Dante网络音频传输

  Dante协议是一个在标准的IP网络上运行的现代化高性能数字媒体传输系统。就是说，它是以IP数据结构在以太网中传递实时音频信号的技术，为点对点的音频系统连接提供了一种低延时、高精度和低成本的解决方案。是Audinate公司在2003年研发的，和传统的CobraNet技术一样，也是一个集硬件、软件和通信协议为一体的产品。

  DANTE可以任由音频信号在以太网中使用TCP/IP方式任意传送，而且在这个过程中能保持信号的精确还原。下面的图一反应了DANTE网络的连接工作方式：

  Dante技术允许在一个以太网线上同时发送和接收许多的音频通道，并且避免了早期解决方案的复杂性和局限性。Dante的低延迟和严格的同步播放，可以满足最苛刻的音响系统的要求，并且与现有的IT设备的兼容性非常好。和传统的产品的不同之处是，Dante已经跨越了二层网络通信协议，完全采用更为先进和方便的IP三层通信协议，并且可以通过对Firmware的升级，直接过渡到AVB（AudioVideoBridging）协议，这是非常重要的一步。

  千兆网：在单一的链接上支持512✕51248KHz/24Bit个音频通道，也就是共1024个双向通道。对于96KHz/24Bit的音频数据流，信道容量减半。

  百兆网：在单一的链接上支持48✕4848KHz/24Bit个音频通道，也就是共96个双向通道。对于96KHz/24Bit的音频数据流，信道容量减半。

  原理上，两个音频接点之间直接使用千兆网连接，并且网络是非常完美的情况下，一个单一的音频数据被采集并且通过自己的IP数据包传送，Dante已经测得的延迟与千兆网的标准是一样的，都是83.3μs（0.08ms）。

下面表格表示出了一个基本的音频信号以一倍或者多倍超采样（2倍就是96KHz采样，4倍、8倍类同）传输时，当网络利用率达到90%左右时网络可以承受的传输音频通道的数量（包含单播和多播的总和）以及相对应的网络延时。

  从上表可以看出，对于不同的网络带宽和通道传输的需要，Dante系统可以自动调整可用的网络带宽，在网络传输安全的前提下尽量多的使用空余带宽，以降低传送延时。

  Dante没有拓扑的限制和安装的复杂性；Dante协议采样率最高支持192KHz，单一链路上最多支持1024个通道的双向传输，最低延迟可以达到83.3μs，而EtherSound协议的采样率最高只支持到96KHz，单一链路上最多支持512个通道，并且音频数据流只能单向通过HUB或Switch，最低延迟是125μs，所以Dante在性能上超过EtherSound。而且Dante可以提供故障备份，这对于现场活动来讲，是一个非常明显的优势。

  CobraNet协议是美国PeakAudio公司在1996年开发的网络化音频传输技术。迄今为止，CobraNet被广泛公认为所有网络化音频技术的“始祖”，它被视为有效的音频协议，并将继续很好的为行业服务。虽然受到50多家CobraNet产品制造商的拥护，但是CobraNet仍未成为行业标准。

  CobraNet协议采样率最高支持96KHz，单一链路上的音频通道数量为128通道双向传输，并且不支持路由，最低延迟是1/3ms，这些数据性能和Dante协议比起来还是逊色一些。并且CobraNet协议没有故障备份。

  由于CobraNet、EtherSound等通信协议都是各个厂家独立建立的协议标准，尽管其中的一些都遵循以太网的协议标准，但是并不是真正的国际标准，所以对日后的通用性和兼容性的设定存在一定的障碍（例如CobraNet设备和EtherSound设备之间无法通信）。在这种情况下电气和电子工程师学会IEEE的音频视频桥接工作组IEEE802.1标准委员会出台了AVB（AudioVideoBridging）技术标准。

  AVB的出台就是为了弥补这一领域的漏洞，并以ISO的标准规格发布出来，并提供给厂家免费使用。所以在AVB出台以后，通信协议百家争鸣的现象就应该逐步消失了，毫不夸张的说AVB的出台堪称音视频行业的新时代。

  AVB允许多通道的不同采样率的音频流和视频流在不同的网络、不同的距离之间传输，并且支持标准的时序和时钟信号，所有的AV设备参照统一的时间基础，协同播放。

  AVB消除了网络的缓冲延迟。通过网络进行数据传输时，可靠性优于时间，短时间的延迟在数据传输中可以接受，但是在音频和视频传输中延迟造成的音视频不同步是不能接受的。队列和转发规则，确保不同的AV流按照指定的延迟通过网络，确定非AVB设备。AVB协议可以识别网络中的非AVB设备。

  Dante协议目前的Firmware版本虽然是一个过渡版本，但仍然是自称体系的传输协议。由于Dante的协议的架构完全符合AVB规范，所以在系统升级时，Dante只需要更新所有网卡的Firmware版本即可以自动升级到AVB系统，而无需更改任何硬件设备，这也使得Dante协议成为目前能完全兼容AVB而投入商用领域的少数产品之一。