一.概述
随着网络技术的进步,单独构建的专业系统正逐步向网络化,多用途发展。以太网上传输音频信号是近几年来专业音频行业的一个技术焦点，也是日后专业工程项目中的一个重要的传输技术环节。CobraNet网络(美国PeakAudio公司)是当今世界最为先进的数字音频网络之一。CobraNet协议利用了成熟的快速以太网技术传输和分配实时,非压缩的数字音频信号。它可以支持集线器,交换机,但是交换机可以提供更强大的路由交换能力和更多的附加功能。
二.系统的基本结构和传输方式
CobraNet必须使用星型（或连星型）网络结构，所有的CobraNet设备都必须通过以太网交换机互相连接在一起。这样的结构与标准的以太网设备是一致的。由于CobraNet采用了同步通信技术，所以其同步数据报必须在有限的时间误差内广播到所有节点，这主要取决于交换机的交换原理和通过数量，一般来说最远节点CobraNet设备之间的交换机数量不能超过6个（若存在SpanningTree，则按照树型结构的最远点计算）。一般来说使用Cut-Through类型交换机会减少同步延时。
网络协议结构
CobraNet传输协议的构建依靠3种基本数据包来完成：一是同步数据包(BeatPacket)，它是由网络中的Conductor发出的同步指令数据，每秒种750个，作为每个同步周期的起始数据包与网络中的全部CM-1设备保持精准同步；二是同步音频数据包(IsochronousDataPacket)，也是CobraNet需要传送的真正数据内容，可以单播(Unicast）也可以多播（Broadcast）出去；三是预约请求数据包（ReservationPacket），它是由除了Conductor以外的所有CM-1发出的广播数据包，包含了发送请求数据和优先级等重要信息。除了以上三种必须的数据包类型外，还有两种可选的数据传送包：串口包桥（SerialBridge）和IP数据包桥（PacketBridge）。这两种数据包和CobraNet的音频数据传送本身没有任何关系，是一种附加的功能。也就是说我们可以通过CobraNet网络传送和音频无关的串口或IP格式的控制数据，这种数据桥功能在工程应用中起着非常重要的作用。CobraNet数据量仅与传输的有效通道数有关。
内核原理
下图中的左侧四个接点为输入内容，除了基准时钟信号外可以传送同步音频数据和非同步的串口和IP数据。通过DSP将同步数据与基准时钟同步，以确定如何将同步音频数据流“切割”成以太网数据包分发出去，并且利用同步周期内的空余时间将非同步串口和IP类型数据分发出去。“EthernetMAC”负责把全部的数据包按照MAC地址包装成符合以太网要求的格式，在定时器（OPTimer）的控制下有节奏的通过以太网线圈（EthernetPHY）发送到网络中去。
CobraNet网络可以并存在通用的以太网系统中，所以网络中的其它类型数据包（如IP数据包）可能会和CobraNet数据相互影响。当未知的CM-1CM-2设定在一些广播数据包接收或高优先级单播数据包接收状态下，可能会出现信息泄露问题，此时可以采用私用（Private）高Bundle号码（65280~65535）方式进行传递。采用Private方式传递信号必须要求发送和接收设备之间以固定的，MAC地址互相绑定，这就可以完全避免信息泄露问题了。CobraNet目前全面支持SNMPv1版本，使用任何标准的SNMP管理程序和MIB文件可以访问控制CobraNet参数，这个特性对于工程应用和大型网络系统管理的角度看是相当必要和重要的。
CAS-1000网络音频矩阵和传输系统采用了最新的cobranet网络音频传输技术，利用普及、可靠的以太网传输多路高质量音频信号，在一根普通五类线上可以传输64路24bit48khz的不压缩音频信号，在一个以太网中，可以容纳几百路音频信号的传输和切换，实现了音频传输和音频矩阵技术的革命性飞跃。在音频信号的传输过程中，还能实现对所有音频信号的实时监测和报警，从而大大简化了电台总控系统的结构，减少了传输链路中的环节，提高了系统的安全性和可控性。
1.系统的优点
●组建全网络化的数字音频平台，开放的系统架构可以方便地和其他系统联网，建设全网络化广播电台台网。
●采用了分散式系统结构和各单元独立CPU控制技术，以及冗余网络结构，系统无单故障点，和传统的矩阵结构相比，系统的安全性大为提高。
●每台音频路由器均有两个RJ45网络口，构成主备关系，自动检测网络状态，一旦出现故障，自动切换，且切换时间是毫秒级，不会造成声音的中断和打嗝。
●所有音频信号均通过网络传输，一根普通五类线就可以代替64根音频线缆，避免了大量音频线缆的敷设，降低了安装成本和维护成本。简化系统结构，提高系统的灵活性。
●音频信号和控制信号同网传输，不需要再另外敷设控制信号网络
●对系统内任何一路音频信号的进行电平、相位等参数的监测和报警，还可以对任何一路音频信号进行监听。
2.系统的结构
CAS-1000网络音频矩阵和传输系统由几大功能单元组成
1.CAS1000网络音频路由器
2.CAS-10S音频路由控制单元
3.CAS-10M系统监控单元
4.CAS-10D电平彩条监视单元
5.CAS-10IP设备监测故障分析单元
6.CNP音频处理器
&nb[FS:Page]sp; 7.ProDS网络录音单元
各个单元通过冗余结构的以太网组成一个完整的网络化音频矩阵交换、传输和监控系统。如图：
三.系统的主要功能
1.网络音频信号的传输
在CAS-1000系统中，音频信号(包括模拟信号、数字信号)均被转换成Cobranet数据包，通过网络传输。用一条普通五类线可以代替64条模拟音频线路。对传输距离大于100米的场合，可以用光纤代替。再也不需要昂贵的音频线缆，也省却了繁重的线缆敷设和维护工作。所有音频信号均以24bit48khz的高质量数字量化传输，不进行压缩，保证音质的原滋原味。 [page]
用音频线缆传输音频信号，线缆一旦敷设完毕，音频信号的传输途径即被固定，如果需要改变，只能重新敷线。而用CAS1000系统传输音频信号，音频信号的传输方向和途径可通过信号路由控制单元灵活设置，任意改变，对重要场合，还可选用音频路由X-Y控制器，以确保系统的安全性。
2.音频信号的网络交换和分配
对于一个多音源音频传输系统，利用CAS-1000特有的网络音频矩阵(Net-Router)功能，构筑一个完整的音频信号交换和分配系统。该系统和传统的数字音频矩阵不同，它的复杂程度的变化、组件的多少都不会增加投资，也不需要重布线缆，因此它具有更大的灵活性和更高的性价比。
3.音频信号的网络监测和报警
为了对一个音频系统的信号进行监测和故障报警，在传统的系统中，往往需要选用大量的外部设备如信号彩条指示器，监听矩阵，音分设备，报警设备，多路慢录设备等，系统复杂，价格昂贵。而在CAS1000系统中，所有的音频信号的监测和异态报警，均通过软件和网络来实现，监测监听通道的数量可以任意选择，监测内容也可以任意设置，如VU表头、相位报警，停播报警等，具有很好的性价比。而且系统还具有数据接口，便于和其他设备一起构成智能化监测系统。
4.音频信号的处理
通过CNP网络音频处理器，可以对系统内任何一路音频信号进行DSP处理，一台CNP音频处理器可以同时处理4路立体声音频信号，并可提供几十种音频处理模块，如：压限、扩张、延时、混音、均衡、滤波等等。能够对播出信号进行智能压扩处理，确保发射机不过调的同时，广播信号具有足够的响度，提高信号的可听度
四.系统的主要组成
1.CAS1000网络音频路由器
CAS1000网络音频路由器是音频信号(模拟、数字)和音频网络的接口及路由控制设备。CAS1000网络音频路由器具有16个音频输入输出通道和两个网络接口。其音频输入输出通道采用模块结构，方便维护。根据IO口的数量分配和格式(AnalogorAESEBU)，CAS1000具有多种型号可供选择。
2.CAS-10S路由控制单元
CAS-10S为系统的控制软件，主要完成对系统的设置、各音频信号的流向路由控制，以及对系统的运行状态的监控。
3.CAS-10M系统监控单元
CAS-10M监控单元主要实现对系统各音频信号进行选择监视、监听和报警功能。和CAS-10M配套，还有多项可选模块。●CAS-10D电平彩条监视单元●CAS-10IP智能处理单元●CAS-10T短消息报警单元●CAS-10P多路智能补乐单元●CAS-10MD桌面监测监听系统
4.音频处理单元
CNP800是一款数字音频处理器设备，它具有CobraNet网络接口，可和CAS1000音频路由器组成一个综合音频平台。在这个音频处理平台上，网上所有路由器的输入信号均可通过路由将信号发送到CNP800进行音效处理，一台CNP800可以同时处理4个立体声或8个单声道音频信号。从而实现设备共享，提高设备利用率，避免设备的重复投资。
5.ProDS网络录音机
ProDS多路录音机可以选配具有Cobranet接口的网络音频处理卡，它最大可以同时对16路音频信号进行录音，录音格式可以为PCM、MP2、MP3等任选，由于它具有Cobranet接口，因此可以直接从网络获取音频信号，对系统中任何一路信号进行录音，而不再需要将网络信号转换成模拟或数字音频信号，再通过音频卡进行录音，减少了中间环节，又保证了录音质量。
