AES67

AES67 : Protocole d’Interopérabilité pour l’Audio sur IP

AES67 est une norme ouverte, développée par l’Audio Engineering Society (AES), qui permet l’interopérabilité entre différents protocoles d’audio sur IP (AoIP) pour le transport de signaux audio en réseau. Publiée pour la première fois en 2013, la norme AES67 vise à combler le fossé entre les protocoles propriétaires comme Dante (Audinate), Ravenna (ALC NetworX), Livewire (Axia Audio) et Q-LAN (QSC), permettant ainsi leur compatibilité. En facilitant cette interopérabilité, AES67 permet une grande flexibilité et des économies de coûts pour les systèmes audio dans les studios de radiodiffusion, les environnements de production live, les installations fixes et les réseaux audiovisuels complexes.

Objectifs et Contexte

Avant l’AES67, chaque protocole de transport d’audio sur IP avait ses propres spécifications, créant des silos techniques. Cela signifiait qu’une installation utilisant Dante, par exemple, ne pouvait pas facilement interagir avec des systèmes basés sur Ravenna ou Livewire sans équipement supplémentaire ou passerelles. L’AES67 a donc été créée pour offrir une solution de transport audio interopérable et à latence faible, permettant aux systèmes propriétaires de coexister sur le même réseau.

Les principaux objectifs de l’AES67 sont :

• Interopérabilité : Permettre la communication audio entre des systèmes propriétaires sans nécessiter de conversion complexe.
• Haute qualité audio : Maintenir des niveaux de qualité audio professionnels avec un support pour des échantillonnages jusqu’à 96 kHz.
• Faible latence : Garantir une latence suffisamment basse pour les applications en direct ou de diffusion.
• Fiabilité et résilience : Offrir un transport de signal résistant aux pannes et aux variations de réseau, essentiel dans les environnements de production exigeants.

Fonctionnement Technique de l’AES67

L’AES67 utilise des technologies standards de mise en réseau pour le transport audio, telles que IP, UDP et RTP (Real-Time Protocol), combinées avec des mécanismes de synchronisation et de contrôle spécifiques. Voici les principales composantes de son fonctionnement :

1. Transport des Données Audio

AES67 transporte les données audio sur des réseaux IP, mais il se base spécifiquement sur le protocole RTP (Real-Time Protocol) pour encapsuler et transporter les paquets audio. Cette méthode de transport garantit une transmission à faible latence et une synchronisation précise.

• Protocole RTP : RTP fournit des fonctionnalités de synchronisation et de gestion de flux, qui sont essentielles pour transporter l’audio en temps réel avec une faible latence.
• Paquets UDP : Le protocole AES67 utilise UDP (User Datagram Protocol) pour minimiser la latence, car UDP permet de transmettre des paquets sans besoin de connexion préalable, contrairement à TCP. Cela améliore la vitesse de transmission mais peut rendre les paquets plus vulnérables aux pertes de données en cas de congestion réseau.

2. Synchronisation et Horloge Réseau

La synchronisation est l’un des aspects les plus critiques pour le transport de l’audio en réseau, notamment pour garantir que les signaux arrivent en même temps dans les différents dispositifs du réseau. AES67 utilise le PTP (Precision Time Protocol) défini par la norme IEEE 1588-2008 pour cette synchronisation.

• IEEE 1588 (PTP) : Le PTP distribue une horloge réseau de haute précision à tous les appareils AES67, permettant ainsi une synchronisation à une précision de l’ordre de la microseconde.
• Horloge principale : Dans un réseau AES67, un appareil est désigné comme l’horloge maître, et tous les autres appareils s’alignent sur cette référence temporelle pour maintenir une synchronisation parfaite.

3. Format Audio et Qualité

AES67 supporte différents formats et qualités audio, adaptés aux besoins professionnels :

• Échantillonnages et profondeur de bits : AES67 permet des fréquences d’échantillonnage allant jusqu’à 96 kHz et des profondeurs de 16, 24 ou 32 bits, assurant ainsi une qualité sonore adaptée aux exigences de production et de diffusion.
• Canaux audio : La norme est flexible quant au nombre de canaux pris en charge, facilitant l’intégration de configurations stéréo ou multicanal.

4. Latence

L’AES67 est conçu pour fonctionner avec des latences de l’ordre de 1 à 2 millisecondes dans des environnements IP standards, ce qui est suffisant pour la plupart des applications professionnelles, y compris les environnements live.

• Tampons de latence : AES67 utilise des tampons réglables pour gérer la latence, permettant aux utilisateurs d’ajuster la configuration en fonction des exigences du réseau et des dispositifs connectés.
• Optimisation de la latence : Les tampons et la synchronisation PTP permettent de minimiser les interruptions, et les paquets UDP évitent les ralentissements de transmission.

5. Découverte et Gestion des Flux

L’AES67 inclut un système de découverte limité pour l’identification des appareils connectés, mais il ne gère pas automatiquement les flux entre eux comme le font certains protocoles propriétaires. Les utilisateurs doivent souvent combiner AES67 avec des systèmes de gestion de flux supplémentaires, tels que SAP (Session Announcement Protocol) ou mDNS pour simplifier l’interconnexion.

Avantages de l’AES67

AES67 offre plusieurs avantages qui en font un choix stratégique pour de nombreux environnements audio professionnels :

• Interopérabilité multi-protocole : Grâce à AES67, les équipements de différents fabricants utilisant des protocoles propriétaires peuvent fonctionner ensemble sans conversion coûteuse.
• Solution standardisée : En tant que norme AES ouverte, AES67 est largement adoptée et soutenue, rendant son intégration durable et flexible pour les installations à long terme.
• Latence faible : AES67 garantit une faible latence, essentielle dans les applications de sonorisation live et de radiodiffusion.
• Support audio haute qualité : AES67 répond aux besoins des installations de diffusion, de production et de sonorisation professionnelle grâce à sa prise en charge de l’audio haute qualité.
• Fiabilité et résilience : Avec le PTP et le transport RTP, AES67 offre une transmission audio stable et résistante aux pannes réseau.

Limites de l’AES67

Bien que l’AES67 soit extrêmement utile pour l’interopérabilité, elle présente quelques limites :

• Gestion des flux limitée : AES67 ne fournit pas de mécanisme de gestion et de routage automatique des flux comme le font Dante ou AVB, ce qui peut nécessiter des solutions de gestion tierces.
• Compétences techniques requises : L’implémentation d’AES67 demande des compétences en mise en réseau, notamment pour la configuration de PTP et la gestion de la qualité de service.
• Pas de découverte complète : La découverte des appareils et la configuration des flux sont plus limitées qu’avec des protocoles intégrés comme Dante, nécessitant parfois des ajustements manuels.
• Redondance non native : AES67 ne prend pas en charge nativement la redondance réseau, ce qui signifie que les installations nécessitant une haute disponibilité doivent inclure des dispositifs ou configurations supplémentaires.

Applications de l’AES67

L’AES67 est couramment utilisé dans plusieurs domaines qui nécessitent une haute qualité audio et une interopérabilité entre différents systèmes :

• Radiodiffusion et télévision : AES67 est utilisé pour connecter divers équipements de diffusion, y compris les consoles de mixage, les serveurs et les systèmes de traitement audio dans les studios de radiodiffusion.
• Installations de sonorisation et de diffusion live : Les événements en direct bénéficient de la faible latence et de la qualité de synchronisation d’AES67, facilitant l’interconnexion de systèmes audio provenant de différents fabricants.
• Environnements de production musicale et de studio : AES67 permet aux studios de production d’interconnecter facilement leurs équipements de différents fabricants tout en conservant une haute qualité sonore.
• Installations fixes et corporate : Dans les centres de conférence, les salles de concert, et les universités, AES67 permet de structurer des réseaux audio multi-plateformes sans dépendre d’un seul fournisseur.

AES67 et l’Avenir de l’Audio sur IP

AES67 continue d’évoluer avec l’essor du Time-Sensitive Networking (TSN), qui offre des améliorations en matière de latence et de synchronisation pour les réseaux IP. La compatibilité entre AES67 et les nouvelles normes de TSN pourrait encore accroître son adoption, notamment dans les environnements nécessitant une précision temporelle accrue et des garanties de qualité de service.

Conclusion

AES67 est une avancée majeure dans le domaine de l’audio sur IP, car elle permet de faire coexister différents systèmes propriétaires sur un réseau IP commun. En fournissant un standard d’interopérabilité, AES67 réduit les coûts, facilite l’expansion des installations audio, et offre une flexibilité accrue aux ingénieurs du son et aux intégrateurs de systèmes. Bien que certains défis subsistent, notamment en matière de gestion de flux et de redondance, AES67 reste une norme essentielle dans l’industrie audio, garantissant une haute qualité et une synchronisation optimale dans les environnements les plus exigeants.