Audio Video Bridging ( AVB )

Hallo Leute,

mit AVB steht eine Erweiterung der OSI Schicht-2 vor der Tür. Durch diese Erweiterung wird ein bestehendes LAN ( AVB fähige Geräte vorausgesetzt ) echtzeitfähig, was die Verbreitung von Audio und Video in einem LAN oder auch WLAN betrifft. "Normaler" TCP/IP Verkehr läuft wie gewohnt.
Dabei kann die LAN Umgebung ( Switches etc. ) auch heterogen sein.

Bis dato war der Verkehr im Ethernet zeitlich nicht koordiniert und es konnte passieren das ein Switch, z.B. bei zu viel Traffic, ein Paket weg warf. Beides, letztendlich unbekannte Latenzen und der Verlust von Paketen sind für eine Audioübertragung ein K.O. Kriterium.

Dem wirkt AVB durch seine Struktur bzw. Art der Einbindung entgegen.
1. alle AVB fähigen Geräte ( Switches, Netzwerkkarten, aktive Lautsprecher, Controller, Konsolen etc. ) synchronisieren sich über einen Grand Master denn sie selbst und ohne Hilfe des Users wählen. Fällt der Grandmaster aus weil er z.B. Off geht, wird ein neuer gewählt. Dieser Sync aller Geräte findet im Nanosekundenbereich statt. Nicht zu verwechseln mit der Wordclock.
2. Datenverkehr soweit er AVB ( also nicht TCP/IP ) betrifft wird geplant. Das heißt alle Teilnehmer des AVB_Netzes tauschen sich darüber aus welche Menge an Daten auf wie vielen Kanälen sie austauschen können ohne ins "stottern" zu geraten. Auch dies ohne zu tun des Nutzers.
3. TCP/IP Traffic kann durch die vorherige Reservierung von Bandbreite für AVB nicht stören. Nicht zu verwechseln mit QoS oder ähnlichem.
4. Wordclock etc. wird neben den Datenbytes ( ohne Jitter zu erzeugen ) ebenfalls übertragen. Dabei gibt es 2 Möglichkeiten. Alle clocken gleich oder Sender und Empfänger handeln was eigenes aus. Es sind also heterogene Clockereien möglich. Dabei werden die Abtastraten getunnelt.
5. AVB skaliert. Je höher die Geschwindigkeit des LANs desto mehr Streams und desto geringer die Latenz. ( nicht linear )
6. es gäbe noch viel zu sagen, z.B. das AVB über große Areale verteilte Boxen phasengleich abstrahlen lassen kann, aber ich denke als große Übersicht und Anregung zur Diskussion langt das.

Was mach ich jetzt mit dieser Erweiterung der Schicht2 ?

Man könnte sich z.B. eine Netzwerkkarte kaufen die AVBfähig ist und ASIO Treiber bereitstellt. Kostet angeblich ca.75€. SAC anwerfen, Treiber auswählen und schon schiebt SAC seine Signale nicht mehr aufs Fireface sondern ins AVB Netz.
Oder ich mache meine bestehenden Boxen AVBfähig. Dies indem man ein AVBfähiges Endgerät benutzt das auch noch ne DA Wandlung macht.
AVBfähige Anwendunen und Hardware ( z.B. Faderbank ) sind nochmal ein weiteres interessantes Thema.

Soweit und mit besten Grüßen,
Kurt

Ich wollte erst mal ein wenig auf die technischen Details eingehen. Damit man, zumindest ungefähr, weiß wie die ganze Sache funktioniert.
Das wichtige bei AVB ist das es den TCP/IP Stack nicht nutzt sondern tiefer ( hardwarenäher ( Mac_Ebene ) ) im OSI Schichtenmodell eingebunden ist. Dadurch und durch Mechanismen wie Timestamp oder auch das Speaker/Listener Konzept ergeben sich vielfältige Möglichkeiten.
Anwendungen im allgemeinen ergeben sich vom ambitionierten Heimkinouser bis zu Großereignissen wie dem ESC.

Hier ein abstraktes Beispiel zum Speaker/Listener Konzept: Der Speaker ist ein beliebiges AVB Gerät im AVB Netz. Der Speaker ist in der Lage praktisch beliebig viele Listener ( soweit es die Bandbreite zulässt, was vollautomatisch von AVB gecheckt wird ) mit Daten zu versorgen. Also keine A<>B Verbindung. Außerdem muss ein Listener nicht unbedingt eine LS_Box sein. Und, ein Listener kann mit den "gehörten" Daten zu einem Speaker werden der wiederum "seine" Listener anspricht.
Das springt einen die Anwendung bei Ereignissen wie dem ESC mit seinen vielen Speakern ( Micros, Kameras, Pulte etc. ) und Listenern ( Lautsprecher, Pulte, Controller, x Übertragungwagen für die vielen Länder usw. ) geradezu an.
Und alles mit Timestamp versehen. Es wird also, auch wenn verschiedene Kanäle benutzt werden, das Audio und Videosignal ( unterschiedliche Laufzeit von Audio und Video ) "lippensynchron" wiedergegeben.
Dies deswegen weil jedes Paket das durchs AVB Netz läuft einen Timestamp bekommt. Der gibt an wann das Paket auf Listener X wiedergegeben werden soll. Jeder AVB Teilnehmer kennt seine Latenz. Um phasengleich auf mehreren verteilten Lautsprechern ein Signal ( Musik ) wieder zu geben wird das Paket vom Listener mit der geringsten Laufzeit so lange gepuffert bis auch der Listener mit der längsten Laufzeit sein Paket erhalten hat. Dann geben sie gemeinsam wieder.
Alles das läuft automatisch und ohne zu tun des Nutzers ab. Wenn man etwas allgemeines über AVB sagen kann dann sicher das es seeehr elegant ist.

Zum Schluss noch ein konkretes Beispiel das etwas kleiner ist als der ESC.
Und damit der Sky auch was davon hat. :grin:
Also, man nehme ein AVB fähiges Micro. Wo das herkommen soll ? ruft gleich der Sky. Ich denke EthernetMicros werden in nicht all zu langer Zeit kommen. Evtl haben die großen Hersteller sogar auf AVB gewartet.
Das Micro ( als Speaker ) spricht nun verschiedene Listener an. Das wäre wohl erstmal das FOH Pult. Aber z.B. auch der eigene Monitor. Oder, eleganter, das MoniSelbstmixgerätchen das der Sänger/Sängerin nutzt. Der Personalmonimixer wird also in dem Fall zum Listener ( was eben der Sänger an Signalen auf seinem Moni haben möchte ) und zum Speaker indem er das Signal zur eigentlichen Monitorbox schickt.

Eine Frage die sich bei manchem evtl stellt ist die wo denn die ganzen schönen AVB Geräte bzw. Zusatzhardware das alte Geräte fit macht für AVB, herkommen sollen ?!
AVB wird nach und nach in allen Netzwerkkarten bzw. aufgelöteten Chips implementiert werden. Einfach weil es ein Industriestandard ist. Und natürlich wegen der Möglichkeiten....

Und damit es noch ein bißchen griffiger wird,...... AVB ist Dante, Madi und Co. für alle und für kleines Geld. Und dadurch das es keine Insellösung ist hat es gewaltiges Potential.
Meyer z.B. hat schon ne AVBfähige Box am Start. ( natürlich zu Meyerpreisen :? )
Sollte jemand mehr als 2k€ für seinen Switch bezahlt haben lohnt sich ein Blick ob er nicht schon hardwaremäßig AVB kann und nur noch ein Firmwareupdate braucht.

So, ich hoffe ich konnte das Thema ein wenig mehr beleuchten.

Gruß,
Kurt

Hier ein recht interessantes Interview zum Thema mit John McMahon von Meyer.

http://meyersound.de/news/2012/avb_interview/index.html

Und noch ein Link. http://www.eventelevator.de/re…b-standard-pro-und-kontra

Das die Hersteller von proprietären Lösungen nicht erfreut sind über AVB ist klar.
Wie wohl Behringer mit seinem AES50 das sie teuer gekauft bzw. weiterentwickelt haben reagieren wird ? Gerade Behringer wäre ja ein Kandidat um günstige AVB Endgeräte ( z.B. für LS ) an zu bieten.

Falls sich wer fragt :"Was hab ich denn mit Cobra_Net, Dante und Co. am Hut ?"....so ist die Antwort die, dass die heiß begehrten Möglichkeiten dieser Systeme nun Allgemeingut werden. Und das für kleines Geld. Zumindest wenn man nicht das Meyer Material nimmt. :wink:

Besonders interessant dabei finde ich es bestehende Gerätschaften z.B. aktive Boxen, AVBfähig zu machen. Das könnte ich mir als kleines Einbaumodul vorstellen das über das Anschlussfeld der Box einen Ethercon ( evtl. Power over Ethernet ) nach außen führt. Mehr ist ja nicht nötig. Denke 30€ für ne Home und 90€ für ne ProfiVariante sind realistisch.
Was mit ner aktiven Box geht ginge natürlich auch mit nem Amprack....

Zitat von &quot;Jürgen Klingel&quot;

Für professionelle Anwendung scheinen mir die im zweiten Link erwähnten Probleme mit Bandbreiten, hoher Latenz und Energiebedarf allerdings tatsächlich nicht einfach zu lösen sein.

Da sieht es tatsächlich so aus als wären die proprietären Systeme grundsätzlich, und unaufholbar für AVB , überlegen.

Doch auf den 2ten Blick sind die Argumente von Marc Brunke ( Optocore ) nicht mehr so eingängig.

- Hohe Latenz: AVB standardisiert 2ms für kleine oder 50ms für große Netzwerke. Mittlerweile werden Audiosignale in Installationen aber gerne mal durch 10-20 Geräte geschickt. Kaum vorstellbar, dass 40-1000ms Latenz von Musikern geduldet wird.

Für ein 100Mbit Netz sind max. 2ms spezifiziert. Für ein Giga Netz sind es 1ms. Bei 10 und mehr Giga werden die Latenzen nicht linear fallen. Aber sie werden unter 1ms liegen.
Von 50 oder gar 1000ms ( Horrorzahl ) hab ich noch nirgendwo was gelesen.
Es gibt, vor allem im latenzabhängigen Bereich, auch keine großen oder kleinen Netzwerke. Was es gibt ist eine maximale Anzahl von sogenannten Hops. Die liegt bei 7. Zwischen Talker und Listener dürfen also maximal 6 Switche liegen.

- Verschwendung von Ressourcen: Für bessere Latenz werden ca. 50% der verfügbaren Bandbreite geopfert. Ausgänge (listerer) kosten weitere Bandbreite. Dann muss man noch „Sicherheiten“ einplanen. In der Praxis wird AVB ca. 10 Prozent der Kapazität von determinstischen Systemen wie AES/EBU, Madi oder Optocore besitzen. Das würde Planer zu sehr komplizierten und teueren Netzwerken zwingen.

Mit 10Giga sind bei 24Bit/48kHz schon über 1000 Streams möglich. Bei einem Giga immerhin 119. Das gilt jedoch nur wenn lediglich ein Kanal im Stream enthalten ist. Es können aber auch 8 Kanäle pro Stream sein.
Teuer und kompliziert ist genau das was AVB eben nicht ist. Und, Madi_Strecken bekommt man ja auch nicht eben für Kleingeld. Nur um ein Beispiel zu nennen.

- Verschwendung von Strom: Für AVB werden sehr schnell 10G Ethernet Netzwerke nötig. Diese Infrastruktur ist jedoch extrem stromhungrig. Kunden, die Optocore verplant haben, berichten regelmäßig von 20x – 50x (!) weniger Strombedarf mit einem Optocore System im Vergleich zu einem Ethernet basierten Netzwerk.

Da wird mit Relationen argumentiert. Hmmm, ne 1Giga Netzwerkkarte macht vielleicht 5 Watt weg. Ein 24 Port Giga Switch ca. 30 Watt.

Noch ein Gedanke zu den Latenzen:
In einer heutzutage und praktisch bei Veranstaltungen anzutreffenden PAs incl. Moni wird oft mehrmals hin und her ( A/D bzw. D/A ) gewandelt.
Angenommen Yamaha, die ja auch zur AVB Allianz gehören, würde eine AVB Karte für das LS9 anbieten. Shure baut ein Micro dazu. Switch ist fast egal. Dann ein Endgerät für die aktive LS_Box.
Man bliebe also komplett auf der digitalen Ebene. Ausgenommen einmal A/D im Micro und einmal D/A im Endgerät.
Das sollte im allgemeinen, und bezüglich der Latenzen im besonderen Vorteile bringen.

Zitat von &quot;Jürgen Klingel&quot;

Was mich auch massiv stört: Angenommen, ich hätte nun ein Mikrofon mit AVB und Netzwerkanschluss... auf das, was da rauskommt, habe ich keinerlei Einfluss...keine Möglichkeit mit anderen Vorstufen zu arbeiten, dem Wandler in der Signalquelle bin ich auf Gedeih und Verderb ausgeliefert.
Da wird zwar vieles einfacher, Gestaltungsspielraum geht hingegen flöten.

Hmm, das ist ein berechtigter grundsätzlicher Einwand.
Aber real ist es doch so das Leute die so ein System nutzen würden zur Zeit oft einen ADA8k im Rack haben. Was für die Allermeißten, und für Live, absolut Ok ist. Ich kenne niemand der ( außer den MicPreamps im Interface ) z.B. RME Preamps benutzt, anstelle der ADA.
Von daher wäre ein ADA Wandler im Mic sicher kein Weltuntergang. Und wer über einen RME Wandler ( im Micro ) meckert wäre wohl ein Snop zu nennen. :wink:

Außerdem, ist mir bei dem Amprackgedanken aufgegangen, muss gar nicht unbedingt im Micro gewandelt werden. Es ginge auch mit den vorhandenen Analogmicros. Die Wandlung würde dann im ( 19" ) Preamp stattfinden. Warum auch nicht. Evtl. könnte man dazu die Adats anzapfen. Allerdings hätte man wieder kein Remotegain, also höchstens ne Zwischenlösung.

Ich warte leider immer noch auf die 2 bestellten Entwicklerboards. Ist, praktisch, noch brandneu das Thema. Erstaunlich das Meyer schon ein komplettes System am Start hat. Können die auch liefern ? :roll:
Kann mal wer ein Sys bestellen ? Das kann man, wie bei Thoman und Co. doch bestimmt auch nach 4 Wochen wieder zurück schicken und bekommt seine Kohle wieder. :grin:

Zitat von &quot;Jürgen Klingel&quot;

Mein Fazit:
Mal abwarten, für meinen Anwendungsbereich brauche/will ich AVB nicht, bin ehrlich gesagt, noch zu arg in der Analogtechnik verwurzelt.

Jipp, seh ich auch so. Abwarten ist angesagt. Auch weil ja bis jetzt nur von der eigentlichen Vernetzung gesprochen wird. Anwendungen die auf AVB aufsetzen sind noch gar kein Thema. z.B. die Delays. Da kann man sich fragen obs erlaubt sein wird die Spezifikation zu verbiegen ( also z.B. die Timestamps als Delay zu mißbrauchen ) oder ob das ( ausgenommen Entwickler ) gar nicht möglich ist und ne App her muss. Was imho sinnvoll wäre.

Ich denke die Analogtechnik ist tot, hat nur vergessen um zufallen. Vielleicht ( Bass ) Amps ausgenommen......wie wärs mit intelligenten Eisenschweinen ?

z.B. liebe ich meinen Controller dafür das er komplett per (W)LAN bedienbar ist. Das FF800 dagegen nicht. Was tierisch nervt. Also wird fürs FF und die ADAs immer ne Extrawurst gebraten. Man denke nur an die Verrenkungen den ADA aus der Ferne zu steuern. Per LAN ist das alles viel einfacher und vor allem konsistent. Solange sich alle an die Specs. halten kann Jeder mit Jedem.

Die Entwicklerboards sind nun für Ende September als lieferbar angekündigt. Wir werden sehen.....

Gruß,
Kurt