DE19819551C2 - Verfahren zur Übertragung von elektrischen Audiosignalen in Echtzeit - Google Patents
Verfahren zur Übertragung von elektrischen Audiosignalen in EchtzeitInfo
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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.
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DE19819551A1 DE19819551A1 (de) | 1999-11-04 |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19819551C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10210443A1 (de) * | 2002-03-09 | 2003-09-18 | Bts Media Solutions Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Signalen |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10046901A1 (de) | 2000-09-21 | 2002-05-02 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Übertragungsqualität in einem paket-orientierten Datenübertragungsnetz |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0650285A1 (de) * | 1993-10-23 | 1995-04-26 | International Business Machines Corporation | Audiokommunikationsvorrichtung |
DE19641930C1 (de) * | 1996-10-11 | 1998-03-05 | Becker Gmbh | Kommunikationssystem |
-
1998
- 1998-04-30 DE DE19819551A patent/DE19819551C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0650285A1 (de) * | 1993-10-23 | 1995-04-26 | International Business Machines Corporation | Audiokommunikationsvorrichtung |
DE19641930C1 (de) * | 1996-10-11 | 1998-03-05 | Becker Gmbh | Kommunikationssystem |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10210443A1 (de) * | 2002-03-09 | 2003-09-18 | Bts Media Solutions Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Signalen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19819551A1 (de) | 1999-11-04 |
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