DE19819551C2 - Verfahren zur Übertragung von elektrischen Audiosignalen in Echtzeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Echtzeit-Audiodaten.

Bisher war es nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich, Funktionseinheiten der Audiotechnik, wie bei­ spielsweise Band-Geräte oder -Maschinen eines Studios, von mehreren Arbeitsbereichen gemeinsam nutzen zu lassen. Um dies zu ermöglichen, wurden sogenannte Kreuzschienen vorgesehen, mit denen, wenn auch in aufwendiger Weise, die Übertragung von Audiodaten in Echtzeit auf gewünschte Weise gelenkt werden konnte. Unabhängige Steuerungen unabhängiger Systeme konnten bisher aber nur über spezi­ ell vorgesehene Leitungsverbindungen, die gegebenenfalls körperlich verändert werden mußten, verbunden werden.

Aus der DE 196 41 930 C1 ist ein Kommunikationssystem mit mehreren Teilnehmern bekannt, die jeder mittels einer Schnittstellenschaltung mit einer Ringleitung zur gemein­ samen Übertragung von digitalen Quell- und Steuerdaten verbunden sind. Die Quell- und Steuerdaten werden in einem Format übertragen, welches eine getaktete Folge von einzelnen Gruppen gleicher Länge vorschreibt, die in Teil-Bitgruppen unterteilt sind, die jeweils einen Daten­ kanal bilden. Wenigstens ein Datenkanal ist für Steuerda­ ten vorgesehen, die in Datenpaketen mit einer Zieladresse übertragen werden. Jeder Teilnehmer hat eine spezielle Adresse und demgemäß die Schnittstellenschaltung jedes Teilnehmers einen Adressdekoder, wodurch ein empfangenes Datenpaket unmittelbar einem Befehlsdekoder zugeführt wird und die Schnittstellenschaltung, bzw. der Teilnehmer unmittelbar auf einen dem Befehlscode entsprechenden Befehl reagieren kann. Die Daten werden als Folge von Bitgruppen mit einem extern vorgegebenen Takt über­ geben. Dies mag bei der rein seriellen Übertragung von Informationen, bei denen es nicht auf die Synchronheit ankommt, sinnvoll sein. Sollten parallel übertragene Daten übertragen werden, die ge­ meinsam verarbeitet werden, kann ein Taktungsfehler zu erheblichen Problemen und Konsequenzen führen.

Die EP 650 285 A1 zeigt eine Kommunikationsvorrichtung für Audiokonferenzen, die in einer Umgebung mit einer begrenzten Bandweite arbeiten kann. Hierzu sind die Konferenzsprechstellen in Form eines Token-Rings angeord­ net. Die Audiodaten werden zyklisch zwischen den Sprech­ stellen im Rahmen eines herkömmlichen Audiodatenpaktes übertragen. Jede Sprechstelle übermittelt die Audiodaten zu ihrem logischen Nachfolger erst nach Erhalt des voll­ ständigen Audiodatenpaket. Jede Sprechstelle extrahiert darüber hinaus die Audiodaten aus dem empfangenen Paket und gibt sie an den Nutzer weiter. Eine Sprechstelle, die ein Audiodatenpaket vollständig empfangen hat, fügt einen entsprechenden Block digitalisierter Audiodaten hinzu und leitet das Datenpaket dann an den Nachfolger weiter. Demgemäß enthält das Audiodatenpaket nach wenigstens einem Umlauf über den Token-Ring die Audiodaten, die Gesamtheit aller aktuellen digitalisierten Audioaufnahmen der Partner der Audiokonferenz enthalten. Es ist damit lediglich eine serielle Übertragung von Daten in einem Token-Ring vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermei­ dung der vorgenannten Nachteile ein Verfahren zur Über­ tragung von Audiodaten zu schaffen, bei dem bei vorgege­ bener körperlicher, also Hardwareverbindung einzelner Funktionseinheiten und Arbeitsbereiche eines Audio Sys­ tems, wie eines Studios, diese in einfacher, vielfäl­ tiger und angepaßter Weise eingesetzt werden können, ohne daß aufwendige Verbindungskomponenten und deren körperli­ che Veränderung notwendig sind.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren zum Übertragen von Audiodaten durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Unter Audiodaten werden beispielsweise gemäß dem AES- Standard 10-1991 (ANSI S4. 43-1991) und AES 3-1992 (ANSI S4. 40-1992) die digitalen Daten verstanden, die durch periodisches Abtasten eines Audiosignals, Validieren und digital Wiedergeben erhalten wurden. Dies sind also unmittelbar durch Analog-Digital-Wandlung gewonnene Daten, die auch als lineare digitale Audiodaten bezeich­ net werden und alleine in Echtzeit verarbeitbar und übertragbar sind - im Gegensatz zu in einer Datei kompri­ miert gespeicherten Daten.

Ein zellenbasiertes Netzwerk ist ein Netzwerk, in dem die zu übertragene Information im Nutzlastbereich einer Datenzelle enthalten ist, die darüber hinaus einen Kopf aufweist, in dem zumindest Adresseninformationen der die Daten empfangenden Einheit oder Station enthalten sind.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird es möglich, Audio­ daten von verschiedenen Sendern oder Quellen an unter­ schiedliche Empfänger oder Senken bei feststehender körperlicher Vernetzung der einzelnen Einheiten zu über­ tragen, ohne daß eine aufwendige körperliche oder Lei­ tungs-Verbindung mehrerer Einheiten miteinander über Kreuzungspunkte oder Kreuzschienen erforderlich ist und ohne daß körperliche Veränderungen notwendig sind. Vor­ zugsweise weisen die Datenzellen eine vorgegebene kon­ stante Länge auf. In weiterer äußerst bevorzugter Ausge­ staltung ist vorgesehen, daß die Audiodaten im Netzwerk mit konstanter Bit-Rate übertragen werden. Hierdurch wird eine Übertragung von Echtzeitdaten sichergestellt. Soweit in dem Netzwerk noch andere Daten übertragen werden, können die Audiodaten höchste Priorität erhalten, so daß eine Verschlechterung der Übertragung durch Übertragung andersartiger Daten ausgeschlossen ist.

Audiodaten im oben definierten Sinne werden üblicherweise in einer Blockstruktur mit einem Block, der aus einer Vielzahl aufeinanderfolgender Rahmen (Frames) bestehen kann, übertragen; die Rahmen weisen eine feste Struktur und in dieser neben dem Audiowort weitere Informationen und Daten, wie Abtastfrequenz, Hilfsbits, Qualititäts­ bits, Kanalstatus etc., sowie eine Präambel zur Synchro­ nisation auf. Bei einem Zweikanalmodus besteht ein Rahmen aus zwei aufeinanderfolgenden Unterrahmen (Subframes), deren jeder Informationen eines Kanals, bei Stereophonie die der beiden Kanäle, des linken und rechten Kanals, enthält, oder die bei Monophonie identische Daten enthal­ ten oder aber deren zweiter "leer" ist. Bei der Übertra­ gung von Vielkanal-Audio-Daten oder Multichannel-Audio- Digital-Daten (MADI) erfolgt die Übertragung derart, daß ein Übertragungs-Rahmen eine Folge einer Vielzahl von Kanälen, beispielsweise 56, beinhaltet, die jeder Audio­ daten und diesen zugehörige Daten tragen, die in einer Abtastperiode übermittelt werden. Ein solcher Kanal besteht aus einer Vielzahl von Bits, von denen einem Teil Audiodaten oder andere Daten zugeordnet sind, wobei der Unterschied durch einen Audio/Non-Audio-Status gekenn­ zeichnet ist. Weitere Bits enthalten die schon oben erwähnte Zusatzinformation wie Validität, Nutzer, Status und Parität sowie Modus-Kennzeichnung. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sieht daher die Erfindung vor, daß derartige Vielkanal-Audio-Daten (MADI-Daten) in die Datenzellen des Netzwerks umgesetzt werden.

Im Studiobereich selbst sollen oft analoge und digitale Ein- und Ausgänge in räumlich verteilter Form mit unter­ schiedlichen Schnittstellenanzahlen zur Verfügung ge­ stellt werden. Der Einsatz von mehreren Stageboxen für diesen Zweck ist sinnvoll. Um eine kostengünstige Vernet­ zung mit einem geringen Verkabelungsaufwand zu erreichen, sieht eine äußerst bevorzugte erfinderische Ausgestaltung vor, daß Steuerinformationen zur Steuerung von Audiogerä­ ten in reservierten Audiokanälen von Übertragungsrahmen übertragen werden. Hierdurch ist es möglich, die an einer MADI-Schnittstelle angeschlossene Peripherie über diese Schnittstelle zu steuern. Beispielsweise steht diese Information in einer Stagebox als solche wieder zur Verfügung; da die Kommunikation bidirektional ist, können ebenfalls Informationen von einer Stagebox übertragen werden, um Rückmeldungen in das Netzwerk weiterzuleiten. In einer Stagebox erfolgt die Adaptierung der Signale von und zu den Audioendgeräten.

Hierdurch wird neben der Übertragung von Audiodaten eine universelle Übertragung von Steuerinformationen mit einer angemessenen Datenrate und einer einfachen Adaptierbar­ keit an vorhandene Steuerprozessoren möglich. Die bei einer Vielkanal-Audiodaten-Schnittstelle zur Verfügung stehende Übertragungsleistung wird ohne Einschränkungen in der Nutzbarkeit als Übertragungsmedium für normkonfor­ me Daten in definierter Weise den Audio- und Steuerdaten zugeteilt. Die Steuerdaten verschwinden nicht in irgendwelchen USER-Bits der Einzelkanäle, sondern erhalten ihren Platz durch die Definition von eigenen Steuerkanä­ len. Die Kompatibilität zu vorhandenen Systemen, in denen die Nutzung der Zusatzbits oft nicht möglich ist, ist so sichergestellt.

Die Steuerinformation bleibt so insbesondere durchgängig im Zellformat erhalten, so daß alle Funktionen, die das Netzwerk bietet, bis in die Stageboxen oder auch darüber hinaus transportiert werden. Diese Steuerinformationen können zum Transport in AES/EBU-Frames verpackt sein, so daß diese über existierende AES/EBU-Teilsysteme weiterge­ leitet werden können.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß Steuerinformationen von Steuereinrichtungen zusätzlich übertragen werden. Hierdurch können externe Steuerungs- oder Bediensysteme an das Netzwerk über herkömmliche Interfacekarten angeschlossen werden. Diese Systeme erhalten hierdurch Zugriff auf alle Steuerungspa­ rameter des Netzwerks. Weiterhin können derart Parameter der Signalverarbeitung bzw. der angeschlossenen Schnitt­ stellen bedient oder angezeigt werden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich zunächst dadurch aus, daß die Abtastdaten mehrerer Audiokanäle gesammelt und in einer Datenzelle übertragen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, daß in einer Datenzelle jeweils sechs Abtastwerte der Audiodaten von zwei Audiokanälen übertragen werden. Es werden also in einer Datenzelle jeweils sechs Abtastwerte von zwei Audiokanälen übertra­ gen, wobei an der Audio-Quelle jeweils die Abtastwerte eines Audiokanals gesammelt, anschließend in eine Daten­ zelle gepackt und an den Empfänger oder an die Senke der Audiodaten verschickt werden, die dort dann weiterverarbeitet werden.

In alternativer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß in einer Datenzelle jeweils ein Abtastwert des gleichen Abtastzeitpunktes mehrerer Audiokanäle übertragen wird. Diese Alternative bietet sich insbesondere an, wenn eine Signalverarbeitung mit Summenbildung erfolgt. Hierbei arbeitet der Summenbus schneller als der Transfer, so daß die Zeit um mehrere Abtastwerte auflaufen zu lassen, nicht zur Verfügung steht. Die Erfindung schlägt daher in diesem Fall vor, in einer Summenbus-Datenzelle jeweils einen Abtastwert desselben Zeitpunkts von mehreren ver­ schiedenen, beispielsweise zwölf Audiokanälen zu übertra­ gen.

Da sich bei beiden Alternativen, der Übertragung mehrerer aufeinanderfolgender Abtastwerte an zwei Audiokanäle oder gleichzeitig gewonnener Abtastwerte mehrerer Audiokanäle in einer Datenzelle, die Zeiten, in denen die Datenzellen bei einer Senke (Empfänger) ankommen, überschneiden können, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung vor, daß zyklisch Markierungen zur Festlegung des relativen Zeitbezugs von Abtastzeitpunkten in einer Datenzelle übertragener Audiodaten in dieser mitübertragen werden. Hierzu wird also der relative Abtastzeitpunkt in der Datenzelle codiert. Das kann dadurch geschehen, daß alle Zellen, die Samples eines bestimmten Zeitintervalls enthalten, gekennzeichnet werden, indem beispielsweise ein Bit im Datenzell-Kopf, das die Art der Nutzlast kennzeichnet, gesetzt wird.

Vorzugsweise können die Audiodaten einer Abtastung je­ weils vier Daten-Bytes einer Datenzelle belegen. Damit können in einer Datenzelle mit einem Nutzlastbereich von 48 Byte gerade 2 × 6 Abtastwerte bei zwei Audiokanälen bzw. zwölf gleichzeitige Abtastwerte von zwölf Kanälen übertragen werden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht zur Synchro­ nisation der übertragenen Datenzellen vor, daß zur Lauf­ zeitsynchronisation Datenzellen in bestimmten Zellabstän­ den markiert werden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zyklisch Markierungen zur Festlegung des relati­ ven Zeitbezugs von Abtastzeitpunkten in einer Datenzelle übertragener Audiodaten in dieser mitübertragen werden, wobei insbesondere aus der zyklischen Markierung emp­ fangsseitig ein Takt abgeleitet wird. Unter Berücksichti­ gung der konstanten Übertragungsrate des Übertragungsnet­ zes, kann hierdurch insbesondere der ursprüngliche Sampletakt der Audiodaten wiedergewonnen werden.

Durch die Erfindung wird eine Echtzeitübertragung von Audiodaten und damit linearen digitalen Audiosignalen sichergestellt, wobei diese Übertragung nicht nur die Übertragung der Audiosignale selbst, sondern auch die integrierte Bearbeitung der Signale sowie die mit der Bearbeitung und der Verteilung verbundene Steuerung beinhalten kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschrei­ bung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine bevorzugte beispielhafte Ausgestal­ tung zur Realisierung der Erfindung im Rahmen eines Audio-Daten-Netzwerks;

Fig. 2 eine im Netz übertragene Daten-Zelle in schematischer Darstellung;

Fig. 3 die Darstellung einer Audiodatenübertra­ gung in einer ersten Ausgestaltung;

Fig. 4 eine Darstellung zur Audiodatenübertragung gemäß einer zweiten Ausgestaltung;

Fig. 5 die Darstellung der Taktmarkierung für Audio-Datenzellen;

Fig. 6 die Darstellung einer bidirektionalen Vielkanal-Audiodatenverbindung;

Fig. 7 die Darstellung der Aufteilung einer Vielkanal-Audiodaten-Rahmenperiode in Audio- und Steuerkanäle; und

Fig. 8 die Aufteilung der in einer erfindungsge­ mäßen Datenzelle eines zellenorientierten Netzwerks enthaltenen Steuerinformationen auf die Vielkanal-Steuerkanäle des Rahmens der Abb. 7.

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Audiodaten mittels eines zellenbasierten Netzwerkes. Eine entsprechende Netzwerkstruktur ist in der Fig. 1 dargestellt. Das Netzwerk 1 weist in der dargestellten Ausführungsform drei Schalteinheiten 2, 3, 4 auf, von denen jeweils zwei durch Übertragungsleitungen 6, 7, 8 miteinander verbunden sind. Das Netzwerk beruht also zumindest weitestgehend auf Punkt-zu-Punkt-Verbind­ ungen. An den Schalteinheiten 2, 3, 4 sind Peripheriege­ räte angeschlossen, wie insbesondere Stageboxen 9, Misch­ pulte 11 und Mikro- oder Personalcomputer 12. Insbesonde­ re letztere können in einem eigenen Computernetz vernetzt über einen Router 13 an einer Netzwerk-Schalteinheit, hier der Einheit 4, angeschlossen sein. In gleicher Weise ist die Verbindung eines derartigen lokalen Audio-Netz­ werkes über ein Fernnetz 14 (WAN) mit einem entsprechen­ den anderen Netz oder mit nur einer über das Fernnetz 14 angebundenen Audio-Netz-Schalteinheit entsprechend den Einheiten 2-4, mit der zugehörigen Peripherie, möglich.

Die physikalischen Übertragungsmedien oder -leitungen 6-8 können dabei in unterschiedlicher Weise realisiert sein. Es kommen hierbei Medien mit Übertragungsraten von etwa 1,5 Mbit/Sek. bis zu mehreren Gbit/Sek. in Frage.

Aufgrund der Punkt-zu-Punkt-Verbindung der Schalteinhei­ ten 2, 3, 4 des Netzwerkes ist für jede Verbindung die tatsächliche aktuelle Auslastung bei konstanter Bitrate genau zu bestimmen, so daß eine Echtzeitübertragung sichergestellt werden kann und eine solche auch nicht durch andere Verbindungsarten eingeschränkt oder behin­ dert wird. Jedem Teilnehmer der einzelnen Verbindung können derart definierte Bandbreiten mit klar definierten Eigenschaften zugeordnet werden, so daß eine Übertragung der linearen Audiodaten in Echtzeit gesichert ist.

Über ein wie vorstehend beschriebenes Netzwerk werden die Audiodaten in einer Datenzelle 21, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, übertragen. Eine solche Datenzelle weist eine konstante Länge von 53 Byte auf. Diese Gesamtlänge verteilt sich auf einen Kopf 22 und einen Nutzlastbereich 23, die hier mit fünf bzw. 48 Byte gewählt sind. Der Kopf beinhaltet neben der Zieladresse mit Pfad- und Kanalnum­ mer von beispielsweise drei Byte den Zelltyp sowie eine Prüfsumme. Die Zieladresse hat dabei nur auf einer Über­ tragungsstrecke Gültigkeit, während sie durch die Schalt­ einheiten für die jeweils nächste Übertragung neu einge­ stellt werden kann. Der Nutzbereich 23 steht der Übertragung der Audiodaten, die neben dem eigentlichen abgeta­ steten Audiowort weitere die Audioinformation kennzeich­ nende Daten sowie sonstige steuernde Daten enthalten können, zur Verfügung. Bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel stehen auf jeden Fall bei einer erfindungsgemä­ ßen Netzwerkverbindung ca. 90% der physikalischen Band­ breite als Nutzbandbreite zur Verfügung.

Zur Sicherstellung weiterer Qualitätskriterien, wie Laufzeit, Varianz der Laufzeit, Mindestbitrate und maxi­ male Bitrate, Verbindungsrate sowie sonstiger Sicher­ heitsmerkmale kann auf bekannte Normierungen, wie sie beispielsweise im Rahmen des sogenannten ATM-Netzwerkes gegeben sind, zurückgegriffen werden.

Die Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines Formats zur Übertragung von Audiodaten. In diesem Falle werden jeweils sechs Abtastwerte von zwei Audiokanälen in einer Zelle übertragen, wobei nur ein Kanal dargestellt ist. Die lediglich beispielhafte Darstellung bezieht sich zur besseren Veranschaulichung auf eine Übertragungsrate von vier Datenzellen, wobei allerdings auch acht Datenzellen oder ein anderes Format möglich ist. An einer Audio-Quel­ le werden zunächst die zwischen T0 und T1 anfallenden sechs Abtastwerte (Samples) eines Audiokanals bei bei­ spielsweise einer Abtastrate von 48 Kilohertz, also in einem 8 Kilohertz-Raster, gesammelt. Diese werden inner­ halb des nächsten 8 Kilohertz-Rasters, also bis späte­ stens zum Zeitpunkt T2, in eine Datenzelle gepackt und an eine Audiosenke verschickt. Alle Zellen, die zwischen T0 und T1 bei der Audio-Quelle eingelaufen sind, müssen bis spätestens T3, also spätestens nach 125 Mikrosekunden nach Beendigung des Absendens an die Audio-Senke, ange­ kommen sein. Sie werden dort weiterverarbeitet. Es ist ersichtlich, daß sich die Zeit, in der Zellen aus ver­ schiedenen 8 Kilohertz-Intervallen bei der Senke ankommen, überschneiden können: Eine Zelle, die zwischen T2 und T3 an einer Senke ankommt, kann Abtastwerte des Intervalls T0 bis T1 oder des Intervalls T1 bis T2 ent­ halten. Es ist daher vorgesehen, daß der Abtastzeitpunkt in der Zelle codiert wird. Dies geschieht, indem alle Zellen, die Abtastwerte eines bestimmten Intervalls enthalten, gekennzeichnet werden. Dazu wird ein Bit im Kopf 22 der Datenzelle, beispielsweise das Bit 2 im die Art der Nutzlast bezeichnenden Feld, gesetzt. Vorzugswei­ se wird die letzte Zelle im Übertragungsrahmen derart markiert.

Die Fig. 4 zeigt das Übertragungsformat, wenn die Audio­ daten zunächst einer Summenbildung zugeführt werden, wobei eine Summenbildung über mehrere Kanäle vorgenommen wird. Da ein solcher Summenbus schneller arbeitet als die Eingangs-/Ausgangsübertragung, steht hier die Zeit, um sechs Abtastwerte auflaufen zu lassen, nicht zur Verfüg­ ung. Aus diesem Grunde wird gemäß Format der Ausgestal­ tung der Fig. 4 jeweils ein Abtastwert (desselben Abtast­ zeitpunktes) von zwölf verschiedenen Audiokanälen in einer Datenzelle übertragen. Im Intervall T0 bis T1 werden die zu übertragenden Summen gebildet und einem Ausgang der diese bildenden Einheit, wie einer Digitalsi­ gnalprozessor-Karte (DSP-Karte), übergeben. Bis zum Zeitpunkt T3 werden die Zellen übertragen, so daß sie spätestens zu diesem Zeitpunkt bei der Audio-Senke ankom­ men und dort weiterverarbeitet werden können.

Die Fig. 5 zeigt die Taktmarkierung für netzwerkübertra­ gene Audio-Daten-Zellen.

Bei Fig. 5 ist eine Zellenfolge von acht Zellen, die mit 1-8 bezeichnet sind, erkennbar. Jede achte Audiodaten- Zelle wird durch ein spezielles Bit im Zellkopf markiert. Der Fig. 5 ist entnehmbar, daß das dritte Bit des vierten Kopf-Bytes markiert ist, in dem es auf "eins" gesetzt ist, während das Bit in den vorangehenden sieben Zellen nicht markiert ist (den Wert "null" hat). Diese Markie­ rung wird für an verschiedenen Orten im System ausgesand­ ten Daten-Zellen zum gleichen Zeitpunkt durchgeführt. Für jede vernetzte Einheit ist damit eine Audiodaten-Zelle definiert, aus welcher diese den eigenen Referenztakt erzeugen kann. Dadurch, daß nur jede achte Zelle markiert wird, ist es möglich, Laufzeitunterschiede zwischen parallell laufenden Audiosignalen zu erkennen und zu korrigieren. Alle empfangenen Zellen werden in einem Eingangspuffer zwischengespeichert.

Hierdurch wird erreicht, daß alle miteinander vernetzten Einheiten mit einem gemeinsamen Abtasttakt synchronisiert sind. Durch diese Lösung wird eine geringe Phasenvarianz an allen digitalen Ausgangsschnittstellen und ein gerin­ ges Phasenzittern (Jitter) gewährleistet. Darüber hinaus werden die Bandbreiten der Netzwerkverbindungen nicht für Taktsynchronisationsaufgaben mehr als nötig belastet. Laufzeitunterschiede zwischen parallel laufenden Audio­ signalen können, wie gesagt, erkannt und gegebenenfalls korrigiert werden.

Die Fig. 6 zeigt schematisch eine Vielkanal-Audiodaten- Verbindung zur Vernetzung von mehreren Stageboxen S1, S2 bis Sn mit einer Hauptkreuzschiene H. Bei einer solchen Vielkanal-Verbindung werden die Daten beispielsweise in Form eines Vielkanal-Audiodaten-Rahmens übertragen, wie er in der Fig. 7 dargestellt ist. Es handelt sich hier um einen Rahmen mit 56 Kanälen. Grundsätzlich ist auch ein Rahmen mit einer anderen Kanalzahl, beispielsweise 64 Kanälen, möglich.

Bei einer Vielkanal-Audiodatenkette, wie sie in der Fig. 6 dargestellt ist, werden pro angeschlossenem Teilnehmer (z. B. Stagebox) eine vordefinierte Anzahl von Audiokanä­ len in einen von der Ketten-Kopfstation vorgefertigten Vielkanal-Audiodaten-Rahmen eingetragen, wobei in der Fig. 6 die Kopfstation für die Anlagen-Ausgangsrichtung in der Schnittstellenkarte einer Hauptkreuzschiene H, für die Eingangsrichtung aus der Stagebox Sn besteht. Die Basisadressen der zu sendenden und zu empfangenden Audio­ kanäle sowie deren Anzahl werden jedem Teilnehmer über einen speziellen Steuerblock mitgeteilt, für den, wie vorstehend dargestellt, die letzten vier Audiokanäle verwendet werden.

Steht nun die ausgangsseitige Kopfstation, die Schnitt­ stellenkarte der Hauptkreuzschiene H, mit einem zellen­ orientierten Netzwerk gemäß der Fig. 1 in Verbindung, bei em die linearen Audiodaten im Nutzlastbereich einer Datenzelle entsprechend der Fig. 2 übertragen werden, so ermöglicht die Erfindung bei Reservierung der genannten Audiokanäle zur Steuerung der Audiogeräte eine Netzwerk­ zelle im Raster von sechs Audio-Abtastwerten zu übertra­ gen. Eine Umsetzung von Audiodaten, nämlich der Vielka­ nal-Audiodaten zu den von der Datenzelle eines zellen­ orientierten Netzwerks übertragenen Daten, ist im Raster von sechs Abtastwerten möglich, da die 48 Nutz-Bytes (Fig. 2) einer Netzzelle zwei Audiokanäle aufnehmen können. In beiden Fällen wird mit einem gleichen Zeit­ raster für Steuerung und Audio gearbeitet, so daß die Schnittstellenkarten einfach gestaltet werden können.

Die Fig. 8 zeigt das Protokoll für die Nutzung der vier als Steuerkanäle genutzten Kanäle des Vielkanal-Audioda­ ten-Rahmens. Dabei liegt im ersten Steuerkanal, also dem viertletzten oder im dargestellten Ausführungsbeispiel dem 53. Kanal, im ersten Byte der sogenannte Sample Count, der den derzeitigen Abtastwert durch eine Zahl von 1 bis 6 beschreibt. Enthält der Sample Count die Zahl 0, so wird momentan kein Steuerblock übertragen. Die in den weiteren zwei Bytes enthaltenen Schlüsselnummern ermögli­ chen Spezialfunktionen, wie das Programmieren eines Programmspeichers (Flash Eprom), zu entriegeln. Die im sechsten oder letzten Sample übertragenen Prüfsummen überprüfen den gesamten Steuerblock auf Übertragungsfeh­ ler. Die Prüfsumme ist dabei vorzugsweise derart be­ stimmt, daß die Addition aller Steuerbytes innerhalb eines Steuerblocks einschließlich der Prüfsummenbytes 0 ergibt, andernfalls liegt ein Übertragungsfehler vor. Die eigentliche Steuerinformation liegt in der Datenzelle des zellenorientierten Netzwerks, die durch die sechs Kopf- oder Header-Bytes sowie die nachfolgenden 48 Daten-Bytes repräsentiert ist. Reservebytes ermöglichen spätere Erweiterungen und sind ohne Zuordnung spezieller Informa­ tionen mit dem Datenwert "0" versehen.

Claims (11)

1. Verfahren zum Übertragen von Audio-Echtzeitdaten, wobei die unmittelbar gewonnenen Audiodaten unkom­ primiert im Nutzlastbereich einer Datenzelle eines zellenorientierten Netzwerkes übertragen werden und wobei zur Laufzeitsynchronisation an verschiedenen Orten im System ausgesandte Datenzellen zum gleichen Zeitpunkt in bestimmten Zellabständen markiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Audiodaten im Netzwerk mit konstanter Bit- Rate übertragen werden.

3. Verfahren zum Übertragen von Audio-Echtzeitdaten, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Vielkanal-Audio-Daten (MADI-Daten) in Datenzellen eines Netzwerks umgesetzt werden.

4. Verfahren zum Übertragen von Audio-Echtzeitdaten, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß Steuerinformationen zur Steuerung von Audiogeräten in reservierten Audiokanälen von Über­ tragungsrahmen übertragen werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzliche Übertragung der Steuerinformationen von Steuerungseinrichtungen.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastdaten mehrerer Audiokanäle gesammelt und in einer Datenzelle über­ tragen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Datenzelle jeweils sechs Abtastwerte der Audiodaten von zwei Audiokanälen übertragen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Datenzelle jeweils ein Abtastwert des gleichen Abtastzeitpunktes mehrerer Audiokanäle übertragen wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zyklisch Markierungen zur Festlegung des relativen Zeitbezugs von Abtast­ zeitpunkten in einer Datenzelle übertragener Audio­ daten in dieser mitübertragen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus der zyklischen Markierung empfangsseitig ein Takt abgeleitet wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Audiodaten über ein Netzwerk mit unterschiedlichen Abtastraten übertra­ gen werden.