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AES67-為全IP制作播出系統 選擇正確的網絡音頻(AoIP)格式

2016-10-11 Martin Dyster 傳播與制作


  當我們談到網絡音頻的時候,需要強調的一點是我們并非在討論一項全新的技術。事實上,廣播電臺已經將AoIP作為一項核心技術使用了十多年的時間。Livewire網絡音頻協議最早由美國的Telos公司首創,并由已故的Steve Church先生帶領其團隊在2003年美國廣播電視展(NAB)上首發 。自該項低延時、制作級高質量的協議發布之后,許多其他協議也紛紛效仿,但由于協議種類繁多以及各協議間相互沖突的市場信息,往往讓潛在使用者無所適從。僅僅因為“設備A”不支持“設備B”使用的協議,而導致無法選擇最佳設備來構建網絡音頻系統,讓用戶失去了采用網絡音頻技術的真正價值。

AES67-為全IP制作播出系統 選擇正確的網絡音頻(AoIP)格式

使用AoIP系統相對于傳統基帶技術的核心優勢

  首先,我們需要澄清一下AoIP的確切含義。不同于IP語音電話(VoIP-更多用于通信和電話行業),AoIP是指通過商用 IT 設備(如交換機等)構建的標準以太網基礎設施,來進行非壓縮、低延時、全帶寬、制作級高質量的音頻信號傳輸。信號通常以 48KHz/24bit采樣,小于1ms延時封包,和傳統模擬、數字 AES 或 MADI沒有明顯區別。理想情況下,一個AoIP系統同時支持單播和多播傳輸,并且使用精確時間協議(PTP 又名 IEEE1588)完成外部參考同步。

  AoIP的第一個核心優勢是使用標準網絡基礎設施連接設備。因為物理連接大大簡化,使其更接近IT系統而非廣播系統。安裝大三芯跳線盤的日子已經越來越少了,因為在AoIP環境中沒人需要使用了。卡農頭(XLR)也已經被邊緣化到制作系統的末端節點設備,用于連接麥克風和音箱并將信號轉換為網絡音頻格式。隨著IP音箱的推出和IP話筒技術的一些嘗試,即使這些設備都開始朝著原生IP連接過渡。雖然在一根以太網線中可以傳輸的聲道數取決于網絡速度和協議種類,但千兆網系統可以在單根銅線或光纖里傳輸數百個單聲道、立體聲或環繞聲音頻。相比之下,MADI僅支持64個單聲道,數字AES支持一對立體聲,而模擬只支持一個單聲道。

  只需要對網絡進行恰當的管理,使用多播路由就可以省掉大量音分設備,而且通過上述商用交換機和管理軟件即可實現的路由控制完全可以替代傳統的音頻矩陣。

  一旦您接受了您熟悉的整個音頻系統可以通過一個更像辦公室 IT 系統的網絡替換掉的想法,您不僅能更好的理解為什么說像傳數據一樣進行音頻傳輸是一場革新,而且也不能再忽視隨之而來的諸多技術優勢了。

哪一個AoIP協議才是最合適的?為什么?

  假設我們希望AoIP網絡至少能夠給我們帶來和目前模擬、數字AES和MADI系統同等的功能,那么我們希望AoIP能夠帶來的附加利益包括:減少布線和設備,并降低系統搭建成本,但我們不能為了達到這一目標而妥協我們的工作流程。我們希望獲得通過使用以太網交換機來傳輸音頻數據包的靈活性,但同時也需要使用第三方的控制系統來隨時改變配置以實現同步的路由切換,像大多數廣播電視臺所期望的那樣。后者的要求就限制了對協議的選擇,像Dant(Audinate)這樣只能被私有應用程序控制,而缺少對第三方控制開放支持以實現“實時”動態交叉矩陣式路由控制的協議會遇到很多挑戰。誕生自專業AV市場的Dante非常適合作為MADI的替代來進行配置不頻繁改變的固定安裝網絡音頻傳輸,但在廣播電視系統中,除了點到點的大量單聲道或立體聲音頻信號傳輸之外,用途非常有限。

  Livewire和Ravenna是廣播行業內應用最為廣泛的AoIP標準。二者結構相似,在很大程度上可以共存,并且支持互聯互通,用戶可以使用分別支持兩種協議的音頻設備來構建統一的網絡音頻系統。事實上,還有許多其他的AoIP和“以太網音頻傳輸”(Audio over Ethernet)協議,但這些基本上都僅限于在封閉的網絡環境工作,只能在支持自己私有格式的設備之間互聯互通。

AES67-為全IP制作播出系統 選擇正確的網絡音頻(AoIP)格式

如果私有的AoIP協議不能很好地互聯互通,那我們該如何建立一個開放的AoIP系統呢?

  以上關于不同廠商的設備之間無法互聯互通的的論述似乎預示著AoIP和“以太網音頻傳輸”技術很快將走入歷史。不過幸運的是,我們現在有了一個全新的解決方案。

  發布于2013年的AES67現在已經是AoIP互聯互通的正式標準,在行業內受到了巨大推動。AES67已經獲得了關鍵多數廠商的支持,完全符合 AES67標準的技術提供商包括 Telos,QSC和Ravenna,還有一些兼容AES67標準的版本,比如:Dante(Audinate)。有遠見的設備制造商已經完全接受了AES67,在專業音頻產品的技術規格表上粗略的看一下,不難發現支持互聯互通的AoIP正在大多數產品上迅速普及,從調音臺到通話,從音箱到處理器等等。致力于推廣AES67標準的媒體網絡聯盟(MNA),定期舉辦“互聯大會”,在那里設備制造商和技術提供商成員可以在一個非競爭性和非商業化的環境中測試各自設備和解決方案的互聯互通。這些測試結果會公布在網上,供大家查閱。

AES67-為全IP制作播出系統 選擇正確的網絡音頻(AoIP)格式

那么,AES67如何融入新興的IP視頻領域呢?

  AoIP的互聯互通直到最近才成為現實,所以當您看到目前IP視頻技術領域所面臨的挑戰時一定會覺得似曾相識。或許可以預見,各大廠商往往會選擇與多家公司合作開發私有解決方案,或者聯合一些公司制定具備有限互聯互通性的私有標準。正如我們在討論AoIP的時候一樣,真正的互聯互通要求每一家制造商都加入這個行列,沒人被拋在后面。幸運的是,獨立的廣播行業聯盟迅速崛起,像 IP媒體解決方案聯盟(AIMS)已經將制造商聯合起來,并迅速合作以建立一個共同的戰略,即使是之前準備“單干”的公司目前也都已經簽約。

  AIMS的任務是制定基于SMPTE 2022-6,VSF TR-03和VSF TR-04等開放標準的路線圖,并促進其在整個廣播電視行業應用。在SMPTE,VSF,AMWA和EBU等獨立機構的工作基礎上,這些標準以真正的非私有化方式來呼應AES67標準的設計邏輯。這樣看來,這些密切相關的IP視頻協議都統一采用AES67平臺來支持AVoIP網絡環境下的音頻傳輸就不足為奇了。

  總之,隨著基帶音視頻傳輸不可避免的走向消亡和全IP未來的崛起,我們至少可以相信,未來發展的路線圖掌握在那些為用戶最佳利益代言的獨立專業機構手上,他們將統一設備制造商所使用的標準,以確保我們可以毫無妥協的自由選擇最佳產品和解決方案。

AES67-為全IP制作播出系統 選擇正確的網絡音頻(AoIP)格式

AES67 IP AoIP

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