Un passaggio epocale, audio e video in rete su Ethernet non più come “clandestini” ma scortati e su tappeto di velluto rosso!
Eccoci a testimoniare un passaggio epocale in cui una tecnologia relativamente comune e “semplice” come il protocollo di rete Ethernet diventa ancora più grande.
Sì perché oggi la famiglia di standard IEEE 802, che è quella che coinvolge il ben noto protocollo chiamato Ethernet (802.3), viene allargata per consentire il trasferimento di file audio e video minimizzando la latenza o tempo di trasferimento e assicurando anche la sincronizzazione tra canali audio di uno stesso programma così come tra canali audio e video, risolvendo uno dei limiti più noti di Ethernet.
L'idea nasce per iniziativa di un gruppo di aziende associate – dal numero crescente con il passare del tempo - che hanno convenuto sulla necessità di far crescere uno standard aperto, libero da logiche brevettuali o di licenze a pagamento. La tecnologia è aperta e utilizzabile da tutti coloro che aderiscono a questo nuovo standard previsto dall'ente normatore IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
L'acronimo comune da tenere d'occhio è AVB, per esteso Audio Video Bridging, che si riferisce a uno standard tecnico sviluppato dall'IEEE e nel dettaglio dal gruppo di lavoro IEEE 802.1 Bridging and Network Management.
Vari sottogruppi in seno all'IEEE hanno lavorato per mettere a punto una serie di protocolli che consentissero il trasferimento o streaming a bassa latenza su reti IEEE 802.3, con cablaggio cat5 piuttosto che su fibra ottica, di programmi multicanale audio e video con garanzia di consegna sincronizzata.
Il fine evidente di una simile iniziativa è la completa interoperabilità di tutta una serie di apparati aderenti agli standard AVB. AVnu Alliance, così si chiama il consorzio di aziende, si prefigge di promuovere applicazioni per dispositivi audio e video nelle aree automotive, consumer e professionale.
Tra i vari fini di questa alleanza ci sono la creazione di test di conformità, procedure di test e processi di certificazione che possano assicurare la piena interoperabilità AVB degli apparati A/V in rete, così da garantire un'alta qualità nello streaming.
Altro punto di impegno è la diffusione della conoscenza di questo standard in modo più ampio possibile, così da rendere molto evidenti i suoi vantaggi e facilitare il percorso di collaborazione in una direzione comune tra le organizzazioni che vi aderiscono, allo scopo di garantire la migliore esperienza A/V da parte dell'utente finale.
In data 16 ottobre 2012 il convegno SIEC ha proposto diversi interventi in questa direzione. Quello dell'Ing. Umberto Nicolao è stato di particolare interesse per il mondo broadcast.
Alcune note del suo intervento hanno sottolineato: “AVB è un sistema pensato per un trasferimento più “consapevole” di informazioni audio o audio-video su rete Ethernet, basato su di un insieme di protocolli standard aperti. Si propone di correggere ben note limitazioni che di fatto determinano una gestione, per certi versi “approssimativa”, del flusso dati su reti IT-oriented”.
I problemi che il tradizionale trasferimento su rete Ethernet doveva superare sono di sincronizzazione tra segnali audio e video e tra canali audio, di gestione del traffico e di latenza.
In pratica, lo scopo della nuova serie di protocolli di trasferimento propri del sistema AVB (quasi un sogno) è quello di far funzionare la rete alla stregua di un collegamento fisico in rame, ovviamente accettando un ritardo ragionevolmente contenuto, per consentire la connessione logica tra apparati con interfaccia digitale distanti tra loro.
IEEE, è stata coinvolta da AVnu in quanto l'unica associazione autorizzata a metter le mani sui protocolli Ethernet. E’ un'associazione internazionale, senza finalità di lucro,il cui obiettivo è la promozione della conoscenza e lo sviluppo delle tecnologie.
Annovera oltre 320.000 membri di 150 nazioni; comprende tecnici, ingegneri, ricercatori, studenti, professori, nonché semplici appassionati di elettrotecnica ed elettronica di ogni parte del mondo.
Lo spettro di intervento dell'IEEE risulta piuttosto ampio in quanto sono coinvolte Industria, Telecomunicazioni, Elettronica, Ingegneria Informatica, Ingegneria dell'Automazione, Ingegneria Biomedica, Ingegneria Aerospaziale e Nanotecnologie.
L'IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee (LMSC) è una commissione dell'IEEE preposta a sviluppare standard per le reti locali (LAN) e per le reti metropolitane (MAN).
Da questa commissione sono stati definiti gli obiettivi di molti gruppi che hanno sviluppato standard famosi come appunto Ethernet, il Token Ring, le WLAN, il Bridging e le LAN Virtuali ecc. Ogni gruppo è concentrato su una specifica area di ricerca.
Note tecniche AVB
I dati audio-video e audio multicanale sono gestiti, simultaneamente, dagli stessi switch che stanno inoltrando email, controllo, VoIP e altri dati.
Nessuna LAN virtuale deve essere configurata per creare un flusso AV.
Il traffico AVB non transita attraverso switch (bridge) non AVB.
I prodotti AVB ready attualmente disponibili, dai circuiti integrati sino alle end station, sono circa una dozzina ed è facile prevedere che il numero crescerà in fretta e in modo esponenziale: prodotti più intelligenti in grado finalmente di comunicare su una infrastruttura di rete non proprietaria e affidabile anche per applicazioni AV, in grado di rispondere alle richieste dei professionisti.
Si appoggia a una struttura esistente che si sta muovendo in direzione dei 100Gbps e che consente enormi risparmi di scala nel cablaggio e le infrastrutture.
La sincronizzazione di tutti i device aderenti all'AVB verrà realizzata grazie all'incapsulamento di un riferimento di tipo time based (presentation time), ovvero grazie al Precision Time Protocol (PTP) IEEE 802.1 AS, che definisce algoritmi per l’elezione di un master clock, misure di link delay e compensazione, oltre a meccanismi di adjustment.
Così tutti i device in rete potranno finalmente allinearsi nel playback, confrontandosi con una comune base temporale presente nei pacchetti dello stream.
Lo standard prevede supporto a sorgenti con frequenze di campionamento e risoluzione differenti e consente di sincronizzare anche segnali Audio e Video che viaggiano su percorsi differenti, realizzando trasmissioni senza artefatti sull’ audio come “pop e click”, e dropout sul video.
I protocolli SRP (802.1Qat) e Qav (802.1Qav) assieme invece garantiscono la consegna di contenuti AV in streaming con pacchetti corretti, senza latenze deleterie e senza ricorrere a grandi buffer nei nodi come in passato.
Con l'AVB possiamo conoscere il tempo massimo di latenza del nostro segnale utile che al massimo è di 2 millisecondi su sette hop a 100 Mbps e anche meglio in caso di gigabit Ethernet, dove il delay può scendere sotto il millisecondo.
In area Broadcast questo equivale alla possibilità di ridurre di molto l'infrastruttura necessaria a commutare e instradare segnali HD non compressi: non più una costosa centrale apposita, basterà una rete ethernet 10 o 100G purché compatibile AVB.
Didascalia
AVB audio video bridging è un ponte che consente la distribuzione di audio e audio/video sincronizzati su rete Ethernet, a bassa (e nota) latenza, 100% compatibile tra apparati aderenti allo standard internazionale gratuito, basato su configurazione semplificata e sviluppato da una task-force indipendente.
L'alleanza IEEE 802.1 Audio Video Bridging Task Group si focalizza sugli impieghi AVB nelle aree dell'elettronica applicata ai settori Automotive, Professionale e Consumer.
A trarre grandi vantaggi dal formato AVB saranno soprattutto le installazioni nello sport, nei centri per convention, nelle sale concerti, nel live sound e nei centri di produzione e di trasmissione broadcast.
