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Updates · Grundlagen · Anwendungen

1

MILAN / AVB

Marc Schettke [email protected] www.schettke.com

Audionetzwerk-Forum 2019 der proaudio.academy, SAE Institut Hamburg

13. November 2019

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

Marc Schettke •Diplom-Tonmeister

•AVB seit 2013

•Produktentwicklung Pro Audio

•Consulting / Schulungen

2 Talker Advertise

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

•Wie aus AVB Milan wurdeGeschichten aus dem Leben eines IEEE-Standards

•AVB 101 Grundlagen der deterministischen Übertragung von Mediendaten

•Batteries included auspacken, anschließen, loslegen?

•Troubleshooting spielt nicht.

•Technology Shootout Warum es keine gute Idee ist, gleich morgen alle Dante-Netzwerke durch Milan zu ersetzen

3 AGENDA

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2004: Residential Ethernet

•AV-Echtzeitübertragung

•Konvergenz von Diensten -> Priorisierung

•Selbstkonfigurierend (Consumer!)

•Brücke zu IEEE 1394 (z.B. DV-Camcorder)

4 AVB Historisch - ResE

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

2005: Audio Video Bridging

• IEEE’s Bridge == Manufacturer’s Switch

•v.a. Priorisierung und autom. Bandbreitenverwaltung

•Payload: bestehendes Kapseln (z.B. IEEE 1394)

• Interessenten: Automotive, Fabrikautomation, Energietechnik…

5 AVB Historisch - AVB

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2012: Time Sensitive Networking

•TSN -> Arbeitsgruppe, AVB -> Standard

•oder: AVB -> AVB Gen1, TSN -> AVB Gen2

•Redundanz auf Infrastrukturebene

•deterministische Latenz: ~2 µs pro Hop (≙ 0,1 Sample @48 kHz)

•komplex!

6 AVB Historisch - TSN

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2016: pre-MILAN

•Voraussetzungen und Ziele:

•alle Geräte haben Netzwerkanschluss -> „Besitz“ der Technologie

•kompromisslose Zuverlässigkeit

•niedrige Latenz

• lokale Systeme

7 AVB Historisch - MILAN

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2018: Milan

• Media integrated local area networking

• d&b Audiotechnik, L-Acoustics, Meyer Sound, Avid, Biamp, Luminex, AudioScience

• Spezifikation, Zertifizierung, Arbeitsgruppe

8 AVB Historisch - MILAN

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AVnu Alliance

• Industriekonsortium

• Zertifizierung

• Rechtlicher Rahmen

9 AVB Historisch - MILAN

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

TL;DR

• AVB/TSNunterliegende Technologie, IEEE-Standards

• AVnu AllianceIndustriekonsortium für alle Sparten

• MilanArbeitsgruppe, Spezifikation und Zertifizierung für Pro Audio

10 AVB Historisch - MILAN

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AVB 101

• zeitliche Synchronisation aller Teilnehmer

• dynamische Bandbreitenreservierung

• automatische Priorisierung & Flusskontrolle

12 AVB 101

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Layer X?

• historisch: OSI Modell

• Kabel -> Ethernet -> IP

• MAC-Adressen (48:0B:B2:DA:12:34)

• AoE!

13 AVB 101

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Synchronisierung - gPTP 802.1AS

• erweitertes Profil von PTP, IEEE 1588v2

• muss von AVB-Switches unterstützt werden

• Boundary Clock

• extrem präzise

• unabhängig von Media Clock!

14 AVB 101 - gPTP

https://dornerworks.com/blog/achieving-theoretical-maximum-performance-with-high-accuracy-time-synchronization-over-ethernet

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

dynamische Bandbreitenreservierung - SRP 802.1Qat

• Übertragung von Echtzeitdaten in Streams

• max. 75% der zur Verfügung stehenden Bandbreite, minimal 0%!

• Zusatzfeatures:

• Fehlerbehandlung

• akkumulierte Übertragungsdauer

15 AVB 101 - SRP

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16 AVB 101 - SRP

Listener

Talker Switch Switch

Listener

Switch

Listener

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17 AVB 101 - SRP

Listener

Talker AV Bridge

Switch

Listener

Switch

ListenerTalker Advertise

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18 AVB 101 - SRP

Listener

Talker Switch

Switch

Listener

Switch

Listener

Talker Advertise

Listener Ready

Bandbreite reserviert

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19 AVB 101 - SRP

Listener

Talker Switch Switch

Listener

Switch

TalkerTalker Advertise

Listener Ready

Bandbreite reserviert

Listener

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20 AVB 101 - SRP

Listener

Talker Switch

Switch

Listener

Switch

TalkerTalker Advertise

Listener ReadyListener

Talker Failed

Bandbreite reserviert

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

21 AVB 101 - SRP

Listener

Talker Switch

Switch

Listener

Switch

TalkerTalker Advertise

Listener ReadyListener

Talker Failed

Asking Failed

Bandbreite reserviert

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automatische Flusskontrolle und Priorisierung - FQTSS 802.1Qav

• nutzt die Informationen von SRP

• 3 verschiedene Traffic-Klassen

• garantierte Bandbreite für zeitsensitive Daten

• garantierte Mindest-Bandbreite (25%) für Best Effort Traffic

• garantierte Worst Case Latenz

22 AVB 101 - FQTSS

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TL;DR

• nur soviel Bandbreite wie notwendig

• automatische, dynamische Switch-Konfiguration

• eingebaute Fehlererkennung

23 AVB 102

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AVB 102

• AVTP

• AVDECC

24 AVB 102

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AVTP - 1722

• Audio alt: AM824 bzw. IEC 61883-6

• Audio neu: AAF

• Media Clock: CRF

25 AVB 102

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

AVDECC - 1722.1

• Audio Video…

• Discovery

• Enumeration

• Connection Management

• Control

26 AVB 102

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

27 AVB 102

https://github.com/christophe-calmejane/Hive

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

29 Milan 101

AVB deterministisch & zeitsynchron

AVTP Audioformate

Media Clocking

AVDECC Management

Gerätesteuerung

Mila

n

Redundanz

Zertifizierung

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MILAN Spezifikationen

• Baseline Interoperability

• Formats Interoperability

• Media Clocking Interoperability

• Redundancy Interoperability

• Discovery, Connection & Control for Listeners and Talkers

30 Milan 101

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Baseline Interoperability

• genutzte Standards

• Präzision und Parameter für gPTP

• Parameter für SRP

• AVTP: Multicast, Presentation Time

-> Aufgabe des Herstellers

31 Milan 101

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Formats Interoperability

• „Standard Formats“

• AAF

• 32 bit PCM

• 1, 2, 4, 6, 8 Channels per Stream

• 48 kHz, 96 kHz, 192 kHz

• 6, 12, 24 Samples per PDU

32 Milan 101

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Formats Interoperability

• „High Capacity Formats“

• AAF

• 24 o. 32 bit PCM

• 1 - 64 Channels per Stream

• 48 kHz, 96 kHz, 192 kHz

• 6, 12, 24 Samples per PDU

33 Milan 101

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

Media Clocking Interoperability

• Talker: 1x CRF input

• Talker: 1x CRF output (ext. Eingang)

• Listener: 1x CRF input (2+ streams)

• Listener: 1x CRF output (2+ streams)

• AES-11 compliance

• timestamp interval: 96 @ 48 kHz

34 Milan 101

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Redundancy Interoperability

• statische Redundanz(auf Systemebene)

• „DAN“

35 Milan 101

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Discovery, Connection & Control for Listeners and Talkers

• Media Clock (Rate, Quelle)

• Identify 🚨

• Streamaufbau- und Wiederherstellung

• Locking (atomar)

• Routing

• Status- & Fehlerinformationen

36 Milan 101

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Troubleshooting Milan

Photo by Marc Schettke

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38 Troubleshooting

Fallstrick SRP

• MRP propagiert Attribute netzwerkweit

• worst case: 20s für Änderungen

• Samplerate -> Bandbreite -> Attributänderung

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39 Troubleshooting

Fallstrick SRP II

• gleiche gPTP Clockdomain

• Bandbreite ausgereizt

• AVB aktiviert?

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

40 Troubleshooting

Fallstrick Clocking

• wie ADAT, MADI, …

• … mit Benefits

• PTO zu kurz

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Shootout

Milan vs. Dante vs. Ravenna vs. MADI

welches ist das beste?

welches ist das richtige für die Aufgabe?

42 SHOOTOUT

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Milan USPs

• Garantien: deterministische Latenz, keine Paketverluste -> kritische Infrastruktur

• extrem präzise Synchronisierung off-the-shelf

• Weniger Komplexität für den Nutzer

• Gerätesteuerung im Standard

• offene Lösung

43 SHOOTOUT

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Milan Schwächen

• geringere Verbreitung als Dante

• kein Routing über Subnetze hinweg

44 SHOOTOUT

zu beachten

• AVB-fähige Switches notwendig

• mittlerweile ab ca. 300 € -> günstigster PTP-fähiger Switch am Markt!

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13. NOVEMBER 2019 PROAUDIO.ACADEMY AUDIONETZWERK-FORUM 2019MILAN / AVB

Alternativen attraktiver oder notwendig

• Rundfunk / Bild

• Campus-Installation, verteilte Standorte

• maximale Interoperabilität

• Latenz < 10 Samples

45 SHOOTOUT

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Milan in der Praxis

• Installationen "

• Recording-Systeme Studio/Mobil/Live ##$

• Live PA ### FoH/Monitoring #$

46 SHOOTOUT

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Updates · Grundlagen · Anwendungen

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