基于Dante低延时网络化公共广播系统研究

基于Dante低延时网络化公共广播系统研究

郑倘

温州市圣达智能数码工程有限公司  浙江瑞安 325299

摘要：本文针对Dante低延时网络化公共广播系统研究，将Dante网络系统作为公共广播系统的基础网络，使广播工程具有低延时，同步性功能，基本满足现代公共广播工程建设的高标准要求。本文在系统研究的过程中，针对公共广播系统的新需求进行分析，并总结Dante网络系统的优势，最后设计一种基于Dante低延时网络化的公共广播系统，并对系统进行了延时和同步测试，通过测试确认设计的Dante低延时网络化公共广播系统延时在6ms之内，同步时间误差也控制在0.5ms之内，均是公共广播系统的较高标准。

关键词：Dante；低延时；公共广播系统

公共广播系统是当前社会中的重要系统之一，该系统主要功能是扩声播放、传播信息。而当前，网络化背景下，公共广播系统开始逐渐实施网络化改进。传统公共广播系统的网络已经不适应现代公共广播新要求，传统网络系统的延时性较差，同步性也存在较大误差，无法满足音频播放标准，造成广播效果较差的问题。因此，当前公共广播网络化发展的主要目标便是降低网络延时，优化同步性。如，以Dante网络系统为代表的新网络技术在网络化公共广播系统中应用，就能够实现该目标，设计Dante低延时网络化公共广播系统是现代系统设计的主要技术方向。

1.公共广播系统网络化新需求

公共广播系统网络化建设已经普遍开展。研究发现，当前我国公共广播网络化系统设计应用均采用IP网络技术，该网络技术能够建立OSI七个协议层，从而能够使网络化系统能够具有良好的兼容性，与系统形成融合，确保公共广播良好完成各项工作。另外，研究发现，传统IP网络需要适用于各种情况。但是，从根本上而言，IP公共广播网络化应用过程中，还存在同步机制不佳、延时较高的问题。如，传统IP网络在应用过程中，延时达到数百ms级别，该级别难以满足高指标音频的需求。另外，缺乏同步机制，也导致公共广播系统出现音频传输误差等问题，严重影响到公共广播系统网络建设。因此，通过全面的技术分析，当前我国公共广播系统网络化设计应用的新需求主要是低延时、同步性功能需求，慢综艺以上两点需求，即可在我国公共广播系统网络化中良好传播应用，促进公共广播系统网络化发展，保证发展质量，促进建设效率。

2.Dante系统及优势分析

Dante系统是一种数字音频传输技术，是一种基于三层的IP网络技术，为点对点音频连接提供了一种低延迟、高精度、低成本的解决方案。Dante技术可以在以太网、100M或1000M传输高精度时钟信号和专业音频信号，可以进行复杂的路由。而通过关键技术研究发现，Dante系统在应用过程中，具有良好的优势。第一，Dante系统具有低延迟优势。以百兆宽带网络为例，采用Dante系统构建音频传输网络，网络延迟控制在百ms之内，甚至是在十几ms左右，比传统网络具有更好的应用优势。

第二，Dante系统以让音频信号、控制数据和其他无关的数据流在同一个网络中共享，互不干扰。用户可以充分利用现有网络，而无需为音频系统建立专用网络。比如现有的普通TCP/IP设备，PC机，或者一些音频处理软件都可以加入Dante网络。

第三，Dante系统具有同步性。该网络系统应用后，网络化同步功能更好，能够精密时钟同步，每个音频设备都可以相互联系，各设备的同步率非常高，适合应用于较大的广播体系当中。

3.Dante低延时网络化公共广播系统设计研究

通过对Dante系统的优势可以发现，该系统低延时和同步性优势完全满足当前我国网络化公共广播系统设计新需求。因此，本文在研究过程中，设计Dante基础下 低延时网络化公共广播系统，实现二者融合设计，确保低延时网络化公共广播系统功能设计达到最佳效果。

（1）基本原理设计

Dante低延时网络化公共广播系统设计需要对其主要功能原理进行分析。

①网络化公共广播的延时原理。该原理构建中基于Dante网络采集音频信号首先望城数据信息采集，并且将信息传输到广播主机，广播主机再传送到广播终端。而实际上，在此过程中，广播终端主要是利用IP数据包传输到终端解码重放模块，继而产生了延时效果[1]。

②网络化公共广播同步。广播同步具体是指在网络化构建的过程中，利用Dante网络将采集的音频数据传输到不同的广播终端，不同终端在同步作用下形成了同步音频。

③Dante网络化的具体工作原理。Dante网络化公共广播系统采用以太网作为核心网络。网络构建过程中，音频信息利用A/D实现转换，Dante的SOC通信通道能够将音频输入信息传入到服务器当中，服务器上的多通道音频播放器以及Dane虚拟声卡实现音频处理。另外，Dante网络化广播系统的另外一条工作路径是指利用Dante的SOC通信通道将音频输入信号通过D/A转换为输出通信模块[2]。

（2）系统结构设计

Dante低延时网络化公共广播系统设计时，也包括对其系统结构进行设计。结合传统网络化公共广播系统的特点，设计Dante低延时网络化公共广播系统的主要结构包括告警模块、电话输入模块、音频采集模块、手机APP、服务器主机、远程控制电脑、解码功放、后级功效、解码音响以及对讲面板等，各结构设计均有其不同的工作作用。如，Dante低延时网络化公共广播系统中的告警单元与消防控制装置连接，发生消防问题，可以自动形成报警和消防预先处理，减少设备运行出现火灾危害。另外，Dante低延时网络化公共广播系统的音频次啊及模块主要是音频信号输出和输出模块，是系统外在信号的核心模块。另外，系统在设计的过程中，采用服务器主机、远程控制电脑和手机APP联系的设计方案，三者形成联系，能够促使音频系统可以通过多条路径进行控制

[3]。

Dante应用后与虚拟服务器形成联系，使系统能够储存大量数据，确保网络功能优化，解决实际的技术问题，确保Dante低延时网络化公共广播系统设计达到最佳效果，更能够提升广播系统应用效果[4]。

4.Dante低延时网络化公共广播系统实践测试研究

Dante低延时网络化公共广播系统从理论上而言是利用Dante系统，能够提升公共广播的延时性和同步性。而为了验证系统功能，本文针对Dante低延时网络化公共广播系统进行了试验研究。试验过程中，按照上述设计进行系统连接，并且进行测试，测试信号由音频播放器产生，内容为自行制作的WAV音频文件，总时长为5 s，前2 s空白，接着10 ms是10 kHz/-10 dB正弦音频信号，最后是2 900 ms的空白。最后通过试验数据结果统计发现，Dante低延时网络化公共广播系统延时在6ms之内，同步时间误差也控制在0.5ms之内，均是公共广播系统的较高标准[5]。

结束语

本文针对低延时网络化公共广播系统进行设计和测试，通过测试确认系统的有效性，有利于提升网络化公共广播系统的应用效率。

参考文献：

[1]郭远林. 基于Dante低延时网络化公共广播系统[J]. 演艺科技, 2022(3):6-6.

[2]王海越李昊天. 基于Dante网络架构现场音频系统的设计与实施——以江苏卫视《非诚勿扰》现场音频系统改造方案为例[J]. 演艺科技, 2021, 000(003):5-9.

[3]杨渊博， 李忠豪， 刘蔷，等. ApoE-/－小鼠三维DANTE-FLASH颈动脉血管壁成像：基于7.0T磁共振技术[J]. 南方医科大学学报， 2021, 41(2):7-7.

[4]郑硕石. 浅析如何利用Dante设备实现音视频IP系统的互通[J]. 现代电视技术, 2022(3):91-94.

[5]陈士跃, 李帅, 彭雯佳,等. 基于DANTE预脉冲3D CUBE磁共振成像对动脉粥样硬化管壁重复性测量的实验研究[J]. 中国CT和MRI杂志, 2021, 19(6):4-4.