ДОКЛАД НА КОНФЕРЕНЦИИ AV-IP-2018

Передача аудио по IP, DANTE

Популярные протоколы
19 апреля в Екатеринбурге состоялась уникальная конференция AV-IP-2018, посвященная современным аудио и видео технологиям. Павел Куделин выступил с 2 докладами, первый из которых был посвящен передаче аудио по IP и сравнению цен на оборудование для передачи мультимедиа по IP
Протокол CobraNet

В 1996 году компания Cirrus Logic представила протокол для передачи звука CobraNet. Несмотря на то, что это проприетарная (платная) технология, CobraNet долгое время был достаточно популярен в России. Возможно, вы с ним сталкивались при использовании оборудования Biamp.

Характеристики CobraNet:
  • Работа на 100 Мбит/с;
  • Сетевые задержки 1,33 - 5,33 мс.
  • На одном сетевом интерфейсе может работать 64 канала.
Справка: Предельное значение задержки, которую начинает слышать человек – 30 мс. Если она меньше, человеческое ухо ее не различает.
Сегодня можно однозначно говорить о том, что CobraNet фактически ушел с рынка, потому что последние 2-3 года все заполонил Dante.
Dante
Этот сетевой протокол был представлен компанией Audinate в 2006 году. Сегодня в сфере мультимедийных презентационных проектов Dante действительно превалирует.
Характеристики Dante:

• Работает на 100 Мбит/с - 1 Гбит/с (разница – в величине задержки аудио);

Сетевые задержки от 150 нс (в случае 1 Гбит/с).

Хотя фактически сам производитель говорит, что реальная задержка примерно 1 мс. Этого достаточно для того, чтобы совершенно свободно работать на разных проектах. Даже многие шоу-мероприятия, которые долгое время обходили стороной все сетевые технологии, сейчас работают на Dante, потому что это реально очень удобно.

• На одном сетевом интерфейсе может работать 1024 канала

Компания Audinate производит чипы, которые производители оборудования встраивают в свои устройства. Самый популярный из них - Brooklyn II card. Он подразумевает работу с несколькими наборами каналов. При выборе устройства с надписью Dante важно посмотреть, какое количество каналов этот чип поддерживает. Это может быть 8x8, 32x32 или 64x64 (8, 32, 64 туда и 8, 32, 64 обратно).

Главные преимущества:
Поддержка большинством производителей
Простой запуск
Понятная задержка
Существуют инструменты для мониторинга задержки. Это дает возможность точной синхронизации аудио и видеотрактов, даже если это независимые системы.

Первое знакомство с Dante


У компании Audinate есть виртуальная саундкарта Dante Virtual Soundcard (цена 30 $), которая позволяет передавать 8 каналов на вход и 8 каналов на выход. Она устанавливается на ноутбук (Windows или Mac), что делает его полноценным многоканальным источником или многоканальным получателем данных (можно одновременно).
Где использовать Dante?
Задача:
Дешево развернуть сеть аудио вещания по офису


Есть офисное помещение с уже существующей сетевой инфраструктурой. Нужно с одного источника (ноутбука) транслировать в сеть до 8 каналов аудио, а в 10 разных помещениях через ноутбуки или PC получать эти потоки и выводить их на акустику.

Бюджет: 30 $ * 11 = 330 $
(1 точка трансляции и 10 получателей)

Фактически больше ничего не нужно. Таким образом можно построить очень дешевую сеть для аудио трансляции по существующей корпоративной инфраструктуре.
Задача чуть сложнее:
Вывод внешнюю на акустическую систему

Допустим, необходимо выводить аудио поток не просто с компьютера на компьютер с подключенными колонками, а на акустическую систему, установленную на сцене зала на другом этаже.

Для решения таких задач существуют адаптеры с Ethernet с одной стороны, с другой - XLR либо на вход, либо на выход. Первой их начала выпускать компания Amphenol, они стоили в Москве порядка 18 000 рублей. Сейчас компания Audinate производит несколько моделей таких адаптеров, причем по более низкой цене (примерно 130 $). Эти адаптеры Audinate были представлены на выставке буквально несколько месяцев назад. Это значит, что совсем скоро они будут доступны в России.

Бюджет: ≈ 130 $
(1 адаптер)

В разных помещениях на разных этажах акустические системы подключаются через эти адаптеры и на них идет сигнал с точки трансляции.
Важно! Адаптер берет питание от сетевого коммутатора, поэтому нужен коммутатор с PoE или инжектор.
Обратная задача:
Трансляция по сети

Если необходимо забрать сигнал со сцены и транслировать в сеть, то забираем 2 звуковых канала с микшера и подключаем их через адаптер в сеть.



Организация подключения с помощью конверторов



Адаптеры - не всегда лучшее решение. Например, мы в своих проектах больше любим применять конвертор от компании Shure (линейка Microflex Advance). Это устройство, у которой есть либо 4 входа в Dante, либо 4 выхода из Dante, либо 2 входа и 2 выхода.
Примеры использования

Если нет большого количества микрофонов, можно поставить не конференц-систему, а обычные микрофоны и микрофонные пульты.

В этот проект мы пришли, когда все уже было сделано и кабели невозможно протянуть. На столе стоят обычные микрофонные пульты с XLR на выходе. Под столом они подключаются в блок Shure. Таким образом используется одна витая пара, которая включается в корпоративную сеть и по которой звук без задержек идет в серверную.

Зал Центра судебной экспертизы (РФЦСЭ) при Министерстве юстиции РФ
Еще один проект – главный многофункциональный зал в технопарке (Сколково). Здесь висят линейные массивы, подключенные по Dante через эти же конвертеры Shure.

Dante Controller является основным инструментом для маршрутизации потоков и мониторинга устройств.
Как управлять

Компания Audinate предлагает свое собственное бесплатное ПО - Dante Controller, которое позволяет управлять конфигурацией аудио потоков между устройствами Dante в пределах локальной сети. Интерфейс ПО реализован в виде матрицы (приемники и передатчики Dante). Когда оборудование с Dante включается в сеть, собственный discovery-протокол контроллера определяет его и показывает все каналы внутри этого устройства.
На мой взгляд, главное преимущество Dante в том, что
есть возможность использовать множество уже готового оборудования с Dante.
Оборудование с Dante





Микрофоны


Все основные производители микрофонов (Shure, Beyerdynamic, ClearOne и пр.) сейчас имеют подобные модели в своих линейках. Вы подключаете к базе обычный сетевой коммутатор и эти радиомикрофоны передаются звук в сеть.


Новинки с Dante на выходе

Конференц-системы с поддержкой Dante



Конференц-системы




Производители конференц-систем тоже стали поддерживать Dante. Это дает нам очень много возможностей. Так в одном из проектов я использовал Dante для того, чтобы на центральном блоке конференц-системы Televic сделать микшер, который позволил обрабатывать Dante каналы.
Акустика

Самое главное, что сегодня производители акустических систем начинают встраивать Dante интерфейс прямо в акустику.

Вспомните пример выше, когда нужно было вещать с ноутбука 8 каналов в корпоративную сеть. Если в залах стоит акустика Yamaha, мы можем из любого сетевого лючка подключить кабель и работать.

Это радикально снижает стоимость создания систем трансляции звука – нет необходимости прокладывать специальные кабели для акустических систем.

Акустика с поддержкой Dante

Аудио платформы с поддержкой Dante
Аудио платформы
Dante и CobraNet (чуть раньше) изначально находили применение в аудиоплатформах. В России, на мой взгляд, есть 2 основных производителя аудио платформ: Simetrix и Biamp. Также есть BSS, MediaMatrix, ClearOne, Yamaha и многие другие. Все они поддерживают Dante.

Когда используются аудио платформы
Аудио платформа – это микшер, только в цифровом виде. Можно ее назвать цифровым процессором. У аудио платформы есть несколько аналоговых входов и выходов, плюс поддержка Dante как отдельного интерфейса. С помощью специального ПО рисуется аудио тракт, необходимая обработка и т.д.
Аудио платформы идеально подходят для создания конференц-залов и объектов, в которых нет необходимости в мгновенной реакции на происходящее. Вы заранее запрограммировали, как все работает, включили и трансляция дальше живёт своей жизнью.







Во многих проектах классический микшер не нужен. Например, зал, в котором проходит конференция, рассчитан на автономную работу. В нем нет отдельного специалиста, который на мероприятиях сидит за пультом.
Запись
Звук можно записывать тоже разными способами. Например, сейчас есть отдельные аппаратные рекордеры, которые могут писать 64 канала параллельно. Профессиональные софтовые решения для записи также позволяют, используя виртуальную карту, писать многоканальный звук. Это полезно, например, в случае, когда необходимо записывать происходящее событие.

У меня были проекты, когда нужно было из 20 переговорных комнат параллельно писать звук.

TASCAM - DA-6400dp
Безопасность
Когда есть физический доступ к сети, то любой человек может прийти с ноутбуком с установленным Dante контроллером и перемаршрутизировать потоки в реальном масштабе времени. Это может быть опасно, потому что, если весь звук сделан по Dante и ничего специально не предусмотрено, то можно перехватить поток и транслировать его себе, например, для прослушки конфиденциальных переговоров. Вопрос защищенности здесь стоит остро.

Компания Audinate для обеспечения безопасности выпустила отдельное решение, которое называется Dante Domain Manager. Оно позволяет аналогично Active Directory в Windows создавать пользователей, давать им права доступа к конкретным каналам, объединить их в группы. Таким образом можно развернуть полноценную систему управления правами доступа к аудиоканалам.

Dante Domain Manager

Есть решение попроще. При создании проекта мы заранее все лючки для подключения на сцене и в зале сводим на патч-панель. Только когда понятно, что с конкретного лючка нужно забрать или отдать Dante поток, на патч-панели включается соответствующий интерфейс в сетевой коммутатор.

Еще одно обязательное условие – объединять все порты в отдельный VLAN, чтобы он не был доступен кому угодно.

Святослав Кульгавый
Директор по продажам компании КОЛАН
«Поскольку это сетевая технология, проблемы безопасности можно снять просто настройкой коммутатора, например, ограничить доступ, поставив фильтрацию только по IP или Mac адресам. Вариантов много, но про это необходимо помнить.

На самом деле защищаться от злоумышленников надо не только в Dante, а вообще в любых системах передачи видео и аудио по сети. Они все приблизительно одинаково работают»
Вывод: Помним про безопасность, потому что по умолчанию всегда есть гипотетическая возможность того, что кто-то, узнав, что аудио передаётся по Dante, и понимая, как это работает, придет с отдельным ноутбуком и что-нибудь сделает.
Сертификация



Программа сертификации Dante имеет 3 уровня:

1. Первый уровень единственный в России сертифицированный Dante-тренер Виктор Шопин перевел и выложил на YouTube.

2. Второй уровень скоро будет доступен.

3. Третий уровень сертификации сейчас доступен только на иностранных мероприятиях.



Внимание! Компания Audinate планирует обучение и сертификацию по Dante отдельным блоком на выставке «Integrated Systems Russia» в Москве (октябрь 2018 г.)