管理、系统管理、慢速录音等）日趋完善，随着技术进步和电台需求的增长，音频工作站的原有模式与技术架构正在发生变化，需要有新一代的系统与之适应，主要表现在：

软件与声卡无关。

国内电台80%以上的音频工作站均使用了法国DIGIGRAM公司的PCX专业声卡，MPEG运算主要通过板载DSP完成，在早期PC速度不够快的情况下有它的合理性，但目前PC的运算速度完全能在不依赖声卡加速的条件下实现MPEG实时编解码、多轨快速混音、效果处理等功能。

实现音频工作站软件与声卡无关，能节省用户购买PCX声卡的昂贵费用，便于在不同条件和环境使用不同档次的声卡，非常有利于系统扩容和向采编方向发展。

网络由局域向广域延伸。

随着宽带INTERNET的普及，通过广域网传送数字音频文件成为可能，在这个基础上能实现远程记者站、移动记者站、家庭采编站等功能，众多的广播电台也将利用广域网交流和共享节目资源，数字音频工作站系统在广播电台的应用将突破现在局限于录制室和播出机房的时空概念，向更大的方向发展。

多平台全方位解决。

未来广播电台将同时面对播出系统、采编系统、广告资源系统、媒体资产管理系统、网上广播/点播系统等多种平台，各平台之间将实现对接、整合与兼容，一体化全方位解决也将是摆在开发者面前的必须考虑的课题。

正是在上述背景下，我们公司推出一套全新概念的音频工作站系统Radiopro（2.0版），基于纯软件编码，基于MPEG编辑平台（符合国家标准），实现多轨合成，完全与声卡无关，代表音频工作站的主流技术发展方向。

就象软件汉字输入法代替汉卡、超级解霸软件取代影霸卡在PC上看碟片一样，随着PC速度越来越快，软件编、解码算法必然取代硬件编、解码。

系统组成

⒈华数电台音频工作站系统结构示意图

⒉系统各部分介绍：

1中心机房/服务器

1）系统采用主备2台HP数据库服务器，实现播出系统播出数据的实时热备，含热备侦测软件，保证播出系统内及与全台网系统数据交互的安全性，负责整体播出系统的基本数据信息的存储备份工作。

当其中一台发生故障时，另一台服务器能在后台无缝地将故障主机的工作接管过来。

2）服务器配置采用HP服务器，机型：

HPProLiantDL380G5，双至强3.0GCPU,系统盘2*146（主备镜像），数据盘3*146G（RAID5）,带2个HP千兆以太网接口，集成8MB（2x4MB）二级缓存,标配2GBPC2-5300全缓冲DIMMs（DDR2-667）内存，共8个内存插槽,集成SmartArrayP400阵列控制器，256MB高速缓存，支持RAID0/1/5，8个小尺寸热插拔SAS/SATA硬盘槽位，1个1000W热插拔电源，DL380G5热插拔冗余电源，6个热插拔冗余风扇，DVD光驱，罗技鼠标键盘光电套，操作系统采用正版的WindowsServer2003。

HBA卡共4块，每台HP服务器插2块，分别连接到2套光纤磁盘阵上，形成交叉连接冗余。

附件1套KVM作为2套服务器显示器的切换器。

3）服务器软件方面

A、配备1套数据库双机热备软件，确保数据库的实时热备份。

B、服务器上运行系统管理软件，支持系统正常运行。

服务器还担负所有数据的管理工作，用户可以按照一定的条件查询播出节目单、素材信息、报警记录和操作记录，统计某些栏目的播出时间或播出次数、播出时间等。

C、数据库作为整个自动播控系统的核心，采用微软公司的SQLSERVER2000。

数据采用分级管理，不同级别的用户使用数据的权限不同，保证数据安全可靠。

数据发生变化时，整个系统中的相关用户都会获得通知，保证数据的高度一致。

D、系统具有严格的用户管理，整个系统设置一个系统管理员，负责各子系统的进入密码、子系统管理员的任命等工作，子系统管理员负责建立本系统内的操作员。

具有严格的数据管理，各部门的管理员及操作员只能涉及与本部门有关的数据，对其它部门共享过来的数据只能读出，而不能进行修改删除，对设定了共享的素材（数据），在进行修改时，及时通知其它部门，当删除时，给出明确的警示信息。

E、系统对操作人员的重要操作，写入操作日志，供随时查阅；同时对系统内的相互通讯，也写入系统日志供发生故障时分析；各子系统中的日志定期汇总在数据库服务器，便于分析进行故障分析、排查。

F、自动播出系统的软件运行在WindowsXP平台下，各个软件保证安全稳定地连续24小时工作两周以上。

存储设备/光纤磁盘阵列

实时数据保护存储方案

为满足信息处理业务和其他数据存储业务的需求，新建系统不仅需要很强的计算能力来及时处理大量的业务数据，同时，由于广播事业本身的特殊性，还需要整体系统具有极强的稳定性、可用性和可管理性，使系统能够长时间安全可靠地正常运转。

对于信息系统来说，其稳定可靠性根本上还取决于数据存储系统的性能。

因此，需要一个能保证数据安全性、可管理性、可访问性和可扩展性的存储解决方案。

根据对关键业务数据资料的存储管理需求，我们确定采用多台应用服务器群集通过光纤与后端存储设备连接的高可用实时数据同步模式，系统的结构说明如下。

　1.在应用系统中使用两台高性能服务器通过光纤分别连接两台AMA6516FDF全光纤磁盘阵列在结构上形成两套完全独立运行的主备应用系统，无论其中的哪套系统出现故障都不会影响另一套系统的独立运行，确保应用服务永不中断。

　　2.存储设备采用单盘柜的存储容量为4.5TB（300GB*15=4800GB）的AMA6516FDF全光纤架构的磁盘阵列，可以满足现在对存储容量的需求。

支持在线扩容，最大可以达到18TB的存储容量，满足未来对存储的需求，保护了用户的投资。

3.所有服务器上均配置LifeKeeper软件和其集成的实时复制备份软件，在系统正常运行时软件可通过同步网络将系统中发生的数据实时地复制到备用系统中，确保主备服务器系统中的数据完全一致。

作为多机系统的热备份软件，可保证一旦任何系统应用出现故障，该应用会迅速切换到其他服务器上去以确保应用业务访问持续可用。

③音频工作站/站点介绍

1）播出工作站10台，都为一播四型。

所用专业声卡为进口知名品牌法国DigigramVX881，稳定可靠，达到广播级音质，声卡的音频指标达到如下：

动态范围110dB；A/D和D/A解析度24bit；48kHz的频率响应20Hz-20kHz:

±0.2dB；失真：

≤0.002%；信噪比≥90dB；采样频率达到24bit/48kHz；有4路AES/EBU输出。

计算机应配备HPXW4600,CPU:

IntelCore2DuoE45002.202MB/800内存：

2GB（2x1GB）DDR2-667ECCRAM，系统盘：

2*160GBSATA硬盘（7200转）系统盘镜像，光驱:

16X/48XDVD-ROM，17寸液晶显示器，罗技鼠标键盘光电套，操作系统采用正版的WindowsXPpro专业版。

安装福川科技RadioPro2.0数字音频编播系统的自动播出软件，安装法国DigigramVX881专业声卡，实现自动转播、直播及播出自动校时及报时。

2）直播工作站1台，所用专业声卡为进口知名品牌法国DigigramVX442，稳定可靠，达到广播级音质，声卡的音频指标达到如下：

动态范围110dB；A/D和D/A解析度24bit；48kHz的频率响应20Hz-20kHz:

±0.2dB；失真：

≤0.002%；信噪比≥90dB；采样频率达到24bit/48kHz。

计算机配备HPXW4600,CPU:

IntelCore2DuoE45002.202MB/800内存：

2GB（2x1GB）DDR2-667ECCRAM，系统盘：

2*160GBSATA硬盘（7200转）系统盘镜像，光驱:

16X/48XDVD-ROM，17寸液晶显示器，操作系统采用正版的WindowsXPpro专业版。

3）语音录制工作站共3台,用于普通语音录制。

安装进口知名品牌法国DigigramVX442（2路AES/EBU数字接口）专业声卡，稳定可靠，达到广播级音质，满足普通语音录制要求，声卡的音频指标达到如下：

动态范围110dB；A/D和D/A解析度24bit；48kHz的频率响应20Hz-20kHz:

±0.2dB；失真：

≤0.002%；信噪比≥90dB；采样频率达到24bit/48kHz；至少有2路模拟I/O口和2路AES/EBU的I/O口。

计算机配备HPXW4600,CPU:

IntelCore2DuoE45002.202MB/800内存：

2GB（2x1GB）DDR2-667ECCRAM，系统盘：

2*160GBSATA硬盘（7200转）系统盘镜像，光驱:

16X/48XDVD-ROM，17寸液晶显示器，罗技鼠标键盘光电套，操作系统采用正版的WindowsXPpro专业版。

安装福川科技RadioPro2.0数字音频编播系统的录制软件，实现节目录制及多轨合成，录制时实现淡入淡出、剪贴等多种效果处理。

4）文艺录制工作站1台，安装进口知名品牌法国DigigramVX442（2路AES/EBU数字接口）专业声卡，，稳定可靠，达到广播级音质，满足精品录制要求，声卡的音频指标达到如下：

动态范围110dB；A/D和D/A解析度24bit；48kHz的频率响应20Hz-20kHz:

±0.2dB；失真：

≤0.002%；信噪比≥93dB；采样频率达到24bit/48kHz；至少有2路模拟I/O口和2路AES/