Audio Video Bridging "AVB"

¿Qué es AVB?...

Los integradores saben que las instalaciones comerciales de gran escala pueden resultar un dolor de cabeza, pues es preciso considerar equipos de audio y video que tienen diferente conectividad, diversos formatos y múltiples conectores en instalaciones donde las distancias son kilómetros de cable. Conmutadores, routers, switchers matriciales, baluns… El resultado puede ser una maraña de cables para lo cual es preciso entregar diagramas y manuales de interconexión. La convergencia de redes IT con el mundo del AV ha traído soluciones de un solo cable que hoy día se ven representadas con uno de los estándares más avanzados: AVB. Demos un vistazo a este nuevo estándar.

El audio digital a través de redes

Aunque el audio digital vio la luz en los años setenta, no es hasta la década de los noventa cuando se implementan los primeros sistemas de audio digital en instalaciones comerciales y en conciertos. Tenemos que decir que Cobranet ha sido referencia al usar redes para transportar múltiples canales de audio sobre cables de red. Luego vino Ethersound y muchos sistemas, tantos que suman hasta 17 marcas que han diseñado sistemas propietarios para transmitir audio digital sobre redes.

Dante últimamente ha sido el más exitoso, sobre todo porque ha sabido conquistar a los fabricantes de equipo de audio aplicado a sonido en vivo. Uno de sus más recientes aciertos fue consolidar su relación con Yamaha, que certificó su gama de consolas CL para trabajar bajo el protocolo Dante.

Sin embargo Dante nunca ha sido un estándar, de hecho es propiedad de la empresa australiana Audinate, la cual ha licenciado su tecnología a decenas de fabricantes que naturalmente tienen que pagar por el uso de la misma en cada producto. Pero es no es lo más grave, sino que los fabricantes no tienen acceso al “core tecnológico” de Dante, pues hay reservas y secretos sobre patentes, usos, soporte y demás. Es un sistema cerrado.

Hoy más nunca se viven momentos de convergencia y ya no es posible hablar de “sólo audio” y la industria se mueve para integrar más y más los esfuerzos del área IT con los de entretenimiento, seguridad, comunicación y más. Es por ello que desde 2005 se conformó un grupo de expertos cuyo objetivo ha sido construir un conjunto de estándares que permitan la interoperabilidad entre sistemas y marcas. AVB es uno de estos resultados.

¿Qué es AVB?

Audio Video Bridging over Ethernet (AVB) es un conjunto de estándares de la IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers por sus siglas en inglés) para transportar audio y otros contenidos en tiempo real sobre redes Ethernet. Más de 50 fabricantes de chips, compañías de audio, informática y entretenimiento y empresas de redes han adoptado estos estándares. Técnicamente estos protocolos están agrupados en el estándar 802.1. Se conformó la AVnu Alliance como el organismo regulador donde las empresas se acogieran al mencionado estándar.

Trabajando con la IEEE, los miembros de la AVnu Alliance (Cisco, Broadcom, Harman, Intel, Xilinx como fundadores y AVID, Barco, Beyerdynamic, Biamp, BMW, Bosch, Bose, Crestron, Dolby, Focusrite, GE, GM, Gibson, LG, Marvell, Meyer Sound, PreSonus, Riedel, RevoLabs, Sennheiser, Shure, TC Group, Texas Instruments, Yamaha entre varios más como promotores), trabajaron para desarrollar AVB: un set de estándares que apuntan a los requerimientos del mercado automotriz, consumo y aplicaciones profesionales AV, con un programa de certificación por la AVnu Alliance que garantiza los dispositivos AVB puedan interoperar independientemente de la marca.

Uno de los aciertos de AVnu Alliance es disponer de un laboratorio de interoperabilidad dentro de la Universidad de New Hampshire, en el cual los fabricantes pueden experimentar con sus soluciones próximas a salir a mercado y comprobar así su interoperabilidad.

Algunas de las ventajas de AVB son:

• Ha sido diseñado explícitamente para satisfacer las demandas del streaming de medios en tiempo real con QoS (quality of service) garantizado (la habilidad de siempre entregar “cuadros” de video y audio en sincronía y en tiempo).

• Muy baja latencia. Incorpora un reloj maestro de muy bajo jitter para sincronización confiable.

• Suficiente ancho de banda para soportar múltiples canales de audio en cada puerto AVB (hasta 200 en red Gigabit)

• Usa switchers inteligentes que “saben” que hacer con los “paquetes” AVB. Lo que quiere decir que un edificio sólo necesita una red para correr datos de los servidores, el correo electrónico, impresoras, etcétera; los switchers AVB saben que hacer con el trafico AVB en la misma red.

• Al usar AVB los administradores de IT pueden tener una red mixta. No necesitan correr dos cableados paralelos.

AVB frecuentemente es indicado en aplicaciones de gran escala como en los recintos para instalaciones de audio comercial a gran escala o para música en vivo. Sin embargo, también es excelente para usarse en audio de consumo, audio conferencias y entretenimiento dentro del auto.

¿Cómo trabaja? ¿En que se distingue de una red Ethernet “normal”?

AVB trabaja al reservar una fracción del ancho de banda disponible en Ethernet. Dentro del tráfico de datos que lleva Ethernet, los “paquetes” de AVB son enviados regularmente en los slots indicados. Como el ancho de banda está reservado, no existen “colisiones”. Todos los nodos en el sistema comparten un reloj virtual. Los paquetes de AVB tienen un tiempo de presentación que definen cuando el paquete de contenidos debe ser reproducido.

Para decirlo de una manera sencilla, AVB “reserva” el espacio en la red Ethernet, lo “aparta” y lo “asegura”, de tal manera que tenga prioridad y el flujo sea constante sin interrupciones. Aun cuando sea una sola red, los datos de infraestructura no interfieren con las señales de audio y video. De hecho AVB puede reservar hasta el 75% del ancho de banda de la red. Evidentemente se necesita que tanto talkers como listeners cuenten con la certificación AVB.

Para mejorar las redes de audio, los switchers AVB proveen sincronización precisa en tiempo para streams de audio y video con la disponibilidad de un ancho de banda garantizado. AVB es un estándar abierto, por lo que las marcas pueden construir “bridges multimedia” o “end points”.

El estándar que une AV con IT

Muchos fabricantes han visto con buenos ojos la implementación de AVB pues es el primer esfuerzo para hacer convivir la industria IT con la del AV.

AVB es una extensión de Ethernet, el cual se ha convertido el estándar estrella de redes digitales. AVB es un método de transmitir flujos de audio y video con gran flexibilidad, confiabilidad, y muy baja latencia. Provee ventajas que cumplen con rigurosos requerimientos de aplicación en Pro AV que también se pueden trasladar a la electrónica de consumo.

Otra de las ventajas de AVB es que es un protocolo que no sólo se enfoca en audio y eso la hace muy atractiva para empresas de IT como Cisco, Marvell o Intel que lo ven como una solución integral en audio-video digital. AVB funciona para grandes corporativos, estadios, auditorios, hospitales, hoteles, campus universitarios, edificios de gobierno, centros comerciales, restaurantes, bares, parques temáticos, war rooms, broadcast, centros de postproducción multimedia y cientos de aplicaciones más.

Es importante señalar que también los fabricantes de audio ven a AVB como una solución al nuevo entorno multimedia y de hiper conectividad dentro de los automóviles, por eso GM y BMW son fuertes promotores de AVB.

Los beneficios tangibles de AVB para la industria del audio video se traducen en:

• Transmisión de cientos de canales a través de un solo cable

• Bajísima latencia (entre 1 y 2 ms sobre una red Gigabit con hasta siete switchers)

• Retroalimentación constante del estatus del sistema

• Al ser un protocolo no propietario, es mucho más confiable para el mundo del IT.

Los problemas a solventar por AVB

El principal obstáculo al que se enfrenta AVB es el costo de su implementación. AVB tiene la ventaja de operar sobre redes Ethernet ya instaladas (mejor si son Gigabit, pero incluso funciona en Fast Ethernet 10/100), sin embargo necesita que los switchers cuenten internamente con el chip AVB. Estos switchers suelen costar más de 2 mil dólares (por ejemplo un Extreme Networks de 48 puertos). Si tomamos en cuenta que un proyecto de larga escala puede usar más 100, 500 o más switchers, la inversión se considera onerosa.

AVB vio la luz pública inicialmente en Infocomm 2009, por lo que ya lleva 5 años resolviendo los últimos detalles de implementación técnica y comercial. Ese ha sido un problema para la expansión de AVB; los fabricantes quieren respuestas rápidas ante una industria extremadamente dinámica y cambiante. Un rumor negativo es que probablemente en el corto plazo, Cisco no implemente AVB en sus switchers, incluso siendo uno de los fundadores de la AVnu Alliance. Esto sería un freno de mano para AVB.

Es preciso señalar que también existe un nuevo jugador que podría cambiar el panorama, al menos para los fabricantes de puro audio, se denomina AES67-2013 y como adivinan se trata de un nuevo estándar desarrollado por la Asociación de Ingeniería de Audio (AES). AES67 también es un estándar abierto que opera sobre redes Ethernet. Uno de sus usos es que puede emplearse como un “bridge” entre infraestructura actual Dante y el futuro propuesto por AVB.

La competencia

Actualmente Dante es más usado por marcas de audio enfocadas en sonido en vivo como Allen & Heath, EAW, Klark Teknik, Lab.gruppen, Lake, Midas, Nexo, Soundcraft, Stagetec o Yamaha, mientras que los primeros abogados de AVB están más del lado de las instalaciones comerciales fijas como AVID, Biamp, BSS o Meyer con su plataforma digital de procesamiento y distribución de audio denominada D-Mitri.

Dante, a pesar de ser un sistema propietario, sigue consolidando su presencia y aunque también es parte de la AVnu Alliance, es evidente que seguirá consolidando su dominio en la industria del audio, esto mientras AVB no despegue. El asunto es que no hay suficientes marcas de switchers AVB (Extreme Networks y Netgear para gran escala y Motu para aplicaciones sencillas) y las pocas que hay tienen precios bastante altos.

Como hemos visto AVB depende de los switchers inteligentes. Si la AVnu Alliance logra que existan más marcas y modelos y sobre todo que los precios bajen, AVB sería la opción del futuro de audio video en redes; su sentido de convergencia con los recursos IT, su interoperabilidad y su confiabilidad le marcarían el camino. Ya lo veremos.