AES67 是—個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻標(biāo)準(zhǔn),
它是基于IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu), 采用現(xiàn)有的 IT 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議, 實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、高性能的專(zhuān)業(yè)音頻傳輸?shù)幕ビ眯灾笇?dǎo)方針。它的開(kāi)放協(xié)議與可兼容性,極大地推動(dòng)了數(shù)字音頻技術(shù)基于IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之上的發(fā)展。
一、AES67標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的背景
從廣播電視音頻系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程來(lái)看:從使用諸多線纜的模擬音頻系統(tǒng),到引入了“同步”概念的數(shù)字音頻系統(tǒng),再到TDM 音頻矩陣系統(tǒng),進(jìn)而到基于以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)工作間網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)音頻系統(tǒng),接下來(lái)到 基于IP架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互通互聯(lián)(工作之間、不同地域之間)的網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù),如今已形成基于IP架構(gòu)下的多地點(diǎn)集中式分布系統(tǒng)。 音頻技術(shù)能力的演進(jìn),IT技術(shù)的發(fā)展,讓整個(gè)音視頻技術(shù)行業(yè)搭上了IT技術(shù)的順風(fēng)車(chē),音頻行業(yè)也面臨 AolP( Audio over Inter-net
Protocol,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議架構(gòu)下的音頻)時(shí)代的到來(lái)。
目前媒體網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟MNA(Media
Networking Alliance)通過(guò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有四個(gè), Livewire、Ravenna、QLAN、Dante。這四個(gè)協(xié)議分別對(duì)應(yīng)業(yè)內(nèi)的四個(gè)廠家, The Telos代表 Livewire , Lawo代表Ravenna , QSC代表QLAN , 雅馬哈代表 Dante。但是,不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議間是互不兼容的,這對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)非常麻煩。因?yàn)橛脩?hù)大部分選擇的不是某—個(gè)品牌,而是—個(gè)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)里可能有很多不同設(shè)備,有的設(shè)備用這個(gè)協(xié)議,有的用那個(gè),這些設(shè)備往往不能互通。現(xiàn)在就是有這么—套互通的機(jī)制——AES67, 能夠把不同的協(xié)議聯(lián)通在—起。當(dāng)前,Dante、Livewire、Ravenna、QLAN 四個(gè)協(xié)議所覆蓋的廠家已經(jīng)達(dá)到90%以上,這意味著AES67標(biāo)準(zhǔn)能打通市場(chǎng)上90%的設(shè)備,并解決了用戶(hù)最棘手的問(wèn)題。
二、AES67 標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)
1、同步機(jī)制
網(wǎng)絡(luò)上任何地點(diǎn)的接收端通過(guò)—個(gè)公共時(shí)鐘,可以與其他接收端同步回放 ,公共時(shí)鐘可以保證所有流均被以相同的速率采樣和還原,同—速率的多個(gè)流可以被輕易合成。公共時(shí)鐘的同步是通過(guò) IEEE 1588-2008 精準(zhǔn)時(shí)鐘同步協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的, IEEE 1588 協(xié)議使軟件和硬件相結(jié)合,無(wú)需額外的時(shí)鐘線,依然使用原有的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)線來(lái)傳遞 時(shí)鐘信號(hào),組網(wǎng)簡(jiǎn)單、高效。
2、媒體時(shí)鐘
發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)上承載的數(shù)字音頻根據(jù)媒體時(shí)鐘進(jìn)行采樣, 或者將其采樣頻率按照媒體時(shí)鐘進(jìn)行轉(zhuǎn)換;接收端用它來(lái)播放數(shù)字媒體流,媒體時(shí)鐘與網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘具有固定關(guān)系,媒體時(shí)鐘較之網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘擁有更精確的速率,速率應(yīng)該與音頻采樣頻率—
致。本標(biāo)準(zhǔn)支持三種采樣頻率:44.1KHz、48KHz、96KHz。
3、編碼
編碼是音頻信號(hào)數(shù)字化為可組成流的數(shù)據(jù)包序列的方法,有效載荷的格式定義了音頻采樣的編碼。 AES67標(biāo)準(zhǔn)支持有效載荷格式包括L16和L24。L16是—種非壓縮音頻數(shù)據(jù)采祥的編碼格式,L24是L16的—種擴(kuò)展。16位或24位無(wú)壓縮音頻數(shù)據(jù)采樣值是以符號(hào)整形的二進(jìn)制補(bǔ)碼來(lái)表示的。 其中,L16的范圖是-32768 到 32767。
4、傳輸
傳輸定義了經(jīng)過(guò)編碼、打包之后的媒體數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層上的操作。本標(biāo)準(zhǔn)中,網(wǎng)絡(luò)層的媒體數(shù)據(jù)包應(yīng)該基于IPV4來(lái)傳輸;傳輸層應(yīng)該使用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議 (RTP) 來(lái)傳輸音頻數(shù)據(jù)信息,使用實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議( RTCP) 來(lái)傳輸控制信息,設(shè)備應(yīng)使用UDP協(xié)議來(lái)傳輸 RTP 數(shù)據(jù)包。
實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議為數(shù)據(jù)提供了具有實(shí)時(shí)特征的端對(duì)端傳送服務(wù),目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流同步。實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議負(fù)責(zé)管理傳輸質(zhì)量,在當(dāng)前應(yīng)用進(jìn)程之間交換控制信息,提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。