数字音频工作站的构成及实现
IEEE1394定义了三个层次:物理层、链接层和透明层。物理层定义了IEEE1394总线所要求的信号。链接层表现的是应用的数据包(来自链接层)。
IEEE1394线缆准定义了三种数据率:98.304、196.608和393.216Mbps;这些数据率分别接近100、200和400Mbps,并且分称之为S100、S200和S400(新提出的IEEE确1394b文件可用的数据率为800Mbps至3.2Gbps)。总线数率是由最慢的有源节点决定的;但是总线可以支持各个节点对之间多种信号传输速度。考虑到立体声数字信号比持流的数据率可达1.4Mbps,压缩的视频数据流也可达1.4Mbps,未压缩的广播质量的视频数据流可达200Mbps,IEEE1394接口能够满足多媒体数据负载的要求。
在进行连接后,总线自动重新初始化整个总线,识别新的设备,并将其与其它网络化设备集成到一起,总的时间不到125us。同样,在断开连接时,IEEE1394自动进行自身的重新配置。异步传输执行简单的数据传输,数据块的传输是在此前传输块被确认接收之后才进行。由于其它网络要求的时机是不能预知的,所以发送的时机是随机的;这就是实时音频和视频数据发送所面临的问题。比如对未压缩的数字视频信号进行这样的实时,大数据量应用采用等时传输的方法来获得所要的带宽和低等待时间。等时传输不使用发送/确认的方法,从而保证了设备所要的带宽。节点求带宽分配和采用可使用的带宽寄存器进行等时资源管理,以便对所有等时节点的可用带宽进行监测。所有的总线数据以32比特为单位字(也称为Quadlets)进行传输,并且带宽是按带宽分配单位进行度量的。单位大约为20ns,也就是以1,600Mbps来传输一个数据Quadlet所需要的时间。等时资源器利用其可使用的通道寄存器来将通道编号(0到63)安排给要求等时带宽的节点。这个通道编号标志出所有的等时包。当节点完成了其等时转换时,它就释放其带宽和通道编号。诸如PC这样的总线管理器就不必须了;任何的“会话”设备可以当作等时资源管理器,以创建一个固定的等时通道。
利用共同的等时传输时基,数据包可以用小的均衡时延进行编码,所以输出能与时钟源完全等时--对于必须按顺序,准时到达的音频和视频数据字而言这是一个重要的特性。当IEEE1394线缆应用于两个不同的设备间同时传输时该特性就至关重要了;等时传输在时分复用数据流中具有优先的状态,不被控制命令中断,以便进行音频和视频传送。虽然有些接口由于用了大的存储线缆两端的数据,所以成本很高。虽然有些接口由于用了大的存储器来临时存储线缆两端的数据,所以成本很高,但是IEEE1394并不需要大的缓冲器。它的及时(Just-In-Time)数据传送方式容许设备直接在设备的内存间交换数据和命令。
IEEE1394技术指标中包括一个“音频和音乐数据传输协议”(称之为A/M协议),它定义了实时数字音频如何利用等时包进行传输的方法。数据类型包括IEC-958和原始音频采样(数据区中多达24比特的长度),以及MIDI文件(每个区多达3个字节);它按照IEC61883-1/FDIS标准化的。该协议(以及将来的多声道版本)将为传输9.6Mbps的DVD-Audio数据流提供足够的带宽。所使用的复制保护方法是为了避免对那些高质量的DVD-Audio信号进行侵权盗版。
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