Ethernet Real-time Audio Transmission to FPGA - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique
Communication Dans Un Congrès Année : 2024

Ethernet Real-time Audio Transmission to FPGA

Transmission audio en temps réel Ethernet vers FPGA

Résumé

Real-time audio transmission over Ethernet has become a standard in recording studios, concert halls, etc., thanks to protocols such as Dante, AVB, and more generally AES67. Audio over Ethernet solves many issues by allowing for the transmission of a large number of digital audio streams over fairly long distances in a standardized way. On the other hand, it introduces challenging issues like jitter and distributed clock synchronicity. While the aforementioned standards deal with these kinds of problems, they may be hard to deploy when audio diffusion is carried out using dedicated/custom hardware, such as an FPGA. This paper proposes a dedicated and simple protocol for transmitting Ethernet audio streams on a LAN to an FPGA acting as an audio DSP platform. This protocol, combined with the FPGA's ability to handle a large number of audio streams, provides a costeffective way to deploy spatial audio systems. We demonstrate this protocol on a 32-speakers WFS system controlled by an AMD/Xilinx Zybo Z7 FPGA development board.
La transmission audio en temps réel via Ethernet est devenue une norme dans les studios d’enregistrement, les salles de concert, etc., grâce à des protocoles tels que Dante, AVB, et plus généralement AES67. L’audio sur Ethernet résout de nombreux problèmes en permettant la transmission d’un grand nombre de flux audio numériques sur des distances assez longues de manière normalisée. En revanche, elle introduit des problèmes complexes tels que la gigue et la synchronicité des horloges distribuées. Bien que les normes mentionnées précédemment traitent de ces types de problèmes, elles peuvent ne pas être directement applicables lorsque la diffusion audio est réalisée à l’aide de matériel dédié, tel qu’un FPGA. Cet article propose un protocole dédié et simple pour la transmission de flux audio Ethernet sur un réseau local (LAN) vers un FPGA agissant comme une carte son. Ce protocole, combiné à la capacité du FPGA à gérer un grand nombre de flux audio, offre un dispositif faible coût pour déployer des systèmes audio spatialisés. Nous validons l’utilisation de ce protocole sur un système WFS de 32 haut-parleurs contrôlé par une carte de développement FPGA AMD/Xilinx Zybo Z7.

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hal-04726156 , version 1 (08-10-2024)

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Pierre Cochard, Jurek Weber, Romain Michon, Tanguy Risset, Stéphane Letz. Ethernet Real-time Audio Transmission to FPGA. 5th IEEE International Symposium on the Internet of Sounds, Sep 2024, Erlangen, Germany. pp.1-7, ⟨10.1109/IS262782.2024.10704104⟩. ⟨hal-04726156⟩
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