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Dante数字音频传输技术基于以太网的数字音频传输技术已是专业音频行业的一个技术焦点，并以其不依赖于控制系统而独立存在的特性，广泛的应用到很多项目中。
一方面它解决了多线路的布线困难问题，同时也解决了远距离传输、数据备份、自动冗余等一系列在模拟传输时代无法面对的问题。
目前比较成熟的以太网音频传输技术主要有CobraNet[1]和EtherSound[2]技术，但这两种技术都各有千秋。
在此基础上，为了更加迎合市场的需求，Audinate于2003年推出了Dante[3]这种融合了很多新技术的数字音频传输技术。
1.概述Dante数字音频传输技术是一种基于3层的IP网络技术，为点对点的音频连接提供了一种低延时、高精度和低成本的解决方案[4][5]。
Dante技术可以在以太网(100M或者1000M)上传送高精度时钟信号以及专业音频信号并可以进行复杂的路由。
与以往传统的音频传输技术相比，它继承了CobraNet与EtherSound所有的优点，如无压缩的数字音频信号，保证了良好的音质效果;解决了传统音频传输中繁杂的布线问题，降低了成本;适应现有网络，无需做特殊配置;网络中的音频信号，都以“标签”的形式进行标注等。
同时具备自身独特的优势:1)更小的延时。
在100M网络带宽，总传输音频通道为3个时，延时仅为34µs。
Dante系统可自动调节可用的网络带宽，以便将延时时间降低到最小[7]。
2)采用了IEEE1588精密时钟协议进行时钟同步。
3)采用了zeroconf(ZeroConfigurationNetworking)[6][7]协议，利用自动配置服务器自动检查接口设备、标识标签以及区分IP地址等工作，无需启动高层级别的DNS或者DHCP服务，同时节省了复杂的手工网络配置。
4)网络的高兼容特性。
Dante技术可以允许音频信号和控制数据以及其他不相干的数据流共享在同一个网络中而不受干扰，用户可以最大限度的利用现有网络而无需为音频系统建立专网。
第25卷第6期V ol 125 N o 16长春师范学院学报(自然科学版)Journal of Changchun N ormal Un iv ersity (N atural Science )2006年12月Dec 2006100M 以太网络结构下的数字化语音室数据传输喻小继1,孙 博2(11长春师范学院外语学院,吉林长春 130032;2.北京理工大学计算机科学与技术学院,北京 100081)[摘 要]在100M 以太网络环境下,数字化语音室中数据传输要达到《数字语言学习系统技术规范》甲类标准,按传统的T CP ΠIP 协议方式是行不通的。
当使用流媒体技术特别是RT P 实时流传输时能保证媒体信号带宽与网络匹配,这样音、视频广播才能实时播放。
V OD 、AO D 点播做到了延时少,声音无断裂,并且符合标准。
[关键词]以太网;流媒体;RTP[中图分类号]T P393 [文献标识码]A [文章编号]1008-178X(2006)06-0072204[收稿日期]6[作者简介]喻小继(6),男,四川广安人,长春师范学院外语学院教师,从事计算机网络研究。
IEEE 80213u 100Mbps 快速以太网标准在1995年出台后,100BASE -T 历经10多年的应用,不但技术相当成熟而且价格低廉,得到了广泛的应用和各生产厂家的鼎力支持。
目前各个学校的数字化语音室基本上是在100BASE -T 以太网网络结构之下利用流媒体技术和基于TCP/IP 协议组,通过实时传输协议RTP 达到语音、视频的实时交互和VO D 、AO D 点播。
由此可见这样的语音室硬件支持限定既要在100M 网络带宽之内,又要符合《数字语言学习系统技术规范》甲类标准,这就不得不在软件上下功夫。
我们首先利用W indow s 资源共享的方式把资源服务器里的音、视频资料共享,然后在学生机再点播同一个MPEG —1格式资料时,只有8台学生机能点播。
数字音频协议书1. 引言数字音频协议是用于传输和处理音频信号的标准化协议。
随着数字技术的迅猛发展，音频设备的数字化和网络化已经成为一个不可忽视的趋势。
数字音频协议的应用范围广泛，涉及到音乐、广播、影视等领域。
本文将探讨数字音频协议的发展历程、技术原理和未来趋势，为读者提供一个全面的了解。
2. 发展历程数字音频协议的发展可以追溯到20世纪80年代中期。
当时，CD音乐光盘的问世引领了数字音频的潮流。
随后，各种数字音频传输协议相继出现，如S/PDIF、AES/EBU等。
这些协议通过数字信号传输取代了传统的模拟信号传输，大大提升了音频的精度和稳定性。
3. 技术原理数字音频协议主要基于PCM（脉冲编码调制）技术，将模拟音频信号转化为数字信号。
PCM技术通过对音频信号进行采样、量化和编码，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
通过数字信号传输，可以保持音频信号的原始质量，并避免了模拟信号传输中的干扰和失真。
4. 主要协议(1) S/PDIF协议S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface Format）是最早应用于消费电子产品的数字音频协议之一。
它采用同轴或光纤作为传输介质，支持双声道和多声道音频传输。
S/PDIF协议已经成为各类音频设备的标准接口，如CD播放器、功放、音箱等。
(2) AES/EBU协议AES/EBU（Audio Engineering Society/European Broadcasting Union）是一种专业音频设备使用的数字音频协议。
与S/PDIF协议相比，AES/EBU协议在传输速度、抗干扰性和误码率等方面更加稳定和高效。
其传输介质可以是同轴、光纤或网络。
(3) Dante协议Dante是一种基于以太网的数字音频网络协议，能够实现复杂的音频信号传输和处理。
Dante协议通过将音频信号转换为数据包，并利用网络的高带宽和低延迟特性，实现多通道、多设备的音频传输。
浅析Dante技术要点及其应用1 引言D ante数字网络音频技术是基于千兆以太网网络传输的无压缩、专业级的数字音频传输技术（AoIP）。
经过了十年的发展，Dante技术已被广泛应用在全球专业音频产品之中。
Dante技术在音频系统中的运用满足了系统大规模、远距离的传输需求，支持数字音频信号网络传输的设备甚至可达数十台甚至上百台，实现设备之间的数字信号互联互通，并具有稳定可靠的信号同步等功能，网络操作部分的复杂性、自适应性、易用性不断优化。
伴随各种网络技术的加入，对音频系统工程师的要求就不仅仅局限于掌握音频设备的合理选用、系统的联通调试、声音的调整，还要具备相应的网络基础知识和调试技术，才能为网络数字音频信号的稳定传输提供完善安全的保障。
在网络的应用设定方面，简单的网络不再能满足大容量的系统需求。
笔者综合以往在大型Dante网络应用的实践经验，结合相关的文献资料，分析并总结了Dante数字网络音频技术及其在应用中的设置方法。
2 Dante网络音频技术2.1Dante网络音频信号的传输及其时钟同步传统的数字音频信号基本是以TDM（Time Division Multiplexing，时分复用）方式实现传输，如ADTA、MADI、AES/EBU3等。
TDM传输的局限在于信号为点对点传输（即单播），一般用串联链路或环网实现系统同步。
Dante技术是基于以太网物理链接架构的音频系统，星型拓扑结构十分常用，使用TDM方式较难实现整体同步，因此，Dante系统采用PTP（Precision Time Protocol，精密时间协议）。
PTP协议使用了IEEE1588（网络测量和控制系统的精密时钟同步标准）作为时钟同步，其精度可达微秒级，常用在对时间控制需求极为精准的系统内。
2.1.1 主、从时钟（Master/Slave）数字电路的启动运行，需要具备三个条件：供电、时钟、复位。
数字电路的所有运算都是按着一定的频率运行的，时钟是量化频率的工具。
EtherSound专业音频传输网络技术Version 0.5, Montbonnot xx/10/2006前言EtherSound是一种简洁及开放标准的网络数字音频。
同时，EtherSound是一种协议，它定义了音频是如何通过计算机网络进行传输的。
法国的Digigram公司是这项技术的拥有者和研发者，由它及它授权的专业音响器材生产厂商生产相关的产品。
(点击此处查看最新的授权厂家列表)本文的宗旨是带给你一些基本的知识，使你即使不是一名技术人员，也能对一些普通用户，如展会参观者简单地介绍EtherSound。
有时候，可能你会觉得过于简单，像一般的产品介绍。
如果你需要深入瞭解同时，你又觉得晦涩难懂，这时你可以找这方面的专家解答或者与我联系取得全部的资料。
与其它网络音频技术相比较的主要优势是：∙市场上最低传输延迟时间（125微秒）∙兼容以太网协议∙安装简单方便∙可以用菊花链（daisy-chain）或星形或两者混合的网络拓朴结构来连接设备∙轻松地构建多品牌产品网络∙可高保真地传送音频信号与模拟或AES/EBU线路在音频信号分配上的主要优势是：∙不会产生信号衰减、失真、干扰以及在电缆长距离传输时的接地噪声。
∙信号的路由分配不再依靠物理的点对点连接，从而增加了信号路由分配的灵活性。
o使系统设计更简单；例如，信号的路由终点不再取决于其物理连接位置o使系统重设定更简单；例如，输入信号能通过软件轻易地重定向到其它的输出口o使系统更适合进行临时性的连接。
∙降低设备的成本o一条网络电缆就可以取代传统的多芯信号电缆。
o计算机网络电缆比音频电缆更加便宜，而且可以在计算机网络产品的商店轻易地买到。
o廉价的交换机（必须与以太网协议兼容）取代了昂贵的路由矩阵，使网络成为了矩阵。
o使用更少的电缆就可以完成同样的布线工作。
o近年的大型建筑几乎都实现了智能化布线，这样就可以几乎无成本地使用现存的计算机网络进行传输。
o当需要冗余备份系统时，节省更是双倍。
1 引言广播电台播控系统是电台节目播出、传送、监控和运行的核心技术平台，它主要起着调度音频节目信号、质量监控和安全播出保障等作用。
实时音频节目传输技术是电台播控系统的核心。
实时音频节目传输技术发展经历模拟传输技术、数字音频技术以及最新的以太网音频传输技术。
早期使用的是模拟传输技术采用P2P 方式，即点到点的传输模式，存在传输损耗大、指标低、灵活性差的缺点。
目前，模拟传输技术在电台内的传输能够兼容现有的以太网络，系统架构将变得简单化，机房布线也将变得更加简洁，同时以太网的交换特性，也有利于改变传统数字音频只能依靠点对点传输的局限，从而实现数字音频传输的软交换和软路由。
2 相关技术研究2.1 DanteDante技术是Audinate公司于2003年提出的，基于网络层的IP网2.2 LivewireLivewire音频传输网络由美国Axia Audio公司开发，是世界上第一套基于通用以太网协议，专用于广播电台数字音频的传输、路由、矩阵、监测、同步的专业音频系统。
Livewire音频传输网络是一个综合性、全功能的广播音频网络。
除了音频，Livewire网络中还传输Livewire网络同步信号、控制信号、状态监测信号等。
整个Livewire音频传输网络摘要：音频传输技术作为电台传输高质量音频的关键技术，近年来发展迅速。
本文在介绍了目前主流基于以太网的数字音频传输技术的基础上，对AES67协议进行了深入的研究分析，最后展望了AES67协议未来的发展前景。
关键词：数字音频传输 实时 AoIP AES6719. 20. 可容纳32767个音频、控制信号通道，配合丰富的控制监测设备，可满足广播音频系统中的各种复杂需求。
Livewire 音频传输网络中，音频以44.1kHz 或48kHz 数字音频形式无压缩地在CAT-5e、CAT-6或光缆中传输，每条网线中传输的音频通道数量只受带宽限制。
在100Base-T 线缆中可容纳25个立体声音频通道，1000Base-T线缆中可容纳250个立体声音频通道。
基于以太网的数字音频网络目前比较成熟的以太网音频传输技术主要是CobraNet和EtherSound。
前者已经开发和使用多年，用户较多，交互性好，缺点是网络延时长；后者解决了延时的问题，但是开发和使用普及程度稍差。
本文之目的通过客观地分析数字音频网络的机理，对比各种传输技术，以求证哪一种传输网络更适合大家。
二. 音频网络的内部结构OSI参考模型是数据网络工作的基础，它为每一层之间的通信规定了公共的方式，以OSI模型作为基础使音频网络简单化。
相对于构成OSI模型的七个层，音频网络可以简单分解为两大主要部分：控制和传输。
配置、监控以及实时设备控制都可以归入控制类别，并且用了几个标准的通信协议。
传输顾名思义，就是把数字音频搬来搬去。
控制申请可以在应用层的标准协议中找到。
音频中的应用层协议有Telnet、HTTP以及简单网络管理协议(SNMP)。
Telnet是网络电传的缩写，是最早的英特网协议之一。
它规定了机器通信的命令行格式。
百威媒体矩阵，使用了这种技术，称为RATC，作为遥控媒体矩阵中设备的一种方法。
SNMP是网络上用于监控的一个协议，在网络运行中心(NOC)的监控中是一个关键技术。
它是应用层协议，通过UDP/IP协议与网络上的设备进行通信，可以沟通多重数据传输技术。
在大多数情况下，当音频信号传输时，基于TCP/IP协议的控制可以在同一网络上运行，如CobraNet和Dante设计为允许数据通信与音频通信共存。
组织并管理音频比特是音频传输的工作，通常是由音频协议完成的。
Aviom、CobraNet以及EtherSound 等都是为在网络上传输而组织比特的协议。
传输可以分为两种：物理传输和逻辑传输。
纯粹的物理层技术，像Aviom，使用硬件来组织和移动数字比特。
通常会用一块专利芯片用来组织并控制它们。
基于以太网的技术把音频分包，然后发送到数据链接层和物理层，就可以在以太网设备上传输。
以太网既是逻辑技术也是物理技术，在数据链接层把音频进行分包或者“分帧”，然后发送到物理层以便于移动到网络上的另一台设备上去。
三. 以太网结构的数字音频网络数字音频网络由音频输入模块、以太网Switch、计算机、音频传输设备组成。
音频输入模块把模拟信号转换为数字信号，或者用于接收AES信号源信号，计算机运行并配置系统软件。
网络中专门有一台音频传输设备起着传导器的作用，让其他所有设备同步、有序、及时地传输组包信息，信号流的传输方式可以是点到点的单播形式，也可以是点到多点的多播方式。
国际标准化组织ISO制订的网络互联模型OSI中，以太网帧结构归属于数据层。
在以太网构建的局域网中，MAC帧则是最大的一个数据包了，其它所有的同步或非同步信息都是包含在这个数据包中进行传输的，表1是标准以太网（即DIX格式）MAC帧的格式。
需要注意的是MAC帧只是完成了数据层（OSI第二层）协议的工作，当数据传输到目的地以后，MAC 帧就已经被打开，而只将上图中“数据”这个部分传输到上层协议中，上层协议（或处理单元）还要继续分析这个数据包。
如CobraNet数据包样被“封装”在MAC帧中，但由于MAC帧中标注的协议类型号是X’88-19，只限于数据链路层，所以这个数据包不会再向网络层或更高层传送而直接被送到了CobraNet的同步解码器。
在每个MAC帧的最后还有4个字节的帧校验序列FCS（Frame Check Sequence），负责检查整个MAC帧的数据的准确性。
这个检查是非常必要的，对于整个数据帧，1bit的错误信息就有99.9%的概率被检测出来。
而对于这些错误，更高级的协议（如TCP）甚至可以要求源服务器重发这个帧。
四. 几种基于太网架构传输技术的比较尽管以太网是决定音频网络效率高低和协作性能好坏的基础，模拟音频信号还是不能很容易地被转换成数据并在标准的以太网络中传输，这是因为音频信号时效性极强。
在音频网络中，数据包的延迟发送将导致音频信号的流失和不连贯。
以太网是一种异步技术，不具备实时概念，传送管理也是“非确定性的”，这意味着以太网不能百分之百地保证某一数据包的及时送达。
因此为了音频数据实时、稳定的传输，网络必须要有某种确定性的时效传输技术。
Avoim 、EtherSound、CobraNet以及Dante技术就可以提供这样的技术。
先用OSI模型作为框架了解这四种传输技术。
1.Aviom公司独自研制的A-NetTM 数字音频传输技术是建立在物理层技术,使用标准的Cat-5e线缆和RJ-45端子。
一条五类线可以传输多通道（64*64）、无压缩、超短延时（整个系统0.8毫秒）、远距离（点对点设备间150米）的数字音频，适用于音频信号源较多（8路话筒&线路以上），信号源和控制室、监听室、录音室、演播室的距离较远，追求高品质信号传输及个人调音监听的场所。
可以采用环型、星型以及两者相结合的系统架构。
2.CobraNet是一个完全的以太网技术，数据链路层的两个子层都得到了使用。
CobraNet是美国PeakAudio公司开发的一种在以太网上传输专业非压缩音频信号的技术，它可以在100M以太网下单向可以传输64个48kHz、20bit的音频信号通道（48kHz、24bit信号为56路）；除音频信号外，还可以传输RS485串口通信数据及其它非同步IP数据；开放的MIB文件，支持SNMP。
CobraNet必须使用星型（或连星型）网络结构，所有的CobraNet设备都必须通过以太网交换机互相连接在一起。
CobraNet传输协议的构建依靠3种基本数据包来完成：一是同步数据包（Beat Packet），它是由网络中的Master设备发出的同步指令数据，作为每个同步周期的起始数据包与网络中的全部设备保持精准同步，也就是系统中需要用户设置一个“Master”。
一个数据包大约100个字节，每秒钟发送750次，总共占用大约1M的带宽；二是同步音频数据包（Isochronous Data Packet），也是CobraNet需要传送的真正数据内容，可以单播（Unicast）也可以多播（Broadcast）出去。
音频数据包数据在整个CobraNet数据中占据了绝大多数，一个包大约包含了1280个字节的数据，加之其它报头和报尾数据，一个Bundle（在48kHz、20bit采样率下，每个Bundle 包含8个PCM音频数据通道）大约要消耗8M的带宽；三是预约请求数据包（Reservation Packet），它是由除了Conductor以外的所有CM-1发出的广播数据包，包含了发送请求数据和优先级等重要信息。
每个包含100字节的数据量，总共约占用10k左右的带宽。
在此系统中无论音频信息量多大，其占用带宽固定，音频的采样频率固定，延时也是固定的。
3.EtherSound是并非完全的以太网技术，但它没有在数据链路层的子层中使用逻辑链接协议。
EtherSound 是由法国Digigram公司开发的一种基于以太网传输音频信号的技术。
传输能力为单方向64个24bit、48kHz （或44.1kHz）采样频率的音频通道。
EtherSound系统可以采用菊花链结构或以太网星型结构或者这两种结构的混合形式。
当数据流通过以太网交换机进行传输时，只能是沿着一个方向（Downstream）传递音频数据，也就是说无论这台交换机上连接了多少个EtherSound设备，同时只能有一台经过配置的设备可以向网络中发送音频数据，其它节点只能用来接收。
这种数据包是广播类型的。
对于数据量比较小的非同步控制信号，则可以进行双向传输的。
EtherSound数据包中包含同步和音频数据。
EtherSound同步方式借鉴了总线式同步数据传送方式，如火线IEEE1394接口协议，数据包发送的频率就是同步频率。
同步发送的数据是从第一个设备中产生。
这个第一就是由用户在搭建系统的时候根据系统的配置自己设定的，并将其命名为“Primary Master”，一个完整的EtherSound系统只能有一个“Primary Master”。
如果系统同步时钟定义在44.1kHz的话，那么“Primary Master”就按照44.1kHz的速度向外发送固定长度为236字节的以太网结构数据包，之后的所有音频必须使用相通的采样频率。
从而总数据流量可以计算出=44100×236×8=83.3Mbit/s；同理48kHz采样下的数据流量为90.6Mbit/s。
虽然它不能传递串口信号以及其它IP数据，但是它的技术最大的亮点就是极低的延时。
4.Dante基于IP/以太网，被认为是OSI第四层传输技术。
它是以IP数据结构在以太网中传递实时音频信号的技术。
如图音频信号通过专用转换器转换成TCP/IP网络信号并传送到网络中，音频信号以数据包的形式在网上路由到任意的输出转换器，并转换成模拟信号提供给扬声器或者记录设备。
可以兼容采样率不同的数字设备。
对于一些处理设备，如数字处理器和数字调音台等，无需数字、模拟转换，而是直接在网络环境中处理数据包。
在这个过程中，每个设备不需要关心自己的信号要路由到哪里去，也无需关心这些信号是从哪里来，这大大减轻了断点设备的配置复杂性。
全部的路由可以由一个专用的软件，使用一一对应的通道名称就可以完成这个路由过程。
Dante采用了很简单的zoroconf（无需人为去配置网络结构的协议，所有的配置都是自动完成的）协议，简化了网络的运行模式，为整个音频系统提供了一个简单的路由方法。
利用自动配置服务器自动查找接口设备、标识标签以及区分IP地址等工作，而无需启动高层级别的DNS或者DHCP服务，同时也省略了复杂的手工网络配置。
Dante系统采用了IEEE1588精密时钟协议进行时钟同步，网络中的每个音频设备都紧密跟踪这个基准时钟，基准时钟采用绝对时间标识。
音频信号的采样频率跟随高解析度的时间拍，并将同步信息一起打包以UDP/IP形式传送，这些数据包跟随绝对时间戳在网络中传递，确保网络中的任何位置的节点都可以以同一基准时间输出相同采样频率的源信号。
由于每个网络音频接口的都是将本地时钟频率同步到了基准绝对时间，所以它们的数据包在打包和解包的过程中产生的数据量是完全相同的，这就不会因为缓存数据过载（或太少的数据引起的缓存旁路）引起同步损失而丢失音频数据。
音频通道的传输模式可以是单播，也可以是多播，最大限度地利用已有的网络带宽。
对于多播的数据包，采用了树形的分发方式传递数据，并且只将数据传送到那些希望接收到的接收器中，而不会到处广播。
这样做可以大大减轻网络的带宽压力。
通过以上对各传输技术的分析，我们可以通过表3对几种不同网络传输技术的主要参数进行对比。
五. 总结网络音频看起来很混乱，但增进对OSI模型的了解能帮助我们在混乱中理出顺序。
