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| Dante协议的7大技术要点 |
| 发布时间：2019-7-7 14:06:34 |
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Dante协议的7大技术要点
Dante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。
Dante网络音频技术
1、Dante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、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。如果时钟失效，数字电路将无法正常工作。数字电路中同步时钟源有且只有一个，称为主时钟源，其余设备的时钟都是跟随、服从主时钟源的信号进行同步工作。
3、Dante设备与外部时钟
主时钟频率可以从Dante设备自身产生，也可以强制跟随外部时钟源。强制跟随外部时钟源时，Dante设备自身时钟与外部时钟源存在约0.1μs的锁定时间差。如果外部时钟源存在严重的漂移或不稳定，如48 kHz频率呈现±1 kHz抖动，Dante设备自身将会重新矫正时钟频率，并再次生成给整个系统从时钟设备的延时量信息，这个矫正时间需要数秒钟。所以在这种情况下，Dante系统将会出现声音中断现象。
4、延时（Latency）
Dante协议是基于以太网网络（以交换机为主）进行数据的传输，相比较于点对点的传输方式，必然会存在更长的数据传递延时。每台交换机内部会对数据包进行一系列的处理，包括而不仅限于错误校验、MAC地址学习、存储转发、碎片隔离过滤、消除回路、广播控制、子网划分等。如果在一个传输链路上存在多台交换机的级联，则延时时间将会更大。
Dante接口的音频设备一般会有以下两种接口方式。
唯一接口:这种设备接口具有固定的延时值，理解为一个网络终端设备。
两个或以上接口（并非指Main/Redundancy主备网络接口）:这种设备内部集成了交换机模块，容许用户在不使用外部交换机设备情况下，实现“菊花串链”的网络拓扑结构。
5、采样频率（SampleRate）
同一个网络的音频系统内，不同采样频率的Dante设备可以共存，但设备并不具备采样率转换能力，因此不同采样频率的设备之间不能相互传输音频数据，如图6所示。在Dante Conrtoller上能显示网络上所有不同采样率的Dante设备，但不能进行相互间的路由配置。
6、量化深度（Bit Depth）
在同一音频系统内，不同的Dante设备容许以不同的量化深度工作，如图7所示，在采样率相同的前提下可以相互传输音频数据包。当一个Dante设备发送24 bit量化深度的音频数据，被一个设定为32 bit的Dante设备接收，接收端自动补偿8 bit的“0”数据补偿；一个Dante设备发送32 bit量化深度的音频数据，被一个设定为24 bit的Dante设备接收，接收端自动舍弃最后8 bit的数据。
7、数据流/数据包（Flows）
如果在网络系统中，每个独立的音频通道都使用各自的收发地址的包头信息，那么对于具有相同路由及设备信息的数据流，无形中产生了一定数据的冗余，增加了网络的压力。Dante协议会将若干音频通道的Flows（数据流）封装为一组，共用包头信息，提高网络的利用效率。
Dante协议设定，如果具有多个相同的发送和接收端的音频通道，系统自动将以每4个音频通道封装成一个Flows进行传输，因此如果两设备之间需要单向传输32通道音频信号，则需要8个Flows。
由于每个Dante设备只有有限的网络带宽，以Brooklyn II模块为例，在Transmit信息里面可以清楚看到设备正在使用的Flows数量（见图8），并且在网络状态内能看到实时的数据发送量以及是否出现传输错误信息。Brooklyn II模块容许最大传输32个Flows，因此可以实现的传输可能：
发送传输4通道音频到32个不同的接收设备；
发送传输8通道音频到16个不同的接收设备；
发送传输16通道音频到8个不同的接收设备；
发送传输32通道音频到4个不同的接收设备。
所以，具有Brooklyn II模块的Dante设备，可以做到32×4的音频分配功能。例如可以将多轨播放机信号分配给扩声、返送、播出、录制四个系统.
通过对Dante数字网络音频技术协议要求的分析和总结，可以为专业音频工程师在Dante网络系统架构的搭建和调试时提供一定的入门指引。随着科技的进步与发展，网络化的应用将更多地渗透到各行各业中，因此综合的学科运用亦是音频工作者不断追求的目标。
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