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Revolución de transferencias AV

altUna mayor adopción de sistemas profesionales de Audio-Video sobre Ethernet abre un mundo de posibilidades para el desarrollo de aplicaciones multimedia mucho más ricas que brindarán a los usuarios ventajas insuperables a bajos costos.

Por Francisco Villarreal


La tecnología Audio Video Bridging (AVB) basada en el estándar IEEE 802.1Q, está revolucionando las transferencias de audio y video en una amplia variedad de ecosistemas industriales, tales como auditorios, estudios de grabación, estaciones de televisión, salas de conferencia y cualquier lugar que utilice las redes para transmitir cualquier dato audiovisual sobre una LAN.

Esta es una solución que permite mantener y diseñar sistemas de AV con tecnología de estándares básicos ya aplicada a redes conmutadas y dispositivos como cámaras, laptops, bocinas, proyectores y otros dispositivos.

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Anteriormente las conexiones de audio y video de los equipos eran analógicos o de una sola vía de punto a punto, y de un solo sentido como el S/PDIF para el audio, o el interfaz digital en serie SDI para vídeo, los cuales se manejaban a través de una gran cantidad de cables, que implicaba complejidad en su manejo.

Los intentos por sortear estos problemas, incluyeron nuevas tecnologías como la IEEE 1394 (FireWire) o las interfaces MIDI, así como la adaptación de tecnologías estándares en la red de conmutadores de datos como las de audio digitalizado y encapsulado en paquetes de Ethernet o Voz sobre IP.  

Sin duda este cambio ha traido más beneficios y con ello se vislumbra un mejor panorama. Llegado a este punto los requerimientos entonces fueron los de brindar una sincronización múltiple, así como  tener la capacidad de reservar recursos en la red a fin de entregar la información de Audio y Video en tiempo real, con buena fidelidad y libre de errores.

Para 2004, el AVB inició un grupo de trabajo sobre tecnologías Ethernet, para que en 2005 llegara ser auspiciado por el proyecto IEEE 802.1, el cual tenía como misión lograr que la tecnología fuera escalable con aplicaciones de bajo costo en entornos profesionales de audio y video, dando como resultado este nuevo concepto.

En términos generales, Audio Video Bridging (AVB) es el conjunto de normas técnicas elaboradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE), en particular por el Grupo de Trabajo de Audio Video Bridging del Comité de Normas IEEE 802.1. Estos estatutos que proporcionan especificaciones que permiten servicios de streaming sincronizados de baja latencia a través de redes IEEE 802, los cuales se listan a continuación:

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IEEE 802.1AS: Sincronización y temporización para aplicaciones sensibles al tiempo.
IEEE 802.1Qat:Un protocolo de reserva de stream.
IEEE 802.1Qav: Transmisión para streams sensibles al tiempo.
IEEE 802.1BA: Sistemas de Audio Video Bridging.
IEEE 802.1Qat y 802.1Qav son mejoras al documento base IEEE 802.1Q, que señala la operación  de redes virtuales de área local con funciones de puente, que se efectúan por medio de conmutadores (switches) Ethernet.

Entre los beneficios que ofrece el sistema basado en AVB, se incluyen: la simplificación en el cableado, mantener la fidelidad de la transmisión de audio video con sincronización en tiempo real, calidad de servicio integrada y una baja latencia entregada por estándares abiertos a fin de conseguir la interoperación entre múltiples proveedores.



Simultánemanente, la infraestructura de red por si misma equilibra y gestiona la red para una óptima jerarquización en la transmisión de los datos. Esto es, la posibilidad de utilizar la misma infraestructura de datos convencional haciendo una diferenciación de los servicios para AV entre otros servicios de la red de transporte.

Adicionalmente, la tecnología AVB ofrece un camino basado en estándares abiertos que aprovecha Ethernet para reducir los costos dentro del uso de aplicaciones clave, además de brindar interfaces de alta velocidad, mejor manejabilidad y una gran disponibilidad. Actualmente Ethernet cuenta con la madurez tecnológica para la transmisión fiel de las señales digitalizadas de Audio y Video.

La interoperabilidad de la AVB, beneficiará a cientos de diferentes tipos de sedes destacando los centros de operación que ejecutan, producen y editan contenidos audiovisuales. Sin duda alguna esta tecnología garantiza que los técnicos de audio y video puedan desplegar y utilizar el sistema de forma satisfactoria, además de beneficiarse por la optimización de costos, simplificación de las funcionalidades y mejoras que esta tencología pudiera tener.

La pura transimisión de señales de AV (digitales), se ve beneficiada con el ya probado desarrollo tecnológico alcanzado con las transmisiones sobre largas distancias y de manera segura, que ofrece la tecnología Ethernet.

Es importante mencionar la tecnología AVB provee una flexibilidad superior en la integración de diversos sistemas AV en uno sólo.

AVB, revolucionando la industrial el cine y la TV
El sector más beneficiado con las soluciones de AVB es el dedicado a la transmisión, emisión y difusión de contenidos audiovisuales para la industria del cine y televisión. Mediante los procesos de transferencias de datos con ayuda de AVB se pueden transmitir señales televisivas con calidad High Definition (HD) con resolución de 1920 X 1080p, 4K Ultra High Definition (4K UHD) con resolución de 3840 × 2160p y 8K Ultra High Definition (8K UHD), resolución de 7680 × 4320p.

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Todos estos formatos ya están siendo usados en el mundo, unos de forma masiva en la transmisión de señales de televisión diaria tal como pasa con el High Definition; el 4K UHD es usado en la nueva era de la cinematografía y el 8K UHD está siendo implementado experimentalmente por la cadena de noticias japonesa NHK.

Como señalaba arriba, lo más usado y común entre la gente es el HD formato que aún está por estandarizarse en Latinoamérica (LATAM) de manera total como la Televisión Digital Terrestre (TDT). Muchas o casi todas las televisoras de LATAM ya cuentan con transmisiones y repetidoras con señales y formatos de alta definición, no obstante, los televidentes, necesitan equipos que soporten la recepción de dicha señal, cuestión que sólo puede darse por medio de un televisor con pantalla y receptor digital. Este inconveniente ha hecho que la estandarización de formatos de ultra alta calidad audiovisual se vea atrasada en toda la región latina.

A pesar de esto, en los próximos 5 años la TDT va ser una realidad para toda América Latina, consecuencia que hacen necesarias herramientas especiales y adecuadas para el envío de datos AVB de alto rendimiento. A esto habrá que sumarle el gasto de almacenamiento de contenidos en estos formatos de gran calidad, ya que simplemente 1 minuto de video y audio en 4K UHDTV ocupa cerca de 3 Gigabytes de almacenamiento y necesita switches con tasas de transferecias de datos mayores a los 24 Gbps.  

Eso determina que una transmisión en vivo de algún evento–tal como hizo NHK en los Juegos Olímpicos de Londres 2012 –necesitaría de switches de velocidades de 40 a 100 Gbps.  Al día de hoy, muy pocos fabricantes podrían satisfacer esta necesidad pues encontrar un switch de datos con altas densidades de puertos de tales velocidades y que además integren las funciones de los estándares ya descritos, solo podría encontrarse entre unas cuantas firmas del mercado.

Por ahora esto sólo se puede encontrar este servicio en Japón pero se estima que en menos de 10 años estas tecnologías permitirán que toda persona vea contenidos televisivos con una calidad similar a la que percibe el ojo humano.


*Francisco Villarreal, es director de Ingeniería Regional de Extreme Networks.

Richard Santa, RAVT
Author: Richard Santa, RAVT
Editor
Periodista de la Universidad de Antioquia (2010), con experiencia en temas sobre tecnología y economía. Editor de las revistas TVyVideo+Radio y AVI Latinoamérica. Coordinador académico de TecnoTelevisión&Radio.

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