CobraNet

CobraNet
CobraNet insignia
Fabricante Info
Fabricante	Cirrus Logic
Fecha de desarrollo	1996
Compatibilidad de red
Conmutable	Sí
Enrutable	No
Ethernet tarifas de datos	Fast Ethernet
Especificaciones de audio
Mínimo latencia	11⁄3 ms
Canales del máximo por enlace	64
Máximo frecuencia de muestreo	96 kHz
Máximo profundidad de bits	24 bits

CobraNet es una combinación de software, hardware y redes protocolos diseñado para ofrecer sin comprimir, multicanal, baja latencia audio digital sobre un estándar Ethernet red. CobraNet desarrollado en la década de 1990, es ampliamente considerado como la primera comercialmente exitosa implementación de audio sobre Ethernet.

CobraNet fue diseñada para y se utiliza principalmente en grandes instalaciones audio comerciales como centros de convenciones, estadios, aeropuertos, parques temáticos y salas de conciertos. Es más útil en aplicaciones donde un gran número de canales de audio debe ser transmitido a largas distancias o a varias ubicaciones.

CobraNet es una alternativa a analógico audio, que sufre una degradación de la señal por cable largo corre debido a interferencia electromagnética, alta frecuencia atenuación, y caída de voltaje. Además, el uso de digital Multiplexación permite audio para ser transmitido con mucho menos cableado de audio analógico.

Historia

CobraNet fue desarrollado en 1996 por Boulder, Colorado-base de pico Audio. Las manifestaciones iniciales eran de un sistema de punto a punto 10 de Mbit/s con capacidad limitada del canal. La primera instalación permanente de CobraNet en esta forma temprana era proporcionar música de fondo a lo largo de la Reino animal Parque temático. El primer uso comercial de CobraNet como un estándar interoperable fue durante el espectáculo de medio tiempo en Super Bowl XXXI en 1997.

CobraNet introdujo por primera vez como un estándar interoperable en colaboración con el fabricante QSC Audio Products. QSC fue la primera licencia de la tecnología de Audio de pico y lo comercializa bajo la marca RAVE. En este punto había graduado CobraNet para Fast Ethernet y utilizó una técnica de evitación de colisión única para llevar hasta 64 canales por Ethernet dominio de colisión.

Posteriormente fue realzada CobraNet para apoyar y eventualmente requerir una conmutada Ethernet red. Un SNMP agente fue agregado para control remoto y supervisión. Soporte para mayor velocidades de muestreo, poco mayores resoluciones y capacidades de baja latencia más tarde fueron introducidas de manera incremental y compatible.

En mayo de 2001 Cirrus Logic anunció que había adquirido los activos de Audio de pico. Aprovecha la tecnología DSP de Cirrus, un bajo costo Rob implementación de CobraNet fue desarrollado y comercializado. CobraNet ha sido ampliamente adoptado por los fabricantes de equipos de audio comercial y se utiliza en muchas instalaciones.

Ventajas y desventajas

Ventajas

• Costo de cableado– usando CobraNet y fast Ethernet, 64 canales de audio digital sin comprimir son llevados a través de un sencillo, barato cable de categoría 5. En el mundo analógico, esto hubiera requerido cables audio analógicos separados 64, cada uno de los cuales cuesta lo mismo o más que el cable cat-5. Utilizando variantes de Ethernet ópticos gigabit o fibra, el costo de cableado por canal de audio adicional se reduce en comparación con las conexiones de Ethernet rápidas. También, desde CobraNet datos pueden coexistir con el tráfico de datos sobre redes Ethernet existentes, una infraestructura de red solo puede servir de distribución de audio y otras necesidades de redes.
• Flexibilidad– la red proporciona flexibilidad para futuros cambios en el sistema. Por ejemplo, enrutamiento de audio puede cambiar sobre la marcha con comandos de red y no requieren ningún cableado.
• Fiabilidad– uso de Ethernet por CobraNet ofrece muchas alta disponibilidad características tales como Spanning Tree Protocol, agregación de enlaces, y Administración de redes. Para aplicaciones críticas, pueden conectarse dispositivos CobraNet con conexiones redundantes a la red. En esta configuración, si falla un dispositivo CobraNet, cable o interruptor de Ethernet, el otro toma casi de inmediato.
• Calidad de audio– audio se transmite en digital forma y por consiguiente brinda una susceptibilidad reducida a interferencia electromagnética, diafonía, coloración, y atenuación debido al cable impedancia.

Desventajas

• Latencia– retrasos sobre el medio de transmisión CobraNet sí mismo son menos 1¹⁄₃ milisegundos por salto de red. Para algunas aplicaciones, pueden ser inaceptables, especialmente cuando se combinan con otras demoras resultantes de estas demoras tiempo de propagación, procesamiento de señal digital y las conversiones entre analógico y digital.
• Coste del hardware– Aunque significativo dinero generalmente se guarda en el cableado, al menos en parte de que se gaste dinero en las interfaces CobraNet requiere que codifican y descifran la señal CobraNet.

Transmisión

Diagrama de bloques simple de un sistema de audio empleando tecnología CobraNet. Líneas rojas indican analógico audio señales, mientras que las líneas verdes indican estándar Ethernet señales.

CobraNet se transmite mediante paquetes Ethernet estándar. En lugar de utilizar TCP/IP paquetes, CobraNet transfiere datos mediante capa de enlace de datos paquetes, que viajan rápidamente a través bujes, puentes y interruptoresy no son tan susceptibles a la latencia y Por problemas encontradoen comúnmente en streaming protocolos mediante una mayor capa de transporte. Sin embargo, puesto que no utiliza CobraNet Protocolo IP, sus paquetes no pueden viajar a través de routers, y por lo tanto, se limita a utilizar en un LAN; CobraNet no puede utilizarse por Internet. La red sobre la cual se transmite CobraNet debe ser capaz de operar con un mínimo de 100 Mbit/s. Todos los paquetes CobraNet se identifican con un único Identificador de protocolo de Ethernet (0x8819) asignado a Cirrus Logic.

CobraNet no está diseñado para trabajar sobre redes inalámbricas. Ancho de banda y la confiabilidad problemas asociados con la típica 802.11 las redes inalámbricas tienden a causar errores y caídas frecuentes. Sin embargo, la comunicación inalámbrica de datos CobraNet puede confiablemente lograrse usando láseres.

Canales y paquetes

CobraNet datos se organizan en canales y paquetes. Una señal CobraNet típica puede contener hasta 4 paquetes de audio que viajan en cada sentido, para un total de 8 paquetes por dispositivo. Cada paquete contiene hasta 8 canales de 48 kHz, 20-bit audio, para una capacidad total de 64 canales. CobraNet es algo escalable, ya que aumenta la capacidad de canal cuando se utiliza audio de 16 bits, y disminuye la capacidad de canal cuando se utiliza audio de 24 bits. El número de canales permitidos por el paquete está limitado por la Ethernet 1.500 bytes MTU.

Existen tres tipos de paquetes: privado, multidifusión y unidifusión:

• Paquetes de multidifusión se envían desde un dispositivo CobraNet a todos los demás dispositivos CobraNet en el uso de la red Ethernet multidifusión abordar. Cada dispositivo CobraNet individualmente determina si se utiliza el paquete o descartarlo. Por lo tanto, paquetes de multidifusión consumen más ancho de banda que otros tipos de paquete. Paquete número 1 – 255 está reservado para paquetes de multidifusión.
• Paquetes de unidifusión se envían desde un dispositivo CobraNet a cualquier otro dispositivo o dispositivos configurados para recibir el número de paquete. Paquetes unicast son mucho más eficientes porque switches de red distribuirlos sólo a los dispositivos que en realidad quieren recibirlos. A pesar de su nombre, paquetes unicast todavía pueden enviarse a múltiples dispositivos, por transmitir múltiples copias de los datos de audio o usando direccionamiento multicast. Paquete número 256 – 65279 está reservado para paquetes unicast.
• Paquetes privados pueden ser enviados con direccionamiento de multidifusión o de unidifusión. Paquete de números 65280 – 65535 están reservados para paquetes privados. Paquete privado números están emparejados con la Dirección MAC del dispositivo que transmite. Para recibir un paquete privado, deben especificarse el número de paquete y la dirección MAC del emisor. Porque 256 privado paquetes disponibles para cada transmisor, no hay límite en los paquetes privados números totales en una red.

Mientras paquetes de multidifusión se utilizan con moderación, es virtualmente imposible superar el ancho de banda de 100 Mbit red con datos CobraNet. Sin embargo, existen limitaciones para el máximo número de paquetes que se pueden enviar en una red, desde el conductor debe incluir datos en sus paquetes de golpe para cada paquete en la red y el paquete de golpe es limitada a 1.500 bytes. Si cada dispositivo transmite un paquete, puede haber hasta 184 transmisores activos simultáneamente (para un total de 184 paquetes). Si cada dispositivo transmite cuatro paquetes, entonces sólo 105 transmisores pueden ser activos, aunque estaría produciendo un total de 421 paquetes activos. El uso de paquetes privados no requiere ningún dato adicional en el paquete de ritmo, así que estas limitaciones de red pueden ser soslayadas mediante el uso de paquetes privados.

Sincronización

La red CobraNet se sincroniza con un solo dispositivo CobraNet conocido como el conductor. A prioridad del conductor puede configurarse para influir en la selección del conductor. Entre los dispositivos con la misma prioridad de conductor, se convierte en el primero en establecerse en la red es elegido director. Todos los demás dispositivos son conocidos como artistas intérpretes o ejecutantes. En caso de que el conductor falla, otro dispositivo CobraNet será elegido para convertirse en el conductor en milisegundos. CobraNet no puede funcionar sin un conductor.

Paquetes

Se utilizan cuatro tipos principales de paquetes en la transmisión y sincronización de CobraNet:

• Vencer a los paquetes– el conductor salidas un paquete vencer a todos los demás dispositivos CobraNet en la red a una velocidad de 750 paquetes por segundo. Todos los demás dispositivos CobraNet en la red sincronizan su reloj audio y sus transmisiones de datos para el paquete de golpe. El paquete beat contiene red opera parámetros, datos de reloj y permisos de transmisión por multidifusión y unidifusión paquetes.
• Paquetes de audio– también conocido como isócrono paquetes de datos, estos paquetes son enviados por todos los dispositivos CobraNet después reciben un paquete de golpe. En parámetros estándar, se envía un paquete de audio para cada paquete golpe recibido, y cada paquete de audio incluye 64 muestras de datos de audio por canal. En configuraciones de baja latencia, paquetes de audio pueden ser enviados dos veces o cuatro veces para cada paquete de golpe recibidos. Paquetes no comparten los paquetes; separado de los paquetes son enviados en secuencia para cada paquete transmitido desde el mismo dispositivo.
• Paquetes de reserva– Estos paquetes son transmitidos como sea necesario o generalmente una vez por segundo como mínimo. Su función es la de controlar la asignación de ancho de banda, iniciar conexiones entre dispositivos CobraNet y supervisar el estado de los dispositivos CobraNet.
• Paquetes de puente serial– datos serie asincrónicos pueden ser enviados entre dispositivos CobraNet en la misma red. Muchos formatos serie asíncronos estándar son compatibles, incluyendo RS-232, RS-422, RS-485 y MIDI.

Latencia

El almacenamiento en búfer y transmisión de datos de audio en paquetes Ethernet típicamente incurre en un retardo de 256 muestras o 5¹⁄₃milisegundos. Retrasos adicionales se introducen a través de A-D y D-A conversión. Latencia puede reducirse mediante el envío de paquetes más pequeños más a menudo. En la mayoría de los casos, el programador puede elegir la latencia CobraNet deseada para un particular (de dispositivo CobraNet5¹⁄₃, 2²⁄₃, o 1¹⁄₃milisegundos). Sin embargo, reducir la latencia de audio tiene consecuencias:

• Reduciendo la latencia requiere más tratamiento por la interfaz CobraNet y puede reducir la capacidad del canal.
• Reduciendo la latencia pone exigencias adicionales en rendimiento de la red y no puede ser posible en algunas configuraciones de red si el demora de reenvío es demasiado grande.
• Desde reducir la latencia significa enviando paquetes más pequeños más a menudo, más alta resolución (es decir, 96 kHz, 24-bit) canales de audio pueden ser enviados por paquete sin sobrepasar el límite de carga de 1.500 bytes para paquetes Ethernet. Vea la tabla abajo para los límites de capacidad de paquete:

Latencia	Canales por paquete
	16 bits, 48 kHz	20 bits, 48 kHz	24 bits y 48 kHz	16-bit, 96 kHz	20-bit, 96 kHz	24 bits y 96 kHz
51⁄3 MS	8	8	7	5	4	3
22⁄3 MS	8	8	8	8	8	7
11⁄3 MS	8	8	8	8	8	8

Puede parecer de la tabla anterior un menor latencia puede enviar más información. Sin embargo, ese no es el caso. Más canales pueden enviarse por paquete, pero menos paquetes pueden procesar simultáneamente por un dispositivo. Así, mientras que ocho 24 bits, canales de 96 kHz pueden enviarse en un solo paquete en 1¹⁄₃ MS de latencia, debido a las limitaciones de procesamiento, el dispositivo CobraNet sólo puede ser capaz de enviar y recibir un paquete en lugar de los cuatro habituales. La capacidad del paquete de dispositivos CobraNet son única para el dispositivo en particular y no son siempre los mismos. Sin embargo, a continuación es una tabla que ilustra la capacidad del paquete de una Biamp Dispositivo DSP AudiaFLEX-CM. Las columnas Rx y Tx indican el número máximo absoluto de canales que pueden ser recibidos o transmitidos. La columna de Rx/Tx representa el número máximo de canales que pueden ser recibidos y transmitidos simultáneamente.

Canales por paquete	51⁄3 MS de latencia			22⁄3 MS de latencia			11⁄3 MS de latencia
	Rx	Tx	Rx/Tx	Rx	Tx	Rx/Tx	Rx	Tx	Rx/Tx
8	32	32	32/32	32	32	32/32	32	32	16/16
7	32	32	32/32	32	32	29/29	28	32	14/15
6	32	32	32/32	32	32	29/29	24	32	12/13
5	32	32	32/32	32	32	25/27	21	32	12/13
4	32	32	32/32	32	32	24 h/24	20	28	12/12
3	32	32	32/32	32	32	20/21	15	24	9/11
2	32	32	28/29	27	32	16/16	12	18	6/7
1	16	16	16/16	16	16	9/10	7	10	4/4

Hardware y software

Tarjetas de red CobraNet

CobraNet interfaces vienen en diferentes variedades, algunas de las cuales pueden soportar más canales que otros. Además, las interfaces CobraNet tienen dos puertos Ethernet etiquetados "primaria" y "secundaria". Sólo el principal puerto de Ethernet tiene que estar conectado, pero si se conectan ambos puertos se convierten en un seguro redundante. Es decir, si el puerto primario pierde comunicación, el puerto secundario rápidamente toma. Cuidado diseño de red y topología que se aprovecha de esta función pueden proporcionar extremadamente alta confiabilidad en las aplicaciones críticas.

Los típico CobraNet interfaces proporcionadas por Cirrus Logic son el CM-1 y el CM-2:

• CM-1– la tarjeta estándar CobraNet, ofrece 32 y 32 canales de audio hacia fuera.
• CM-2– compacto, bajo consumo de energía, menor costo de diseño proporciona 8 ó 16 canales de audio.

Ambas tarjetas están diseñados para ser añadido a productos de audio por el fabricante.

Software

Cirrus Logic ofrece una aplicación de software conocida como CobraCAD, que asiste en el diseño de la red en la cual se ejecutará el sistema CobraNet. Ayuda a identificar si existen también muchos routers entre dos dispositivos CobraNet, si una cierta latencia es posible teniendo en cuenta la configuración de red y otras tareas. Sin embargo, Cirrus Logic no proporciona software para manipular su hardware. De hecho, en los casos más simples, software no es deseada por el usuario final. Por ejemplo, un simple caja de desbloqueo que convierte una señal CobraNet a ocho señales analógicas de audio requiere poca o ninguna configuración por el usuario final aparte posiblemente seleccionando el número de paquete. Si se requiere configuración (por ejemplo, en una caja DSP con la entrada-salida CobraNet integrado), entonces el fabricante del dispositivo típicamente suministra software privativo para ese propósito.

Véase también

• Contribución audio sobre IP
• EtherSound

Enlaces externos

• Sitio web oficial
• CobraNet Resumen, uso y preguntas frecuentes

Otras Páginas

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