基于IP的多路音頻實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)研究.pdf

1、目前，使用局域網(wǎng)傳輸高質(zhì)量無(wú)壓縮的數(shù)字音頻信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)有AES、MADI、A-Net、EtherSound、CobraNet等技術(shù)。其中AES、MADI和A-Net等協(xié)議是屬于OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型在物理層上的傳輸技術(shù)，屬于專(zhuān)有的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，不涉及網(wǎng)絡(luò)。而Ethersound和CobraNet等協(xié)議則屬于在數(shù)據(jù)鏈路層上的傳輸技術(shù)，技術(shù)專(zhuān)利，只適合于局域網(wǎng)。本論文推出了基于IP的多路數(shù)字音頻實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)，是在網(wǎng)絡(luò)層上用于實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)不壓縮數(shù)字音頻信

2、號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。
　　目前通過(guò)軟件運(yùn)行IEEE1588協(xié)議，在應(yīng)用層獲得軟件時(shí)間戳，同步精度不高。本文通過(guò)硬件輔助的方式，采用具備IEEE1588精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議（PTP）硬件支持功能的高精度以太網(wǎng)收發(fā)器芯片DP83640在網(wǎng)絡(luò)底層物理層獲得時(shí)間戳，具有極高的精度。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于IP層進(jìn)行多路專(zhuān)業(yè)不壓縮的數(shù)字音頻信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸。時(shí)鐘同步信號(hào)傳輸使用了IEEE1588精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議（PTP）達(dá)到精確時(shí)鐘同步。數(shù)據(jù)音頻流傳輸采用RTP/RTCP

3、實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議，引入了LWIP協(xié)議棧，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)的要求。
　　硬件平臺(tái)的搭建主要由TI公司的TMS6000系列的DSP芯片TMS320DM642和集成有PTP硬件支持功能的以太網(wǎng)收發(fā)器芯片DP83640組成。本論文主要研究關(guān)于在IP網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)時(shí)的傳送多路音頻信號(hào)，有大致以下幾個(gè)模塊：數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)主要由數(shù)字音頻處理模塊、TMS320DM642外設(shè)驅(qū)動(dòng)配置模塊、RTP實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議與RTCP實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議控制模塊、精確的IEEE15

4、88時(shí)鐘同步模塊和PHY芯片DP83640網(wǎng)絡(luò)控制模塊組成。外部輸入A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字音頻，作為主設(shè)備的數(shù)字音頻處理器對(duì)輸入的I2S音頻信號(hào)處理，打包，封裝成標(biāo)準(zhǔn)的IP數(shù)據(jù)包通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制模塊傳到網(wǎng)絡(luò)層上，同時(shí)發(fā)送包含有時(shí)鐘信息的封包，時(shí)鐘信息的傳輸校正讓從設(shè)備與主時(shí)鐘高度同步，其中，DP83640網(wǎng)絡(luò)控制模塊負(fù)責(zé)采集硬件時(shí)間戳。同時(shí)，從設(shè)備也可以從網(wǎng)絡(luò)層中接受經(jīng)過(guò)封裝的音頻數(shù)據(jù)包，傳給數(shù)字音頻處理器，輸出I2S數(shù)字音頻信號(hào)，之后通過(guò)D/