イーサネット経由のオーディオ

オーディオおよび放送技術において、オーディオオーバーイーサネット( AoE ) とは、リアルタイムデジタルオーディオを配信するためにイーサネットベースのネットワークを使用することです。AoE は、施設内のかさばるスネークケーブルやオーディオ専用の低電圧配線を、標準的なネットワーク構造の配線に置き換えます。AoE は、スタジアム、空港、コンベンションセンター、複数のスタジオやステージでの大規模な音響強化など、あらゆるオーディオアプリケーションに信頼性の高いバックボーンを提供します。

AoE は、VoIP ( Voice over IP ) やAoIP ( Audio over IP )に似ていますが、AoE は高忠実度、低遅延のプロフェッショナルオーディオを目的としています。忠実度と遅延の制約のため、AoE システムでは通常、オーディオデータ圧縮は使用されません。AoE システムは、VoIP よりもはるかに高いビットレート (通常はチャネルあたり 1 Mbit/s) とはるかに低い遅延 (通常は 10 ミリ秒未満) を使用します。AoE には、高性能ネットワークが必要です。パフォーマンス要件は、専用のローカルエリアネットワーク(LAN) または仮想 LAN (VLAN)、オーバープロビジョニング、またはサービス品質機能の使用によって満たされる場合があります。

一部の AoE システムでは、効率化とオーバーヘッドの削減のために、イーサネット (レイヤー 2 )に直接送信されるイーサネットフレームを作成する独自のプロトコル( OSIレイヤーの下位)を使用します。ワードクロックは、ブロードキャストパケットによって提供される場合があります。

プロトコル

イーサネット経由のオーディオには、互換性のないさまざまなプロトコルがあります。プロトコルは、プロトコルが存在する OSI モデルの層に基づいて、レイヤー 1、レイヤー 2、レイヤー 3システムに大まかに分類できます。

レイヤー1プロトコル

レイヤー 1 プロトコルは、イーサネット配線とシグナリングコンポーネントを使用しますが、イーサネットフレーム構造は使用しません。レイヤー 1 プロトコルは、イーサネット固有のものではなく、独自のメディアアクセスコントロール(MAC) を使用することが多いため、互換性の問題が発生することが多く、プロトコル専用のネットワークが必要になります。

オープンスタンダード

Klark TeknikのAES50（SuperMAC）、双方向デジタルオーディオと同期クロックのためのポイントツーポイント相互接続^[1]
ギブソンのMaGIC ^[2]

独自

HyperMAC、SuperMACのギガビットイーサネット版^[3]
AviomのA-Net ^[4]
オーディオレール^[5]
ULTRANETベリンガー^[6]

レイヤー2プロトコル

レイヤー 2 プロトコルは、オーディオデータを標準のイーサネットパケットにカプセル化します。ほとんどのプロトコルでは標準のイーサネットハブとスイッチを使用できますが、一部のプロトコルではネットワーク (または少なくとも VLAN) をオーディオ配信アプリケーション専用にする必要があります。

オープンスタンダード

AES51 は、イーサネット経由で ATM サービスを渡す方法であり、AES47と同様の方法でAES3オーディオを伝送できます。
オーディオビデオブリッジング(AVB)、IEEE 1722 AV トランスポートプロトコルプロファイル (タイミングにIEEE 802.1ASを使用して、イーサネットフレーム経由でIEEE 1394 / IEC 61883 (FireWire)を転送する) で使用される場合

独自

コブラネット
- QSC AudioのRAVE 、CobraNetの実装^[7]
DigigramのEtherSound ^[8]
- NetCIRA、 Fostexの EtherSound のブランド名を変更
ローランドのREACとRSSデジタルスネークテクノロジー^[9]^[10]
Waves AudioのSoundGrid
Allen & Heathの dSNAKE

レイヤー3プロトコル

レイヤー 3 プロトコルは、オーディオデータを OSI モデルレイヤー 3 (ネットワーク層) パケットにカプセル化します。定義上、プロトコルの選択は、最も一般的なレイヤー 3 プロトコルであるインターネットプロトコル(IP)に限定されません。実装によっては、レイヤー 3 オーディオデータパケットが OSI モデルレイヤー 4 (トランスポート層) パケット内にさらにパッケージ化され、最も一般的なのはユーザーデータグラムプロトコル(UDP) またはリアルタイムトランスポートプロトコル(RTP) です。UDP または RTP を使用してオーディオデータを伝送すると、標準的なコンピュータルーターを介してデータを配信できるため、市販の機器を使用して大規模な配信オーディオネットワークを経済的に構築できます。

IP パケットはインターネットを通過できますが、ほとんどのレイヤー 3 プロトコルは、帯域幅の制限、インターネット上のデータフローで発生する可能性のあるエンドツーエンドの大幅な遅延やパケット損失のため、インターネット経由での信頼性の高い伝送を提供できません。同様の理由から、ワイヤレス LAN経由のレイヤー 3 オーディオの伝送も、ほとんどの実装ではサポートされていません。

オープンスタンダード

AES67 ^[11]
欧州放送連合によって標準化されたIP経由のオーディオ配信
オーディオビデオブリッジング(AVB)、IEEE 1733 または AES67 ( UDP/IP 上の標準RTP を使用し、 IEEE 802.1AS Precision Time Protocolタイミング情報をペイロードデータにリンクするための拡張機能を使用)と併用する場合
NetJack、 JACKオーディオ接続キットのネットワークバックエンド^[12]
Zita-njbridge、 JACK オーディオ接続キットのクライアントセット
ALC NetworX によるRAVENNA ( PTPv2タイミングを使用)

独自

Telos Systemsの一部門である Axia Audio のLivewire
Dante by Audinate ( PTPバージョン 1 タイミング)
QSCオーディオ製品によるQ-LAN（PTPバージョン2タイミング）^[13]
Wheatstone CorporationのWheatNet-IP ^[14]

類似の概念

高品質デジタルオーディオ配信は、1988年にMITメディアラボのタレク・ホークによって特許を取得しました。^[15] この技術はいくつかの大手OEMオーディオおよびチップメーカーにライセンス供与され、さらに商用製品へと発展しました。^[要出典]

Riedel CommunicationsのRockNet ^[16]はCat-5ケーブルを使用しています。CalrecのHydra2 ^[17]はCat-5eケーブルまたはSFPトランシーバーを介したファイバーを使用しています。^[18]

MADI は、BNC コネクタ付きの75オーム同軸ケーブルまたは光ファイバーを使用して、ポイントツーポイント接続で最大 64 チャンネルのデジタルオーディオを伝送します。設計上は、2 チャンネルのみを伝送できるAES3に最も似ています。

AES47 は、構造化ネットワークケーブル (銅線と光ファイバーの両方) を使用して、ATM ネットワーク経由で AES3 オーディオトランスポートを渡すことにより、オーディオネットワーキングを提供します。これは、英国全土でBBCの広域リアルタイムオーディオ接続を提供する請負業者によって広く使用されていました。

Audio over IP は、インターネットプロトコル内にカプセル化された上位層で動作するという点で異なります。これらのシステムの一部はインターネット上で使用できますが、瞬時ではなく、リモートブロードキャストからメインスタジオに戻るパスや、エアチェーンの最も重要な部分であるスタジオ/送信機リンク(STL) などのネットワークルートと同じ信頼性しかありません。これは VoIP に似ていますが、AoIP は少数のチャネル (通常はデータ圧縮も行われます) については AoE に匹敵します。永続的な STL 使用の信頼性は、通常T1 / E1などの専用回線、または少なくともISDNまたはDSL上の仮想回線の使用によって得られます。

放送業界では、またある程度はスタジオやライブ制作でも、多くのメーカーが自社のオーディオエンジンを相互接続できるようにしています。これは、有線ではなくギガビットイーサネットや光ファイバーを使用して行うこともできます。これにより、各スタジオが独自のエンジンを持つことも、補助スタジオが 1 つのエンジンを共有することもできます。これらを接続すると、さまざまなソースをスタジオ間で共有できます。

AoEは必ずしも無線ネットワーク向けではないため、さまざまな802.11デバイスの使用は、さまざまな（または任意の）AoEプロトコルで動作する場合と動作しない場合があります。^[19]

参照

参考文献

^ 「Klark Teknik がいくつかの AES50 プロトコル開発を発表」。2010 年 7 月 5 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年 6 月 23 日閲覧。
^ 「This Is MaGIC」。2010年1月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年6月23日閲覧。
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^ 「A-Netについて」。2008年10月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年6月23日閲覧。
^ 「AudioRail Technologies」。Audiorail.com 。 2010年10月15日閲覧。
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^ 「WheatNet-IP インテリジェントネットワークメディアページ」。2011年 3 月 6 日閲覧。
^ Hoque, Tareq. 「米国特許 4922536 - スタジオ、ステージ、またはフィールドアプリケーションで使用するためのデジタルオーディオ伝送」。 2021年12月28日閲覧。
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^ "Hydra2". Calrec . 2016年12月27日閲覧。
^ 「CobraNet オーディオをワイヤレスネットワーク経由で転送できますか?」Cirrus Logic . 2019 年 1 月 9 日閲覧。

[1] 「Klark Teknik がいくつかの AES50 プロトコル開発を発表」。2010 年 7 月 5 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年 6 月 23 日閲覧。

[2] 「This Is MaGIC」。2010年1月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年6月23日閲覧。

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[6] 「パケット - Ultranet プロトコルを理解するにはどうすればよいですか?」。Reverse Engineering Stack Exchange。2019年 2 月 6 日閲覧。

[7] 「RAVE Systems」。2010年5月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年6月23日閲覧。

[8] 「テクノロジー: 概要」。2010年6月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年6月23日閲覧。

[9] 「REAC とは?」Roland Corporation . 2015 年 1 月 18 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014 年 9 月 15 日閲覧。

[10] 「デジタルスネーク」。 2018年7月26日閲覧。

[11] AES67-2013: ネットワークのオーディオアプリケーション向け AES 標準 - 高性能ストリーミングオーディオ over IP 相互運用性、Audio Engineering Society、2013-09-11

[12] 「ネットワーク経由で JACK を使用するためのユーザーガイド」。2012 年 9 月 2 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年 8 月 19 日閲覧。

[13] 「AV ネットワークにおける PTPv2 タイミングプロトコル」。Luminex。2017 年 6 月 6 日。Q -LAN は約 2 年前に PTPv2 にアップデートされました。

[14] 「WheatNet-IP インテリジェントネットワークメディアページ」。2011年 3 月 6 日閲覧。

[15] Hoque, Tareq. 「米国特許 4922536 - スタジオ、ステージ、またはフィールドアプリケーションで使用するためのデジタルオーディオ伝送」。 2021年12月28日閲覧。

[16] "RockNet". Riedel Communications . 2016年12月27日閲覧。

[17] “Network Wednesdays: Hydra2”. 2013-04-13. 2013-06-28時点のオリジナルよりアーカイブ。2013-05-04閲覧。

[18] "Hydra2". Calrec . 2016年12月27日閲覧。

[19] 「CobraNet オーディオをワイヤレスネットワーク経由で転送できますか?」Cirrus Logic . 2019 年 1 月 9 日閲覧。