AUDIO-OVER-IP W POSTPRODUKCJI
CZĘŚĆ 1: WPROWADZENIE
1. Wprowadzenie
Możemy wyróżnić trzy odrębne, jakkolwiek w istotny sposób nakładające się na siebie, etapy ewolucji zapisu i postprodukcji audio. Pierwszym był etap całkowicie analogowy, który rozpoczął się wraz z wynalezieniem taśmowego zapisu dźwiękowego i edycji liniowej. Metodologia pracy była jednak uciążliwa, a edycja powolna. Następnie, wraz z rozwojem i pojawieniem się technologii cyfrowej rejestracji dźwięku w latach 80., rozpoczął się rozdział cyfrowy, a wśród nowych możliwości pojawiła się edycja nieliniowa. Dzięki zastosowaniu rozproszonych sygnałów zegarowych i wielokanałowych cyfrowych protokołów audio możliwa stała się wzajemna komunikacja pomiędzy stacjami roboczymi indywidualnych użytkowników.
Następnie, w początkach lat 2000, w wyniku rozwoju protokołu komunikacyjnego TCP/IP z lat 80, stanowiącego fundament Internetu, rozpoczął się rozdział sieciowy audio-over-IP (AoIP).
Dzisiaj technologie AoIP są w pełni dojrzałe. Niezliczone studia, teatry, stałe i mobilne instalacje dźwiękowe, a także lokale użytkowe wykorzystują systemy AoIP, by osiągnąć zamierzony efekt. AoIP wykorzystywana jest w różnym stopniu na wielu etapach produkcji; w wielu przypadkach sieciowe systemy dystrybucji audio pozwoliły wykonać ogromny skok jakościowy. Mimo to, jeśli chodzi o ugruntowanie pozycji w branży postprodukcji, przed AoIP jest jeszcze długa droga. Dlatego stworzyliśmy ten przewodnik, aby dopomóc tym profesjonalistom z branży audio, którzy chcieliby dowiedzieć się więcej o Audio-over-IP w odniesieniu do ich specjalizacji. Jeśli więc kiedykolwiek zastanawiałeś się, czy AoIP będzie odpowiednia dla Twojego sposobu pracy (odpowiedź brzmi prawdopodobnie “tak”), albo czy nie sprawi, że cały Twój obecny sprzęt będzie wymagał natychmiastowej wymiany (nie musi), albo też czy zastosowanie tej technologii nie zagrozi bezpieczeństwu Twojej pracy (również nie musi), czytaj dalej, ponieważ są to pytania, na które będziemy starać się tu odpowiedzieć. Zaczniemy od odpowiedzi na dwa podstawowe. Po pierwsze, czym właściwie jest AoIP? Po drugie, czym jest technologia Dante stosowana we wszystkich produktach Focusrite Pro AoIP i jak ona działa?
1.1. Co to jest AoIP?
Po narodzinach technologii cyfrowego przetwarzania dźwięku i opracowaniu cyfrowych protokołów komunikacji sieciowej pojawienie się AoIP było już tylko kwestią czasu. Jeśli nie dla wszystkich jest to oczywiste, “IP” w AoIP oznacza Internet Protocol (TCP/IP to skrót od Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Wynika stąd, że pod względem metody transmisji i obsługi danych AoIP działa zasadniczo tak samo, jak Internet i sieci lokalne, które doskonale znamy. Istnieje jednak pewna znacząca różnica, a dotyczy ona sposobu, w jaki w AoIP traktowane są informacje w domenie czasowej. Konwencjonalne dane, transmitowane czy to przez Internet, czy sieć lokalną, dzielone są na łatwe w obsłudze fragmenty zwane pakietami, z których każdy opatrzony jest cyfrową etykietą. Wskazuje ona, po pierwsze, punkt docelowy, a po drugie miejsce pakietu w całym ciągu danych, odtwarzanym w punkcie przeznaczenia. Tym, czego jednak konwencjonalnym pakietom danych brakuje, to etykieta zawierająca informacje czasowe; w rezultacie, o czym wszyscy doskonale wiemy, mogą one docierać do celu w dowolnej kolejności.
Brak informacji czasowej miałby fatalny wpływ na dane audio dystrybuowane w czasie rzeczywistym i dlatego właśnie informacja czasowa jest najważniejszym dodatkiem, jaki technologia AoIP wprowadza do konwencjonalnych protokołów sieciowych.
Jednakże o dodaniu informacji czasowej łatwiej jest mówić, niż ją zaimplementować. Niemniej zagadnienie to ma dwa ważne aspekty. Po pierwsze, obecność takiej informacji daje pewność, że połączone kanały cyfrowego strumienia audio zachowują relacje czasowe. Dzięki temu, na przykład, dwa kanały sygnału stereo pozostają w idealnej zgodności fazowej i nie pojawia się jitter, który mógłby prowadzić do wystąpienia zniekształceń na etapie konwersji cyfrowo-analogowej. Drugim aspektem domeny czasowej, jaki rozwiązuje technologia AoIP, jest ogólna latencja sygnału. Aby cyfrowe nagrywanie dźwięku i jego dystrybucja w instalacjach miały jakikolwiek sens, typowe opóźnienie, z jakim wszyscy spotykamy się w przypadku konwencjonalnych sieci, i to bez względu na to, czy są to zamknięte sieci lokalne (LAN), czy otwarty Internet, byłoby całkowicie nieakceptowalne. Dlatego też sprzęt AoIP jest projektowany i konfigurowany tak, aby łączna latencja dla całej sieci i wszystkich kanałów audio w obu kierunkach (rejestracja i odtwarzanie) nie przekraczała kilku milisekund. Zanim przejdziemy do opisu technologii Dante AoIP, która jest implementowana we wszystkich urządzeniach Focusrite AoIP, nie zaszkodzi powiedzieć kilku słów o potencjale AoIP.
Pomimo ogromnych unowocześnień, jakie przyniósł rozwój cyfrowych technologii audio, nagrywanie i przetwarzanie dźwięku pozostawało do tej pory procesem całkowicie zamkniętym. W przeciwieństwie do tego, oprócz znacznego zwiększenia potencjalnej liczby dostępnych kanałów i minimalizacji skali okablowania (ciężkie i kosztowne kable wieloparowe zastąpione zostały pojedynczymi przewodami sieciowymi), AoIP sprawia, że produkcja audio jest procesem otwartym, powszechnym i równoległym. Zwiększenie liczby wejść/wyjść i funkcjonalności interfejsu jest możliwe w dowolnym momencie, a dane audio mogą być udostępniane jednocześnie na wielu stacjach roboczych, stając się zasobem współdzielonym. I jakkolwiek zastosowanie AoIP nie wymusza zmiany dotychczasowych metod pracy w produkcji audio, to jednak potencjał, jaki oferują te nowe, znacznie bardziej wydajne i elastyczne, jest prawie nieograniczony.
1.2. Czym jest Dante?
Technologia Dante firmy Audinate stała się de facto standardem dla AoIP, a oprócz Focusrite jej implementację oferuje wielu innych producentów sprzętu pro audio. Opierając się na tej samej technologii ethernetowej, jaka stosowana jest w konsumenckich i komercyjnych sieciach danych, Dante umożliwia wielokanałową, cyfrową dystrybucję nieskompresowanego sygnału audio, z minimalną latencją i częstotliwością próbkowania do 192 kHz. Dante AoIP może nawet współdzielić istniejącą infrastrukturę sieciową ze standardowym ruchem sieciowym. (Sprzęt dowolnego producenta wyposażony w Dante zawsze będzie kompatybilny pod względem widoczności z siecią AoIP, jednak niektóre cechy techniczne, charakterystyczne dla jednego producenta, mogą nie być dostępne w całej sieci AoIP, zbudowanej w oparciu o sprzęt innej marki).
Jak opisano w poprzednim punkcie, działanie technologii Dante polega na segmentowaniu danych audio i opakowaniu ich w pakiety IP, gotowe do transmisji przez Ethernet, za pomocą okablowania Cat 5e, Cat 6 lub światłowodów. Każdy pakiet danych zawiera informacje czasowe, a także wskazanie adresów źródłowego i docelowego, co umożliwia natychmiastowe przekierowanie danych i ponowne ich złożenie, gdy zawarty w nich zapis dźwiękowy wymaga konwencjonalnego przetworzenia lub dystrybucji. W niektórych aspektach Dante można postrzegać jak cyfrowy interfejs audio, podobny do USB, FireWire czy Thunderbolt, który jest dołączony do sprzętu DAW. Na przykład użytkownik laptopa, dysponujący pojedynczym urządzeniem Dante, może obsługiwać prosty system, łącząc komputer z interfejsem za pomocą pojedynczego kabla Ethernetowego. Jednak funkcjonalność i wszechstronność, jakimi cechuje się technologia Dante – gdy w pełni wykorzystuje się jej sieciowy potencjał – znacznie przewyższa możliwości konwencjonalnych interfejsów, redefiniuje tradycyjną metodologię pracy, umożliwiając wieloplatformową i wielostanowiskową współpracę w środowisku rozproszonym.
1.3. Infrastruktura sieci Dante
Jakkolwiek możliwe jest stworzenie prostej instalacji AoIP składającej się z laptopa i stacji DAW wyposażonej w interfejs Dante, to jednak aby w systemach złożonych z więcej niż dwóch urządzeń sieciowych możliwe było bezpośrednie połączenie bez użycia sieci zewnętrznej, konieczne jest zastosowanie switcha sieciowego i okablowania. Standardowo stosowane są switche sprzętowe, zaprojektowane dla tradycyjnych sieci IP, a także tradycyjne okablowanie Cat 5e, Cat 6 lub światłowodowe, a Dante AoIP może nawet współdzielić ruch sieciowy z konwencjonalną siecią. W instalacjach AoIP nie ma więc potrzeby stosowania switchy ani okablowania zaprojektowanego specjalnie dla systemów audio. Dla zapewnienia niskiej latencji i bezawaryjnej pracy infrastruktura sieci powinna jednak spełniać następujące wymagania techniczne:
Połączenia między switchami o gigabitowej przepustowości (mogą być używane switche 100 Mb/s, ale wówczas liczba kanałów jest ograniczona, a latencja wzrasta)
- Przełączanie zarządzane (cecha preferowana, nieobowiązkowa), dostarczające informacji o działaniu każdego łącza sieciowego
- Funkcjonalność Quality of Servive (QoS)
- QoS Diffserv (DSCP) o ścisłym priorytecie
- Okablowanie Cat 5e, Cat 6 lub światłowodowe.
Uwaga: technologia EEE (Energy Efficient Ethernet), która służy zmniejszaniu zużycia energii przez switche w okresach małego natężenia ruchu sieciowego (zwana również Green Ethernet i EEE802.3az), jest całkowicie niekompatybilna z Dante, dlatego należy ją za wszelką cenę dezaktywować lub unikać jej stosowania.
1.4. Aplikacje programowe Dante
Oprócz sprzętowej technologii Dante, która stanowi podstawę działania Focusrite, Audinate oferuje trzy programy narzędziowe Dante, które pełnią rolę interfejsu sieci Dante, oferując narzędzia do konfigurowania i zarządzania siecią w systemach Windows i OS X. Te trzy aplikacje opisano dokładniej w rozdziale 3 niniejszego dokumentu, ale wymieńmy pokrótce ich funkcje.
Dante Virtual Soundcard (DVS) umożliwia aplikacjom audio, takim jak Pro Tools czy Logic Pro, działającym w systemach Windows i OS X, połączenie i uzyskanie dostępu do urządzeń wyposażonych w interfejs Dante bezpośrednio poprzez gniazdo sieciowe komputera. DVS nie jest wymagana podczas korzystania z dedykowanej karty Dante, na przykład RedNet PCIeR.
Dante Controller to podstawowe narzędzie Dante, które umożliwia zarządzanie dystrybucją sieciową (czyli routingiem sygnałów) i oferuje wiele opcji konfiguracji na poziomie urządzenia hosta.
Dante Domain Manager udostępnia funkcje do zarządzania siecią i bezpieczeństwem, takie jak uwierzytelnianie użytkowników czy kontrola dostępu, a także audyt sieci. Domain Manager może służyć również do konfigurowania podsieci w ramach jednej sieci Dante.
1.5. Dante i Focusrite Pro
Focusrite Pro produkuje szeroką gamę urządzeń audio wyposażonych w protokół Dante, przeznaczonych do nagrywania, pracy w systemach nagłośnieniowych i postprodukcji audio, które można łączyć, tworząc instalacje produkcyjne o ogromnych możliwościach. Produkty te należą do rodziny produktów Focusrite Pro, obejmującej następujące grupy urządzeń.
Produkty te składają się z podzespołów, które sprawiają, że RedNet stanowi najbardziej wszechstronną i efektywną spośród dostępnych implementacji AoIP. Oferując szeroki wybór w zakresie liczby wejść/wyjść pełnią rolę “mostków” umożliwiających integrację AoIP ze strukturami analogowymi, cyfrowymi (AES, S/PDIF lub ADAT), a także Thunderbolt i MADI.
Produkty te łączą w sobie funkcjonalność interfejsów Thunderbolt DAW, wyposażonych w wejścia mikrofonowe i liniowe/cyfrowe, z cechami przedwzmacniaczy mikrofonowych/ liniowych Dante.
CZYTAJ DALEJ
AUDIO-OVER-IP W POSTPRODUKCJI
WYBIERZ CZĘŚĆ
