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| AES67 | |
|---|---|
| メーカー情報 | |
| メーカー | オーディオエンジニアリング協会 |
| 開発日 | 2013年9月[1] |
| ネットワーク互換性 | |
| 切り替え可能 | はい |
| ルーティング可能 | はい |
| イーサネットデータレート | 不可知論者 |
| オーディオ仕様 | |
| 最小遅延 | 125μs～4ms |
| リンクあたりの最大チャネル数 | 120 |
| 最大サンプリングレート | 48、44.1、または96kHz [ 1] |
| 最大ビット深度 | 16ビットまたは24ビット[1] |
AES67 は、オーディオ オーバー IPとオーディオ オーバー イーサネット(AoE) の相互運用性に関する技術標準です。この標準は、オーディオ エンジニアリング協会によって開発され、2013 年 9 月に初めて公開されました。これは、既存の標準に基づくレイヤー 3プロトコル スイートであり、 RAVENNA、Wheatnet、Livewire、Q-LAN、Danteなどのさまざまな IP ベースのオーディオ ネットワーキング システム間の相互運用性を可能にするように設計されています。
AES67は、これまで競合していたネットワークオーディオシステム間の相互運用性[2]と、システム間の長期的なネットワーク相互運用性を約束します。[3]また、オーディオビデオブリッジング（AVB）などのレイヤー2テクノロジーとの相互運用性も提供します。[4] [5] [6] AES67は発表以来、いくつかのメーカーによって独自に実装され、他の多くのメーカーに採用されてきました。
概要
AES67 は、クロックの同期、メディア トラフィックの QoS 優先順位の設定、インターネット プロトコル スイートの標準プロトコルを使用したメディア ストリームの開始に関する要件を定義します。また、AES67 は、オーディオ サンプル形式とサンプル レート、サポートされるチャネル数、IP データ パケット サイズ、レイテンシ/バッファリング要件も定義します。
この標準では、デバイス検出用のプロトコル オプションがいくつか規定されていますが、実装する必要はありません。セッション開始プロトコルは、ユニキャスト接続管理に使用されます。マルチキャスト接続用の接続管理プロトコルは定義されていません。
同期
AES67 は、クロック同期に IEEE 1588-2008 Precision Time Protocol (PTPv2) を使用します。標準ネットワーク機器の場合、AES67 は、IEEE 1588 遅延要求応答同期および (オプションで) ピアツーピア同期 (IEEE 1588 付録 J.3 および J4) に基づいて、「メディア アプリケーション用 PTP プロファイル」の構成パラメータを定義します。イベント メッセージは、UDP トランスポート (IEEE 1588 付録 D) を介して IPv4 パケットにカプセル化されます。一部のデフォルト パラメータが調整され、具体的には、logSyncInterval と logMinDelayReqInterval が削減されて、精度と起動時間が向上します。AES11 デジタル オーディオ参照信号 (DARS) で定義されているクロック グレード 2 は、clockClassで通知されます。
IEEE 1588-2008 に準拠したネットワーク機器はデフォルトの PTP プロファイルを使用します。ビデオ ストリームの場合は、SMPTE 2059-2 PTP プロファイルを使用できます。
AVB/TSN ネットワークでは、時間に敏感なアプリケーション用のIEEE 802.1ASプロファイルを使用して同期が実現されます。
メディア クロックは、IEEE 1588 エポック (1970 年 1 月 1 日 00:00:00 TAI) と同期されたネットワーク時間に基づいています。クロック レートは、オーディオ サンプリング周波数 44.1 kHz、48 kHz、96 kHz (つまり、1 秒あたり 1000 サンプル) に固定されています。RTP トランスポートは、ネットワーク クロックに対する固定時間オフセットで動作します。
輸送
メディア データは IPv4 パケットで転送され、IP の断片化を回避しようとします。
UDPトランスポートでは、オーディオとビデオ用のRTPプロファイルを備えたリアルタイムトランスポートプロトコル（L24およびL16形式）が使用されます。RTPペイロードは、デフォルトのイーサネットMTUが1500バイト（IP/UDP/RTPオーバーヘッドの20+8+12=40バイトを差し引いた後）であるため、断片化を防ぐために1460バイトに制限されています。[7] 貢献元（CSRC）識別子とTLS暗号化はサポートされていません。
時刻同期、メディア ストリーム配信、および検出プロトコルでは、IGMPv 2 (オプションで IGMPv3) ネゴシエーションによるIP マルチキャストを使用できます。各メディア ストリームには一意のマルチキャスト アドレス (239.0.0.0 ～ 239.255.255.255 の範囲) が割り当てられます。このアドレスに送信できるのは 1 つのデバイスのみです (多対多の接続はサポートされていません)。
キープアライブステータスを監視し、帯域幅を割り当てるために、デバイスは RTCP レポート間隔、SIP セッション タイマーと OPTIONS ping、または ICMP エコー要求 (ping) を使用する場合があります。
AES67 はDiffServ を使用して、IP パケットの Differentiated Services Code Point (DSCP) フィールドに QoS トラフィックの優先順位を設定します。少なくとも次の 3 つのクラスをサポートする必要があります。
- アナウンス、同期、Follow_Up、Delay_Req、Delay_Resp、Pdelay_Req、Pdelay_Resp、Pdelay_Resp_Follow_Up
時間が重要なアプリケーションでは、音声のドロップを防ぐために最大 250 μs の遅延が必要になる場合があります。大規模ネットワークで重要なメディア ストリームを優先するために、アプリケーションは、ドロップ確率が低い保証転送クラス 4 (AF41) の追加の値を使用できます。これは通常、重み付けラウンドロビン キューとして実装されます。クロック トラフィックは、通常、厳密な優先度のホップごとの動作 (PHB) を実装する Expedited Forwarding (EF) クラスに割り当てられます。その他のトラフィックはすべて、デフォルト転送を使用してベスト エフォート方式で処理されます。
RTP クロック ソース シグナリング手順は、各メディア ストリームの PTP ドメインとグランドマスター ID を指定するために使用されます。
オーディオエンコーディング
サンプル形式には、48 kHz のサンプリング周波数の 16 ビットおよび 24 ビットのリニア PCMと、オプションの 24 ビット 96 kHz および 16 ビット 44.1 kHz が含まれます。その他のRTP オーディオ ビデオ形式もサポートされる場合があります。複数のサンプル周波数はオプションです。デバイスは、グローバル サンプル周波数設定を強制する場合があります。
メディア パケットは、「パケット時間」 (標準イーサネット パケットの送信期間) に従ってスケジュールされます。パケット時間は、ストリーミング セッションごとにストリーム ソースによってネゴシエートされます。パケット時間が短いと、待ち時間が少なくなり、送信速度が速くなりますが、オーバーヘッドが高くなり、高性能の機器とリンクが必要になります。パケット時間が長いと、待ち時間が増加し、バッファリングが必要になります。125 μs から 4 ms の範囲が定義されていますが、デバイスはパケット時間の変更に適応するか、RTP タイムスタンプを分析してパケット時間を決定することが推奨されます。
パケット時間は、サポートされているサンプルレートに応じてRTPペイロードサイズを決定します。すべてのデバイスで1msが必要です。デバイスは、ストリームごとに最低1〜8チャネルをサポートする必要があります。[7]
- MTU サイズの制限により、4 ミリ秒のパケット時間を使用する 96 kHz オーディオ ストリームは 1 つのチャネルに制限されます。
レイテンシー
ネットワーク遅延 (リンク オフセット) は、オーディオ ストリームがソースに入った瞬間 (入力時間) (メディア パケットの RTP タイムスタンプでマークされます) と、オーディオ ストリームが宛先から出た瞬間 (出力時間) の間の時間差です。遅延は、パケット時間、伝播およびキューイング遅延、パケット処理オーバーヘッド、宛先デバイスでのバッファリングによって異なります。したがって、最小遅延は、最短のパケット時間とネットワーク転送時間であり、最小パケット サイズのポイントツーポイント ギガビット イーサネット リンクでは 1 μs 未満になる場合がありますが、実際のネットワークではパケット時間の 2 倍になる可能性があります。
バッファが小さいとレイテンシは減少しますが、メディア データが時間どおりに到着しない場合は音声が途切れる可能性があります。ネットワーク条件の予期しない変更やパケットのエンコードと処理によるジッタにより、バッファリングが長くなり、レイテンシが増加する可能性があります。送信先はパケット時間の 3 倍のバッファを使用する必要がありますが、少なくともパケット時間の 20 倍 (またはそれより短い場合は 20 ミリ秒) が推奨されます。送信元は 17 パケット時間 (またはそれより短い場合は 17 ミリ秒) 未満のジッタで伝送を維持する必要がありますが、1 パケット時間 (またはそれより短い場合は 1 ミリ秒) が推奨されます。
AVBとの相互運用性
AES67 は、サポートされるネットワーク上で、メディア ストリームをIEEE 802.1BA AVB 時間依存トラフィック クラス A および B として転送し、それぞれ 2 ミリ秒と 50 ミリ秒の遅延を保証します。ストリーム予約プロトコル(SRP) による帯域幅の予約では、それぞれ 125 μs と 250 μs の測定間隔で生成されるトラフィックの量を指定します。AVB ネットワークは 01:00:5e:00:00:00 から 01:00:5e:7f:ff:ff の範囲の Ethernet マルチキャスト宛先アドレス指定のみをサポートするため、マルチキャスト IP アドレスを使用する必要がありますが、送信元は 1 つだけです。
SRP トーカー アドバタイズ メッセージは次のようにマッピングされます。
IEEE 1588-2008 と IEEE 802.1AS の両方において、PTP クロックは通常クロック (OC)、境界クロック (BC)、または透過クロック (TC) として指定できますが、802.1AS 透過クロックにも境界クロック機能があります。デバイスはこれらの機能の 1 つ以上を実装できます。OC にはポート (ネットワーク接続) が 1 つだけある場合もありますが、TC と BC には 2 つ以上のポートが必要です。BC ポートと OC ポートは、マスター (グランドマスター) またはスレーブとして動作できます。IEEE 1588 プロファイルは各ポートに関連付けられています。TC は複数のクロック ドメインとプロファイルに属することができます。これらの規定により、IEEE 802.1AS クロックを AES67 で使用される IEEE 1588-2008 クロックに同期できます。
開発の歴史
この規格は、2010年末からオーディオエンジニアリング協会によって開発されました。[8]この規格は2013年9月に最初に発行されました。[9] [10] [11] [12] Audinateの特許声明を追加した第2版は2014年3月に発行されました。
メディアネットワーキングアライアンスは、AES67の採用を促進するために2014年10月に設立されました。[13]
2014年10月には、AES67で達成された相互運用性をテストするためのプラグフェストが開催されました。 [14] [15] 2回目のプラグフェストは2015年11月に開催され、 [16] 3回目は2017年2月に開催されました。 [17]
明確化とエラー修正を含む規格の更新版が2015年9月に発行されました。[1]
2016年5月、AESはAES67とSMPTE 2059-2間の同期の相互運用性を説明するレポートを公開しました。[18]
2016年6月、AVB/TSNクロック同期と帯域幅予約によって強化されたAES67オーディオトランスポートがInfoComm 2016でデモされました。[19]
2017年9月、SMPTEはIP経由のプロフェッショナルビデオの標準規格であるST 2110を公開しました。[20] ST 2110-30は、ビデオに付随するオーディオのトランスポートとしてAES67を使用します。[21]
2017年12月、メディアネットワーキングアライアンスはIPメディアソリューションアライアンス（AIMS）と合併し、オーディオとビデオの標準ベースのネットワークトランスポートを推進する取り組みを統合しました。[22]
2018年4月にAES67-2018が公開されました。この改訂版の主な変更点は、プロトコル実装適合性ステートメント（PICS）の追加です。[23]
AES標準化委員会とAES67編集者のケビン・グロスは、 IPネットワークを介した同期マルチチャンネル非圧縮オーディオトランスポートの開発により、2019年にテクノロジー＆エンジニアリング・エミー賞を受賞しました。 [24]
採択
この規格は、Lawo、[25] Digisynthetic、[26] Axia、[27] AMX（SVSIデバイス内）、Wheatstone、[28] [29] Extron Electronics、Riedel、[30] Ross Video、[31] [32] ALC NetworX、[33] Audinate、[34] Archwave、[35] Digigram、[36] Sonifex、[37] Aqua Broadcast、[38] Yamaha、[39] QSC、[40] Neutrik、Attero Tech、[41] Merging Technologies、[42] [43] Gallery SIENNA、[44] Behringer、[45] Tieline [46]によって実装されており 、AES67 Operational Profile の下で RAVENNA 対応デバイスによってサポートされています。[47]
商品の発送
このテーブルは、時間の経過とともに、デバイス間の統合と互換性のためのリソースに成長します。AES67 仕様では、統合の実行方法が規定されておらず、代わりにさまざまなオプションや提案が提供されているため、各デバイスでサポートされている検出方法は統合にとって重要です。また、AES67 ではマルチキャストとユニキャストが指定されていますが、多くの AES67 デバイスはマルチキャストのみをサポートしています。
参考文献
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外部リンク
- メディアネットワーキングアライアンス
- AIMSアライアンス
- Patrick Killiany (2016 年 10 月)。AES67 の紹介。ヤマハ コマーシャル オーディオ システム。
- オープンソースの AES67 実装 (提案)
- Linux 向けオープンソース AES67 実装
- オープンソースの AES67 監視ソフトウェア
- GStreamer で AES67 ストリームを受信する、Collabora、2017 年 4 月 25 日