AES / EBU
AES / EBU este un format standard pentru audio digital , utilizat pentru interfața diferitelor dispozitive între ele.
Oficial, este denumit AES3, dar își primește denumirea comună din faptul că a fost dezvoltat în comun de Audio Engineering Society (AES) și European Broadcasting Union (EBU). Prima introducere a acestui format datează din 1992, cu revizuiri ulterioare în 1995, 1998 și 2003. Standardul definește, de asemenea, diferite tipuri de conectori utilizați de echipamente.
Un standard înrudit, numit S / PDIF , a fost dezvoltat ca o versiune de consum a AES / EBU, cu conectori de tip mai obișnuiți și face acum parte din specificația generală AES3.
Conexiuni
Standardul AES3 reflectă partea 4 a standardului internațional IEC 60958. Dintre tipurile de conectori fizici pe care îi definește, trei tipuri sunt utilizate în mod obișnuit:
- IEC 60958 tip I echilibrat - cablu cu 3 conductori, pereche răsucită de 110 ohmi și conector XLR , utilizat în instalații profesionale (standard AES3)
- IEC 60958 Tip II neechilibrat - cablu coaxial de 75 ohmi 2 cu conector RCA , utilizat în echipamente de uz casnic
- IEC 60958 Tip II Optic - cablu din fibră optică , de obicei din plastic, dar uneori și din sticlă, cu un conector F05 , utilizat din nou la echipamentele de uz casnic
Conectorii F05, conectorii din fibră optică din plastic Toshiba de 5 mm, sunt de obicei cunoscuți cel mai bine prin denumirea lor comercială, TOSLINK .
Precursorul specificației IEC 60958 tip II a fost interfața S / PDIF , la care ne referim pentru detalii despre formatul de date AES / EBU. Rețineți, totuși, că nivelurile electrice sunt diferite între cele două interfețe.
Alte facilități de transport AES3.
În ultima perioadă, multe echipamente profesionale sunt echipate cu hamuri coaxiale de 75 ohmi care utilizează un conector BNC . Acest lucru vă permite să utilizați aceleași cabluri, separatoare și infrastructură deja utilizate pentru video analog și digital. Exemplul tipic este în cea mai recentă generație de înregistratoare video betacam , dar multe servere video au și acest tip de conexiune, cunoscut sub numele de AES3id .
Sunetul AES / EBU poate fi de asemenea transmis direct împreună cu semnalul video, într-un semnal SDI . În acest caz, este integrat ca date auxiliare împreună cu informațiile de sincronism orizontal și se numește audio încorporat .
O altă modalitate de transmitere a sunetului AES / EBU este încapsularea acestuia într-o rețea ATM . Standardul pentru a face acest lucru este AES47 , cunoscut și sub numele de IEC 62365 .
Pentru informații despre sincronizarea structurilor audio digitale, consultați standardul AES11 , în timp ce capacitatea de a insera identificatori unici într-un flux AES3 este acoperită de standardul AES52 .
Protocolul
Protocolul de nivel scăzut pentru transmiterea datelor este în mare măsură identic între AES / EBU și S / PDIF, deci următoarele se aplică și ultimului format, dacă nu se specifică altfel.
AES / EBU a fost conceput în principal pentru a suporta audio codat PCM atât în format DAT de 48 kHz, cât și în format CD de 44,1 kHz. Nu s-a făcut nicio încercare de a utiliza un operator de transport care ar putea suporta ambele rate de eșantionare: AES / EBU permite ca datele să fie de orice frecvență și recuperează ceasul de referință folosind codificarea codului de marcare bifazică (BMC) pentru date. O consecință importantă a acestui fapt este că semnalul AES / EBU transportat pe o linie echilibrată este independent de polaritate și este transmis corect chiar dacă cablul este push-pull.
Fluxul de biți constă din date audio PCM grupate în eșantioane mici și inserate într-o structură mai mare care conține, de asemenea, diverse informații și coduri de stare. Structura de cel mai înalt nivel este blocul audio , care corespunde aproximativ cu numărul de eșantioane de date PCM. Fiecare bloc este împărțit în 192 de cadre numerotate de la 0 la 191, la rândul lor împărțite în două sub-cadre (sau canale): A (stânga) și B (dreapta). Fiecare sub-cadru conține informațiile unui singur eșantion de audio PCM sau, mai simplu, a unui canal de audio. Fiecare sub-cadru este organizat în 32 de intervale de timp numerotate de la 0 la 31, din care fiecare corespunde aproximativ unui singur bit . Nu toate blocurile sunt utilizate pentru a transmite date audio, unele sunt pentru semnale de control, iar altele pentru transmiterea informațiilor despre canale. În utilizare normală, numai 20 de blocuri sunt utilizate pentru audio, ceea ce oferă o calitate audio de 20 de biți (ca o comparație, un CD utilizează probe de 16 biți).
În cele din urmă, un bloc audio complet conține 192 de mostre de două canale audio și alte date, pentru 12288 biți în total.
Cei 32 de biți ai intervalului de timp sunt folosiți astfel:
Interval de timp de la 0 la 3
În realitate, aceste intervale de timp nu transportă date, dar pot ajuta la recuperarea ceasului și identificarea sub-cadrului . Nu sunt codificate BMC, deci sunt unice în fluxul de date și sunt mai ușor de recunoscut, dar nu reprezintă biți reali. Structura lor minimizează curentul continuu pe linia de transmisie. Sunt posibile trei preambuluri:
- X (sau M): 11100010 dacă starea anterioară era „0”, 00011101 dacă era „1”
- Y (sau W): 11100100 dacă starea anterioară era „0”, 00011011 dacă era „1”
- Z (sau B): 11101000 dacă starea anterioară era „0”, 00010111 dacă era „1”
Denumirea X, Y, Z este conform standardului AES; că M, W, B din IEC 958 (o extensie a AES).
Interval de timp 4-7
Aceste intervale de timp pot transporta informații auxiliare, cum ar fi un canal audio suplimentar de calitate scăzută, utilizat de exemplu pentru talkback către studio sau pentru comunicarea de servicii între două studiouri. Alternativ, pot fi utilizate pentru a extinde lungimea cuvântului la 24 de biți. acest lucru necesită ca dispozitivele care primesc semnalul să poată utiliza acest format nestandard.
Interval de timp 8-27
Aceste intervale de timp transportă 20 de biți de informații audio, în ordine de la LSB la MSB . Dacă sursa furnizează mai puțin de 20 de biți, LSB-urile neutilizate sunt setate la zero logic (de exemplu, biții 8-11 ai unui flux de date pe 16 biți de pe un CD audio sunt zero).
Interval de timp de la 28 la 31
Aceste intervale de timp transportă biți asociați cu diverse informații, după cum urmează:
- V (28) Bit de validitate: dacă este setat la zero, cuvântul de eșantionare audio este compus din date corecte, potrivite pentru conversia digitală / analogică. În caz contrar, aparatul de recepție trebuie să dezactiveze ieșirea în timpul probelor defecte. Este folosit de cititorii care au probleme cu citirea unui eșantion.
- U (29) Bit de utilizator: orice tip de date, cum ar fi: durata, melodia, numărul piesei etc. Un bit pe canal audio pe cadru formează un flux de date seriale. Fiecare bloc audio are un cuvânt de control de 192 de biți.
- C (30) Bit de stare al canalului: structura sa depinde de tipul semnalului, indiferent dacă AES / EBU sau S / PDIF .
- P (31) Bit de paritate: pentru detectarea erorilor. Un bit de paritate este furnizat pentru a permite detectarea erorilor rezultate din funcționarea defectuoasă a interfeței. Dacă bitul este setat, paritatea este uniformă.
Bitul de stare a canalului din interfața AES / EBU
Așa cum s-a indicat mai sus, există un bit de stare al canalului în fiecare sub-cadru, rezultând un cuvânt de 192 biți pentru fiecare canal al fiecărui bloc audio . Aceasta înseamnă că există 192/8 = 24 octeți disponibili în fiecare dintre cele două canale ale fiecărui bloc audio. Conținutul bitului de stare al canalului este complet diferit între AES / EBU și S / PDIF. Pentru AES / EBU, standardul descrie în detaliu modul în care trebuie folosiți majoritatea biților. Aceasta este doar o prezentare generală dintr-un punct de vedere mai înalt, care descrie doar scopul celor 24 de octeți:
- octet 0: date de control de bază: indică dacă sunetul este comprimat sau nu, dacă există un fel de accent, care este rata de eșantionare.
- octet 1: indică dacă fluxul audio este stereo, mono sau alte combinații.
- octet 2: indică lungimea cuvântului audio.
- octet 3: utilizat numai pentru aplicații cu mai multe canale.
- octet 4: indică dacă semnalul poate fi folosit ca referință pentru frecvența de eșantionare.
- octet 5: rezervat.
- Octeți 6 - 9 și 10 - 13: Aceste două sloturi de patru octeți sunt utilizate pentru a transmite caractere ASCII .
- octeți 14 - 17: acești 4 octeți oferă un slot pe 32 de biți în care există o adresă care este incrementată cu fiecare cadru și este utilizată pentru a le numera.
- octet 18 - 21: ca mai sus, dar într-un format diferit, deoarece este relativ la timpul real (este resetat la miezul nopții).
- octet 22: conține informații despre fiabilitatea blocului audio.
- octet 23: octetul final este un CRC . Dacă nu este recepționat, înseamnă că transmisia a fost oprită înainte de sfârșitul blocului audio, astfel încât blocul respectiv este ignorat.
Cod de timp încorporat AES / EBU
Codul de timp AES / EBU încorporat este un tip de cod de timp SMPTE încorporat într-un flux audio AES / EBU. Este utilizat în domeniul profesional pentru sincronizarea și înregistrarea semnalelor de referință.
Bibliografie
- J. Watkinson, The Art of Digital Audio Third Edition, Focal Press, 2001
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe AES / EBU
linkuri externe
- INTERFAȚA AUDIO DIGITALĂ EBU / AES , document tehnic EBU
- Discuție Arhivat la 17 aprilie 2008 la Internet Archive . pe interfața AES3id .
