Öppna kontrollarkitektur

Open Control Architecture (OCA) är en kommunikationsprotokollarkitektur för kontroll, övervakning och anslutningshantering av nätverksanslutna ljud- och videoenheter. Sådana nätverk kallas "medianätverk".

Den officiella specifikationen för OCA är Audio Engineering Society (AES) standard känd som AES70-2015 , eller bara AES70 .

AES70 är en öppen standard som kan användas fritt, utan licenser, avgifter eller organisationsmedlemskap.

Tillämplighet

AES70 är tänkt att stödja medianätverk som kombinerar enheter från olika tillverkare. AES70 är inriktat på professionella applikationer och lämpar sig för medianätverk med 2 till 10 000 enheter, inklusive nätverk med uppdragskritiska och/eller livssäkerhetsroller.

AES70 är endast för enhetskontroll, övervakning och anslutningshantering. Den tillhandahåller inte transport av mediaprogrammaterial. AES70 är dock designad för att fungera med praktiskt taget alla mediatransportsystem, som applikationen kräver.

AES70s delar är separerbara och kan användas oberoende. Till exempel kan en enhet implementera AES70-anslutningshantering, men använda andra sätt för driftkontroll och övervakning.

AES70 kallas en "arkitektur" eftersom den utgör grunden för definition av flera kontrollprotokoll. Dessa protokoll delar alla en gemensam programmeringsmodell, men varierar i signaleringsdetaljer, beroende på formen av den underliggande datatransportmekanismen. En AES70-applikation kommer att använda vilket AES70-protokoll som är lämpligt för den tillgängliga kommunikationsmetoden.

Bakgrund

OCA, arkitekturen för AES70, utvecklades av OCA Alliance , branschorganisation, med början 2011. OCA baserades på ett befintligt kontrollprotokoll vid namn OCP , som hade skapats av Bosch Communications Systems 2009 och 2010. OCP var i sin tur baserat på en embryonal kontrollprotokollstandard vid namn AES-24 utvecklad av AES i början av 1990-talet.

Redan från början var det alla inblandades avsikt att få OCA till en öppen offentlig standard. Alliansen slutförde OCA-utvecklingen hösten 2014 och överförde specifikationen till AES för återgivning till en formell standard. AES70, den formella standarden, publicerades den 4 januari 2016.

Idag arbetar OCA Alliance för att utveckla och förbättra funktionaliteten hos AES70 och för att främja AES70:s införande i den professionella mediesystembranschen. Alliansen främjar förståelse och adoption av AES70, underlättar skapandet av AES70-implementationer och relaterade verktyg och teknologier, och utvecklar framtida funktionsförbättringar av AES70-standarden.

Strukturell översikt

Omfattning

AES70 definierar kontrollgränssnittet som en mediaenhet presenterar för ett nätverk som den är ansluten till. Således är AES70 oroad över representationen av enhetsfunktioner på ett systematiskt sätt, och med kontroll och övervakning av dessa funktioner via en väldefinierad familj av protokoll.

Medienätverk inkluderar normalt en eller flera enheter som kallas "kontroller" med användargränssnitt som tillåter människor att kontrollera och övervaka ljud- och/eller videofunktionerna hos de nätverksanslutna enheterna. I AES70-kompatibla nätverk använder styrenheter AES70-protokoll för att kommunicera med enheterna de styr.

AES70 definierar kontrollprotokollet som används mellan styrenheter och enheter; dess räckvidd omfattar inte design eller konstruktion av styrenheter eller deras användargränssnitt.

AES70 är avsedd att användas för professionella applikationer. Tekniska krav för sådana applikationer har beskrivits på annat håll. OCA:s räckvidd utesluter tillämpningar i hem, bilar och andra konsumentområden.

Enhetsmodell

AES70-enhetsmodellen är den kanoniska beskrivningen av kontrollgränssnittet som en AES70-kompatibel enhet presenterar för nätverket. AES70-enhetsmodellen är objektorienterad. Den definierar en obligatorisk och en valfri uppsättning objekt ("OCA-objekt") som enhetens kontrollgränssnitt implementerar. Med hjälp av ett AES70-protokoll kan styrenheter komma åt egenskaperna för dessa objekt för att utföra kontroll, övervakning och anslutningshantering.

OCA-objekt är abstraktioner som representerar enhetskontroll- och övervakningspunkter och mediaanslutningar. De kan eller kanske inte motsvarar faktiska programmeringsobjekt eller hårdvarukomponenter inuti enheten. Om en enhet implementerar ett AES70-protokoll korrekt är den AES70-kompatibel. AES70 definierar inte hur det kan eller bör åstadkommas.

Generellt sett tenderar AES70-enhetsmodellen att skilja sig från enhetsmodeller i andra styrarkitekturer. på flera sätt:

  1. AES70 förutsätter inte en hierarkisk enhetsstruktur.
  2. AES70 fördefinierar inte specifika bearbetningskonfigurationer, signalbehandlingsmoduler, enhetstyper eller enhetsfamiljer.
  3. AES70 definierar inte styrenhetens användargränssnitt eller användargränssnittselement.
  4. AES70 har starkt stöd för dynamiskt omkonfigurerbara enheter.
  5. AES70 erbjuder en stark och transportagnostisk modell för anslutningshantering.
  6. AES70:s repertoar av lednings- och hushållsfunktioner är relativt rik.

Klassstruktur

AES70 Class Structure definierar en uppsättning klasser ("OCA Classes") som enheter kan använda för att instansiera OCA-objekt. Det finns tre sorters klasser:

  • Arbetare , som representerar applikationsfunktioner för enheter – förstärkningskontroller, nivåmätare, omkopplare, utjämnare, et cetera.
  • Agenter , som modifierar och assisterar kontrollfunktioner på olika sätt.
  • Managers , som representerar olika globala enhetstillstånd.

OCA-klasser kan grovt grupperas i tre funktionella uppsättningar:

  • Hanteringsklasser , som ger grundläggande enhetshantering och hushållsfunktioner.
  • Styr- och övervakningsklasser , som handlar om enhetens drift.
  • Anslutningshanteringsklasser , som handlar om installation, övervakning och rivning av mediaströmanslutningar och med katalogtjänster (aka "upptäckt") för lokalisering och identifiering av nätverksenheter.

Protokoll

Som nämnts ovan stöder AES70-arkitekturen flera protokoll, beroende på vilken typ av nätverksmedium som används. För närvarande definierar AES70 ett protokoll som heter OCP.1. OCP.1 är AES70-protokollet för TCP / IP -nätverk. Framtida planer inkluderar OCP.2, en byte-seriell version för USB -nätverk, Bluetooth-anslutningar och punkt-till-punkt-länkar, och OCP.3, en textversion i JSON .

Varje AES70-protokoll definierar tre typer av meddelanden, enligt följande:

  • Kommandon - direktiv från en styrenhet till ett objekt i en enhet, som begär någon form av åtgärd eller hämtar något parametervärde;
  • Svar - svar från ett objekt till en styrenhet, som indikerar framgång eller misslyckande av ett tidigare kommando, och returnerar parametervärden, när så begärs;
  • Meddelanden - automatiskt genererade meddelanden från ett objekt i en enhet till en styrenhet, som indikerar förekomsten av något tillstånd eller rapporterar periodiskt ett parametervärde såsom signalamplitud.

Kontrollrepertoar

AES70-kontrollrepertoaren täcker kontroll, övervakning och anslutningshantering av ljudenheter. Framtida versioner kommer att utöka ljudkontrollrepertoaren och kan även adressera videoenheter.

AES70 innehåller funktioner som gör att tillverkare kan utöka OCA-klassstrukturen för att adressera funktioner som inte finns i standardrepertoaren. Sådana tillägg kan vara offentliga eller konfidentiella, som tillverkaren väljer.

Tabell 1 sammanfattar AES70-2015-kontrollrepertoaren.

Tabell 1. AES70-2015 Kontrollrepertoar
Media Connection Management Signalbehandling
- Anslutningskontroll - Få kontroll
- Katalog/upptäcktsfunktioner - Tysta
Ytterligare funktioner - Strömställare (n-läge)
- Kontrollgruppering (~VCA-grupper) - Förseningar
- Crossfading - Equalizers
- Hantering av ögonblicksbilder och förinställningar - Filter (IIR & FIR)
- Omkonfigurerbar DSP-enhetsinställning - Begränsare och kompressorer
- Tillförlitlig firmwareuppdatering - Expanderare & grindar
Signalövervakning - Utjämnare
- Nivåsensorer (mätare) - Matriser
- Frekvenssensorer - Signalgeneratorer
- Tidsintervallsensorer - Godtyckliga numeriska parametrar
- Temperaturgivare - Godtyckliga strängparametrar
- Godtyckliga numeriska parametrar + Proprietära tillägg vid behov

Anmärkningsvärda funktioner

Anslutningshantering

Även om AES70 inte själv tillhandahåller mediatransportfunktioner, är den designad för att samverka med moderna mediatransportstandarder för att styra signalrouting och andra anslutningsinställningar, och för att samverka med nätverkskatalog/upptäcktstjänster. I denna egenskap tillhandahåller AES70 en användbar abstraktionsnivå för applikationer, vilket gör att styrenheter och enheter kan använda en gemensam mjukvarumodell för att hantera strömanslutningar av olika transportarkitekturer.

OCA Alliance definierar rekommenderade metoder för gränssnitt AES70 med olika välkända medietransportarkitekturer. Specifikationen för att koppla AES70 till ett givet mediatransportschema kallas en AES70 Adaptation .

Kontrollgruppering

AES70 inkluderar en arkitektonisk lösning på problemen med kontrollgruppering, dvs användningen av en enda kontrollingång för att påverka flera driftsparametrar. Ett exempel på kontrollgruppering är en huvudförstärkningskontroll som täcker flera enhetskanaler i en eller flera enheter.

Kontrollgruppering ställer till svåra problem, särskilt i system där en given driftsparameter kan påverkas av flera kontrollgrupper. Till exempel, i ett stereofoniskt flervägsljudsystem, kan förstärkningen för högfrekvensförstärkaren med vänster kanal påverkas av inställningar av huvudkontrollerna för (a) övergripande högfrekvensnivå, (b) nivå på vänster kanal och (c) ) övergripande nivå för hela systemet. I sådana system krävs maskinintelligens för att hantera kumulativa inställningseffekter som leder till parametervärden för över- eller underområde. AES70-grupperingsmekanismen ger en grund för sådan hantering, för en eller flera enheter.

Hantering av ögonblicksbilder och förinställningar

AES70 inkluderar en kraftfull och allmän mekanism för att applicera, lagra, återkalla, ladda upp och ladda ner uppsättningar av driftsparametervärden. Både partiella och fullständiga ögonblicksbilder stöds.

Omkonfigurerbar DSP-enhetsinstallation

AES70 inkluderar komplett stöd för att hantera konfigurationer av omkonfigurerbara DSP-enheter, dvs mjukvarubaserade enheter vars signalbehandlingstopologier kan definieras och omdefinieras under körning av externa styrenheter. För sådana enheter stöder AES70 skapande, konfigurering och radering av signalbehandlingselement och de interna signalvägarna som ansluter dem.

Proprietär utvidgningsmöjlighet

AES70 är designad för att stödja proprietära tillägg med maximal kompatibilitet. Tillverkare kan definiera sina egna tillägg till kontrollrepertoaren, och dessa kommer att samexistera i fred med standardelement.

Uppåt-/nedåtkompatibilitet

AES70-enheter och kontroller kommer att fortsätta att samverka allt eftersom AES70 utvecklas under åren. Enheter som använder olika versioner av OCA kommer i allmänhet att kunna blandas i ett medienätverk utan problem.

säkerhet

AES70-protokoll erbjuder krypterings- och autentiseringsalternativ som möjliggör konstruktion av säkra kontroll- och övervakningsnätverk. Helt säkra medianätverk kommer att kräva kryptering av överfört programinnehåll också; mekanismerna för sådan kryptering ligger utanför omfattningen av OCAAES70 även om AES70 kan användas för att konfigurera och kontrollera dem.

Pålitlig kapacitet för uppdatering av firmware

AES70 definierar primitiver som tillåter tillförlitlig uppdatering av enhetens firmware över nätverket. Dessa primitiver kan användas av underhållsprogramvara för att säkerställa att ofullständiga firmwareuppdateringar inte gör kritiska enheter och nätverk inoperativa.

Tillgänglighet

AES70 är en öppen och licensfri standard. Det får användas fritt i produkter som tillverkarna väljer. Även om AES70 vårdas och främjas av OCA Alliance, inte medlemskap i Alliance för att använda AES70.

AES70-dokument

AES70-dokument är tillgängliga från Audio Engineering Society (AES) Standards Store. Standarden är i tre delar och två viktiga bilagor, enligt följande:

1. AES70-ramverk

Även känd som OCF, beskriver denna specifikation den övergripande arkitekturen för AES70 och beskriver dess mekanismer. OCF publiceras i ett dokument som heter AES-1-2015: AES standard for Audio applications of networks - Open Control Architecture - Del 1: Framework .

2. AES70 Klassstruktur

Även känd som OCC, beskriver denna specifikation den objektorienterade klassstrukturen som definierar den funktionella repertoaren (anslutningshantering, kontroll och övervakning) av AES70. OCC publiceras i ett dokument som heter AES70-2-2015: AES-standard för ljudapplikationer i nätverk - Open Control Architecture - Del 2: Klassstruktur
Det är viktigt för läsare att även ladda ner detta dokuments bilaga A i endera av två former (se nedan) för förklaring):
AES70-2-2015 Appendix A (Enterprise Architect-format)
eller
AES70-2-2015 Appendix A (XMI-format)

3. AES70-protokoll

Även känd som OCP.1, OCP.2, etcetera, beskriver dessa specifikationer protokoll som implementerar OCA-kontroll över olika typer av nätverk.
I AES70-2015 är endast ett protokoll - OCP.1 - definierat. Det är för TCP/IP-nätverk. Framtida uppdateringar av standarden kommer att definiera ytterligare protokoll. OCP.1 publiceras i ett dokument som heter AES70-3-2015: AES-standard för ljudapplikationer i nätverk - Open Control Architecture - Del 3: Protokoll för TCP/IP-nätverk
Läsare bör också ladda ner detta dokuments bilaga B i endera av två former ( se nedan för förklaring):
AES70-3-2015 Appendix B (Enterprise Architect-format)
eller
AES70-23-2015 Appendix B (XMI-format)

Bilagorna

De två bilagorna som anges ovan är specifikationer för Universal Modeling Language (UML).

UML-filerna finns i två former:

  • *.eap-filerna är masterfiler från ett UML-verktyg som heter Enterprise Architect från Sparx Systems. Den vanliga versionen av verktyget kostar 240 USD, men Sparx Systems erbjuder en gratis tittare.
  • *.xmi-filerna är masterfiler i XMI 2.1, ett standardformat för representation av UML-information. XMI står för "XML Metadata Interchange". XMI-filer kan öppnas av de flesta UML-redigerare, inklusive gratis. Se XML Metadata Interchange för mer information.

OCA-alliansen

OCA Alliance, är ett icke-vinstdrivande företag som ursprungligen bildades för att säkerställa standardiseringen av OCA. Med publiceringen av AES70-standarden 2016 har alliansens syften utvecklats och är nu:

  • Främja antagandet av AES70 genom marknadsföring, utbildning och träning.
  • Utveckla dokument och verktyg som kompletterar AES70-standarden, genom att tillhandahålla användbara råd och material till utvecklare av AES70-kompatibla produkter och till slutanvändare av AES70-system.
  • Arbeta med andra standardgrupper för att säkerställa en optimal blandning av AES70 med andra branschstandarder för medienätverk, särskilt de som är relaterade till överföring av mediaprogram.
  • Utveckla rekommenderade förbättringar av AES70-standarden.

Alliansmedlemmar är stora och små företag som vill styra utvecklingen av AES70 och dra nytta av utbytet av teknik och affärsinformation som en branschorganisation kan tillhandahålla. Nya medlemmar är alltid välkomna.

Tillgängliga utvecklingsverktyg/kod

Ett antal utvecklingsverktyg / öppen källkod finns tillgängligt som hjälper till att börja utveckla AES70-kompatibla produkter.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Open_Control_Architecture&oldid=1118962466 "