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| Dante協議的7大技術要點 |
| 發布時間：2019-7-7 14:06:34 |
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Dante協議的7大技術要點
Dante數字網絡音頻技術是基于千兆以太網網絡傳輸的無壓縮、專業級的數字音頻傳輸技術（AoIP）。經過了十年的發展，Dante技術已被廣泛應用在全球專業音頻產品之中。Dante技術在音頻系統中的運用滿足了系統大規模、遠距離的傳輸需求，支持數字音頻信號網絡傳輸的設備甚至可達數十臺甚至上百臺，實現設備之間的數字信號互聯互通，并具有穩定可靠的信號同步等功能，網絡操作部分的復雜性、自適應性、易用性不斷優化。
Dante網絡音頻技術
1、Dante網絡音頻信號的傳輸及其時鐘同步
傳統的數字音頻信號基本是以TDM（Time Division Multiplexing，時分復用）方式實現傳輸，如ADTA、MADI、AES/EBU3等。TDM傳輸的局限在于信號為點對點傳輸（即單播），一般用串聯鏈路或環網實現系統同步。
Dante技術是基于以太網物理鏈接架構的音頻系統，星型拓撲結構十分常用，使用TDM方式較難實現整體同步，因此，Dante系統采用PTP（Precision Time Protocol，精密時間協議）。PTP協議使用了IEEE1588（網絡測量和控制系統的精密時鐘同步標準）作為時鐘同步，其精度可達微秒級，常用在對時間控制需求極為精準的系統內。
2、主、從時鐘（Master/Slave）
數字電路的啟動運行，需要具備三個條件：供電、時鐘、復位。數字電路的所有運算都是按著一定的頻率運行的，時鐘是量化頻率的工具。如果時鐘失效，數字電路將無法正常工作。數字電路中同步時鐘源有且只有一個，稱為主時鐘源，其余設備的時鐘都是跟隨、服從主時鐘源的信號進行同步工作。
3、Dante設備與外部時鐘
主時鐘頻率可以從Dante設備自身產生，也可以強制跟隨外部時鐘源。強制跟隨外部時鐘源時，Dante設備自身時鐘與外部時鐘源存在約0.1μs的鎖定時間差。如果外部時鐘源存在嚴重的漂移或不穩定，如48 kHz頻率呈現±1 kHz抖動，Dante設備自身將會重新矯正時鐘頻率，并再次生成給整個系統從時鐘設備的延時量信息，這個矯正時間需要數秒鐘。所以在這種情況下，Dante系統將會出現聲音中斷現象。
4、延時（Latency）
Dante協議是基于以太網網絡（以交換機為主）進行數據的傳輸，相比較于點對點的傳輸方式，必然會存在更長的數據傳遞延時。每臺交換機內部會對數據包進行一系列的處理，包括而不僅限于錯誤校驗、MAC地址學習、存儲轉發、碎片隔離過濾、消除回路、廣播控制、子網劃分等。如果在一個傳輸鏈路上存在多臺交換機的級聯，則延時時間將會更大。
Dante接口的音頻設備一般會有以下兩種接口方式。
唯一接口:這種設備接口具有固定的延時值，理解為一個網絡終端設備。
兩個或以上接口（并非指Main/Redundancy主備網絡接口）:這種設備內部集成了交換機模塊，容許用戶在不使用外部交換機設備情況下，實現“菊花串鏈”的網絡拓撲結構。
5、采樣頻率（SampleRate）
同一個網絡的音頻系統內，不同采樣頻率的Dante設備可以共存，但設備并不具備采樣率轉換能力，因此不同采樣頻率的設備之間不能相互傳輸音頻數據，如圖6所示。在Dante Conrtoller上能顯示網絡上所有不同采樣率的Dante設備，但不能進行相互間的路由配置。
6、量化深度（Bit Depth）
在同一音頻系統內，不同的Dante設備容許以不同的量化深度工作，如圖7所示，在采樣率相同的前提下可以相互傳輸音頻數據包。當一個Dante設備發送24 bit量化深度的音頻數據，被一個設定為32 bit的Dante設備接收，接收端自動補償8 bit的“0”數據補償；一個Dante設備發送32 bit量化深度的音頻數據，被一個設定為24 bit的Dante設備接收，接收端自動舍棄最后8 bit的數據。
7、數據流/數據包（Flows）
如果在網絡系統中，每個獨立的音頻通道都使用各自的收發地址的包頭信息，那么對于具有相同路由及設備信息的數據流，無形中產生了一定數據的冗余，增加了網絡的壓力。Dante協議會將若干音頻通道的Flows（數據流）封裝為一組，共用包頭信息，提高網絡的利用效率。
Dante協議設定，如果具有多個相同的發送和接收端的音頻通道，系統自動將以每4個音頻通道封裝成一個Flows進行傳輸，因此如果兩設備之間需要單向傳輸32通道音頻信號，則需要8個Flows。
由于每個Dante設備只有有限的網絡帶寬，以Brooklyn II模塊為例，在Transmit信息里面可以清楚看到設備正在使用的Flows數量（見圖8），并且在網絡狀態內能看到實時的數據發送量以及是否出現傳輸錯誤信息。Brooklyn II模塊容許最大傳輸32個Flows，因此可以實現的傳輸可能：
發送傳輸4通道音頻到32個不同的接收設備；
發送傳輸8通道音頻到16個不同的接收設備；
發送傳輸16通道音頻到8個不同的接收設備；
發送傳輸32通道音頻到4個不同的接收設備。
所以，具有Brooklyn II模塊的Dante設備，可以做到32×4的音頻分配功能。例如可以將多軌播放機信號分配給擴聲、返送、播出、錄制四個系統.
通過對Dante數字網絡音頻技術協議要求的分析和總結，可以為專業音頻工程師在Dante網絡系統架構的搭建和調試時提供一定的入門指引。隨著科技的進步與發展，網絡化的應用將更多地滲透到各行各業中，因此綜合的學科運用亦是音頻工作者不斷追求的目標。
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