Аудио через Ethernet

В аудиотехнике и вещании ) — аудио через Ethernet ( AoE это использование Ethernet на базе сети в реальном времени для распространения цифрового звука . AoE заменяет громоздкие змеевидные кабели для аудиосистемы или установленную низковольтную проводку на стандартную сетевую структурированную кабельную систему на объекте. AoE обеспечивает надежную основу для любого аудиоприложения, например, для крупномасштабного звукоусиления на стадионах, в аэропортах и конференц-центрах, в нескольких студиях или на сценах .

Хотя AoE имеет сходство с передачей голоса по IP (VoIP) и звуком по IP (AoIP), AoE предназначен для высококачественного с малой задержкой профессионального звука . Из-за ограничений точности и задержки системы AoE обычно не используют сжатие аудиоданных . Системы AoE используют гораздо более высокую скорость передачи данных (обычно 1 Мбит/с на канал) и гораздо меньшую задержку (обычно менее 10 миллисекунд), чем VoIP. AoE требует высокопроизводительной сети. Требования к производительности могут быть удовлетворены за счет использования выделенной локальной сети (LAN) или виртуальной локальной сети (VLAN), избыточного выделения ресурсов или функций качества обслуживания .

Некоторые системы AoE используют собственные протоколы (на нижних уровнях OSI ), которые создают кадры Ethernet , которые передаются непосредственно в Ethernet ( уровень 2 ) для повышения эффективности и снижения накладных расходов . Синхронизация слов может обеспечиваться широковещательными пакетами .

Протоколы

Существует несколько разных и несовместимых протоколов передачи звука через Ethernet. Протоколы можно разделить на системы уровня 1 , уровня 2 и уровня 3 в зависимости от уровня модели OSI , на котором существует протокол.

Протоколы уровня 1

Протоколы уровня 1 используют компоненты проводки и сигнализации Ethernet, но не используют структуру кадра Ethernet. Протоколы уровня 1 часто используют собственный контроль доступа к среде передачи (MAC), а не встроенный в Ethernet, что обычно создает проблемы совместимости и, следовательно, требует выделенной сети для протокола.

Открытые стандарты

AES50 (SuperMAC) от Klark Teknik , двухточечное соединение для двунаправленного цифрового звука и синхронизации. ^[1]
MaGIC от Гибсона ^[2]

Собственный

HyperMAC, гигабитным Ethernet. вариант SuperMAC с ^[3]
A-Net от Авиом ^[4]
АудиоРейл ^[5]
УЛЬТРАНЕТ от Behringer ^[6]

Протоколы уровня 2

Протоколы уровня 2 инкапсулируют аудиоданные в стандартные пакеты Ethernet. Большинство из них могут использовать стандартные концентраторы и коммутаторы Ethernet, хотя некоторые требуют, чтобы сеть (или, по крайней мере, VLAN) была выделена для приложения распределения звука.

Открытые стандарты

AES51 — метод передачи сервисов ATM через Ethernet, который позволяет передавать звук AES3 аналогично AES47.
Аудио-видео мост (AVB) при использовании с профилем транспортного протокола IEEE 1722 AV (который передает кадры IEEE 1394 / IEC 61883 (FireWire) через Ethernet, используя IEEE 802.1AS для синхронизации)

Собственный

КобраНет
- RAVE от QSC Audio , реализация CobraNet ^[7]
EtherSound от Digigram ^[8]
- NetCIRA, ребрендинг EtherSound от Fostex
Технология цифровых змей REAC и RSS от Roland ^[9]^[10]
SoundGrid от Waves Audio
dSNAKE от Аллена и Хита

Протоколы уровня 3

Протоколы уровня 3 инкапсулируют аудиоданные в пакеты уровня 3 модели OSI ( сетевого уровня ). По определению это не ограничивает выбор протокола самым популярным протоколом уровня 3 — Интернет-протоколом (IP). В некоторых реализациях пакеты аудиоданных уровня 3 дополнительно упаковываются в пакеты уровня 4 модели OSI ( транспортного уровня ), чаще всего протокола пользовательских дейтаграмм (UDP) или транспортного протокола реального времени (RTP). Использование UDP или RTP для передачи аудиоданных позволяет распространять их через стандартные компьютерные маршрутизаторы , поэтому можно экономично построить большую распределительную аудиосеть с использованием готового коммерческого оборудования.

Хотя IP-пакеты могут проходить через Интернет , большинство протоколов уровня 3 не могут обеспечить надежную передачу через Интернет из-за ограниченной полосы пропускания , значительной сквозной задержки и потери пакетов , с которыми могут столкнуться потоки данных через Интернет. По тем же причинам передача звука уровня 3 по беспроводной локальной сети также не поддерживается большинством реализаций.

Открытые стандарты

AES67 ^[11]
Аудиопередача по IP стандартизирована Европейским вещательным союзом.
Аудио-видео мост (AVB) при использовании с IEEE 1733 или AES67 (который использует стандартный RTP через UDP/IP с расширениями для связывания IEEE 802.1AS временной информации протокола точного времени с полезными данными)
NetJack, сетевой сервер для комплекта аудиосоединения JACK. ^[12]
Zita-njbridge , набор клиентов для JACK Audio Connection Kit
RAVENNA от ALC NetworX (использует тайминг PTPv2 )

Собственный

Livewire от Axia Audio, подразделения Telos Systems
Dante от Audinate ( время PTP версии 1)
Q-LAN от QSC Audio Products (синхронизация PTP версии 2) ^[13]
WheatNet-IP от Wheatstone Corporation ^[14]

Похожие концепции

Высококачественное распространение цифрового аудио было запатентовано в 1988 году Тареком Хоком из Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института . ^[15] Лицензия на эту технологию была предоставлена нескольким ведущим OEM-производителям аудио и чипов, которые в дальнейшем были развиты в коммерческие продукты. ^{[ нужна ссылка ]}

RockNet от Riedel Communications, ^[16] использует кабели Cat-5. Гидра2 от Calrec ^[17] использует кабели Cat-5e или оптоволокно через трансиверы SFP . ^[18]

MADI использует сопротивлением 75 Ом коаксиальный кабель с разъемами BNC или оптоволокно для передачи до 64 каналов цифрового звука в двухточечном соединении. По конструкции он больше всего похож на AES3 , который может передавать только два канала.

AES47 обеспечивает передачу аудио по сети, передавая аудиосигнал AES3 через сеть ATM с использованием структурированных сетевых кабелей (как медных, так и оптоволоконных). Это широко использовалось подрядчиками, обеспечивающими . широкополосную аудиосвязь BBC в реальном времени по всей Великобритании

Аудио по IP отличается тем, что оно работает на более высоком уровне, инкапсулированном в интернет-протокол. Некоторые из этих систем можно использовать в Интернете, но они могут быть не такими мгновенными и надежны только настолько, насколько надежен сетевой маршрут - например, путь от удаленной трансляции обратно в главную студию или связь студия/передатчик (STL). , самая важная часть авиацепи . Это похоже на VoIP, однако AoIP сравним с AoE для небольшого количества каналов, которые обычно также сжимаются с помощью сжатия данных. Надежность при постоянном использовании STL достигается за счет использования виртуального канала , обычно на выделенной линии, такой как T1 / E1 , или, как минимум, ISDN или DSL .

При радиовещании, а также, в некоторой степени, при студийном и даже живом производстве многие производители оборудуют свои собственные аудиосистемы , которые можно объединить. Это также можно сделать с помощью гигабитного Ethernet и оптоволокна, а не провода. Это позволяет каждой студии иметь свой собственный движок или вспомогательным студиям использовать один движок. Соединив их вместе, они могут использовать разные источники.

AoE не обязательно предназначен для беспроводных сетей , поэтому использование различных устройств 802.11 может работать или не работать с различными (или любыми) протоколами AoE. ^[19]

См. также

Ссылки

^ «Klark Teknik объявляет о нескольких разработках протокола AES50» . Архивировано из оригинала 5 июля 2010 года . Проверено 23 июня 2010 г.
^ «Это волшебство» . Архивировано из оригинала 16 января 2010 г. Проверено 23 июня 2010 г.
^ «Цифровые аудиосоединения» . Кларк Текник . Архивировано из оригинала 14 ноября 2014 г. Проверено 15 сентября 2014 г.
^ «Об А-Нет» . Архивировано из оригинала 11 октября 2008 г. Проверено 23 июня 2010 г.
^ «АудиоРейл Технологии» . Audiorail.com . Проверено 15 октября 2010 г.
^ «пакет — Как мне разобраться с протоколом Ultranet?» . Обмен стеками реверс-инжиниринга . Проверено 06 февраля 2019 г.
^ «РАВЭ Системс» . Архивировано из оригинала 23 мая 2010 года . Проверено 23 июня 2010 г.
^ «Технологии: Обзор» . Архивировано из оригинала 12 июня 2010 г. Проверено 23 июня 2010 г.
^ «Что такое РЕАК?» . Корпорация Роланд . Архивировано из оригинала 18 января 2015 г. Проверено 15 сентября 2014 г.
^ «Цифровые змеи» . Проверено 26 июля 2018 г.
^ AES67-2013: Стандарт AES для сетевых аудиоприложений — совместимость высокопроизводительного потокового аудио-over-IP , Общество аудиоинженеров , 11 сентября 2013 г.
^ «Руководство пользователя по использованию JACK по сети» . Архивировано из оригинала 2 сентября 2012 г. Проверено 19 августа 2012 г.
^ «Протокол синхронизации PTPv2 в AV-сетях» . Люминекс. 6 июня 2017 г. Q-LAN обновился до PTPv2 примерно два года назад.
^ «Страница мультимедиа интеллектуальной сети WheatNet-IP» . Проверено 6 марта 2011 г.
^ Хок, Тарек. «Патент США 4922536 — Цифровая передача звука для использования в студии, на сцене или в полевых условиях» . Проверено 28 декабря 2021 г.
^ «РокНет» . Ридель Коммуникейшнз . Проверено 27 декабря 2016 г.
^ «Сетевые среды: Гидра2» . 13 апреля 2013 г. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 г. Проверено 4 мая 2013 г.
^ «Гидра2» . Кальрек . Проверено 27 декабря 2016 г.
^ «Могу ли я передавать звук CobraNet по беспроводной сети?» . Циррусовая логика . Проверено 9 января 2019 г.

[1] «Klark Teknik объявляет о нескольких разработках протокола AES50» . Архивировано из оригинала 5 июля 2010 года . Проверено 23 июня 2010 г.

[2] «Это волшебство» . Архивировано из оригинала 16 января 2010 г. Проверено 23 июня 2010 г.

[3] «Цифровые аудиосоединения» . Кларк Текник . Архивировано из оригинала 14 ноября 2014 г. Проверено 15 сентября 2014 г.

[4] «Об А-Нет» . Архивировано из оригинала 11 октября 2008 г. Проверено 23 июня 2010 г.

[5] «АудиоРейл Технологии» . Audiorail.com . Проверено 15 октября 2010 г.

[6] «пакет — Как мне разобраться с протоколом Ultranet?» . Обмен стеками реверс-инжиниринга . Проверено 06 февраля 2019 г.

[7] «РАВЭ Системс» . Архивировано из оригинала 23 мая 2010 года . Проверено 23 июня 2010 г.

[8] «Технологии: Обзор» . Архивировано из оригинала 12 июня 2010 г. Проверено 23 июня 2010 г.

[9] «Что такое РЕАК?» . Корпорация Роланд . Архивировано из оригинала 18 января 2015 г. Проверено 15 сентября 2014 г.

[10] «Цифровые змеи» . Проверено 26 июля 2018 г.

[11] AES67-2013: Стандарт AES для сетевых аудиоприложений — совместимость высокопроизводительного потокового аудио-over-IP , Общество аудиоинженеров , 11 сентября 2013 г.

[12] «Руководство пользователя по использованию JACK по сети» . Архивировано из оригинала 2 сентября 2012 г. Проверено 19 августа 2012 г.

[13] «Протокол синхронизации PTPv2 в AV-сетях» . Люминекс. 6 июня 2017 г. Q-LAN обновился до PTPv2 примерно два года назад.

[14] «Страница мультимедиа интеллектуальной сети WheatNet-IP» . Проверено 6 марта 2011 г.

[15] Хок, Тарек. «Патент США 4922536 — Цифровая передача звука для использования в студии, на сцене или в полевых условиях» . Проверено 28 декабря 2021 г.

[16] «РокНет» . Ридель Коммуникейшнз . Проверено 27 декабря 2016 г.

[17] «Сетевые среды: Гидра2» . 13 апреля 2013 г. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 г. Проверено 4 мая 2013 г.

[18] «Гидра2» . Кальрек . Проверено 27 декабря 2016 г.

[19] «Могу ли я передавать звук CobraNet по беспроводной сети?» . Циррусовая логика . Проверено 9 января 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

v т и Ethernet Семейство локальных сетей технологий
Скорости	10 Мбит/с 100 Мбит/с 1 Гбит/с 2,5 и 5 Гбит/с 10 Гбит/с 25 и 50 Гбит/с 40 и 100 Гбит/с 200, 400, 800 и 1600 Гбит/с
Общий	Физический уровень Автосогласование Тип Эфира Управление потоком Рамки Джамбос
Организации	ИЭЭЭ 802.3 Ethernet Альянс
СМИ	Волокно Витая пара Коаксиальный Первая миля 10G-ЭПОН
Исторический	CSMA/CD СтарЛАН 10ШИРОКИЙ36 10BASE-ФБ 10BASE-ФЛ 10BASE5 10BASE2 ВСЕГДА ФОЙРЛ 100BaseVG ЛаттисНет Дальний охват
Приложения	Аудио Автомобильная промышленность Перевозчик Дата-центр Энергоэффективность Промышленный Метро Власть синхронный
Трансиверы	ГБИК СФП/СФП+/КСФП/КСФП+/ОСФП КСЕНПАК / X2 XFP CFP
Интерфейсы	АУИ ЕАД МДИ ТЫСЯЧА Вторая мировая война XGMII ХАУИ
Категория Коммонс