Будущее FireWire
Ким Рид FireWire’s Future / DV, 1999,
январь, с. 34.
Перевод: Журнал
«Цифровое видео»
Протокол передачи данных
IEEE 1394 обеспечивает высокую скорость, низкие расходы и дружественный
интерфейс. Однако основные фирмы, работающиес видео, отводят
1394 роль стандарта потребительского уровня, а компания Intel
отложила реализацию этого протокола на материнских платах PC.
Каково же будущее 1394 как стандарта, распространяющегося главным
образом благодаря его принятию цифровым сообществом, и как он
повлияет насоздание цифрового контента?
Стандарт последовательной шины IEEE 1394, известный
также под фирменными названиями i.Link и FireWire, обладает для
создателей цифрового контента значительным потенциалом, но к чему
это ведет? Потенциал 1394 в большой мере обусловлен тем, что этот
протокол обеспечивает относительно высокоскоростной цифровой интерфейс
как для передачи данных, так и для управления сетью. Кроме того,
1394 масштабируем (гораздо в большей степени, чем SCSI) — он позволяет
подсоединять до 63 устройств, причем обеспечивает горячее подключение.
По кабелям 1394 подается питание, что исключает путаницу с проводами,
а однородный сетевой протокол дает возможность передавать данные
с устройства на устройство (например, с видеокамеры на видеомагнитофон),
минуя компьютер.
Целью разработки протокола 1394, которую ставили перед собой инженеры
Apple Computer в 1986 г., было создание гибкой и недорогой альтернативы
общепринятым стандартам шин – параллельному, SCSI и последовательному.
1394 должен был объединить порты ввода/вывода компьютеров, заменяя
порты трех различных стандартов на один простой разъем.
Общеизвестно, что 1394 уже широко применяется для передачи данных
цифрового видео между камерой и магнитофоном или компьютером.
Однако это в какой-то степени использование не по назначению,
так как 1394 первоначально разрабатывался как шинный и сетевой
протокол для нового поколения дисков, сканеров, дисководов CD-ROM,
принтеров, DVD-плееров и телеадаптеров.
FireWire приобрел популярность в 1994 г., когда для уточнения
и распространения этого стандарта была организована независимая
Торговая ассоциация 1394 (1394 Trade Association). В следующем
году стандарт был сертифицирован Институтом инженеров по электротехнике
и электронике (IEEE) и получил название IEEE 1394-1995. С тех
пор Ассоциация 1394 разработала проект P1394a (буква P здесь означает
proposal — предложение), обеспечивающий скорости передачи данных
до 200 и 400 Мбит/с. Сейчас Ассоциация работает над проектом P1394b
— скорость 800 Мбит/с (т. е. 100 Мбайт/с); он ожидается в конце
этого года. Камеры, магнитофоны и платы 1394, которыми мы пользуемся
сегодня, рассчитаны на скорость 100 Мбит/c. В дальнейшем ожидается
1394 со скоростью 1 Гбит/с (125 Мбайт/с). Ассоциация 1394 уделяет
внимание повторителям и новым оптическим кабелям с тем, чтобы
снять ограничение на длину кабеля (4 м) в том числе. Подробное
описание спецификаций 1394 приводится во врезке «Что дает 1394»
на с. 8.
1394: Спецификации
Действующий стандарт 1394-1995 задает скорости передачи данных
100, 200 и 400 Мбит/с. Для обеспечения совместимости периферийных
устройств 1394-1995 определяет требования как к физическому уровню
(PHY), так и к контроллеру связи. Интерфейс OPEN HCI (Host Controller
Interface) уровня 1.0 дополняет эти спецификации, чтобы настроить
контроллер связи для достижения большей производительности.Если
вы переведете эти скорости передачи данных в мегабайты в секунду,
чтобы сравнить их с требованиями передачи видео в формате M-JPEG,
вы получите 12,5, 25 и 50 Мбайт/с.
Это означает, что видео и аудио DV 25 Мбит/с 4:1:1 соответствуют
стандарту 1394 начального уровня. На самом деле даже хваленую
передачу на четырехкратной скорости (4x), которая сейчас достижима
только при помощи SDTI, можно провести для DV, и это не выйдет
за рамки возможностей базового 1394 (100 Мбит/с). Несжатое видео
в формате D-1 (скорость 19 Мбайт/с) можно передавать через 1394,
рассчитанный на скорость 200 Мбит/с, так что теоретически потенциал
стандарта 1394-1995 достаточен для тех скоростей передачи данных,
которые нужны большинству студий.При этом спецификации 1394 продолжают
развиваться. P1394a предлагает усовершенствованные спецификации
PHY, которые должны гарантировать совместимость оборудования различных
поставщиков. P1394a подготовлен и передан на утверждение комитету
IEEE (IEEE Ballot Review Committee).
На очереди P1394b, который будет покрывать скорости от 800 Мбит/с
до 3,2 Гбит/с. Эта высокоскоростная спецификация будет представлена
на утверждение в первой половине 1999 г. Следующую версию OPEN
HCI уровня 1.1 планируется рассмотреть в начале 1999 г.За P1394b
должен идти Gigabit 1394 для таких применений, как телевидение
высокой четкости (HDT) и цифровые приставки. Домашние сети уже
ожидают появления этих быстрых стандартов. Чтобы 1394 был полезен
для передачи полноценного сигнала телевидения высокой четкости
1080i, требуется скорость 1,56 Гбит/с. Имейте в виду, однако,
что для HDD-5 достаточно 400-мегабитного 1394.
Распространение
Взяв хороший старт как способ подключения цифровых камер и видеомагнитофонов,
1394, видимо, идет правильным путем к широкому распространению.
Это происходит благодаря реализации в нем принципа одноранговой
связи, что позволяет передавать данные без участия хост-компьютера.
Первой из операционных систем реализовала поддержку 1394 Mac OS
в апреле 1997 г. Этому примеру последовала и фирма Microsoft,
включившая поддержку 1394 в Windows 98, хотя многие стандарты
для драйверов устройств, обеспечивающих подключение периферии
1394 и в Mac OS, и в Windows, еще предстоит разработать и стандартизовать.
Microsoft планирует провести стандартизацию драйверов 1394 в спецификациях
Win 99 PC. Это упростит разработчикам создание корректных для
1394 драйверов устройств.
1394 был принят в качестве стандартного цифрового интерфейса Конференцией
по цифровым видеокамерам (Digital VCR Conference), а Консорциум
по цифровому видео утвердил 1394 как стандарт для цифровой передачи.
VESA (Video Experts Standards Association — Ассоциация видеоэкспертов
по стандартизации) также утвердила 1394 для цифровой связи в домашних
сетях, а DVB (European Digital Video Broadcasters — Европейская
ассоциация цифрового телевещания) приняла 1394 как интерфейс для
цифрового телевидения.
VX1000 и 1394
Цифровая видеокамера VX1000 фирмы Sony показывает, какое влияние
на принятие протокола может оказать единственный продукт. В этой
изначально популярной благодаря качеству изображения при низкой
стоимости ($4199) трехчиповой видеокамере был реализован порт
1394. Сегодня представляется, что такой шаг Sony был в значительной
мере экспериментом. Видеопродюсеры с большим энтузиазмом встретили
VX1000, поскольку эта камера дала возможность сделать весь процесс
производства цифровым – тенденция, которую можно назвать необратимой.
В Японии цифровых видеокамер уже продается больше, чем аналоговых,
и многие ждут, что такое положение распространится и на другие
страны.
Протокол 1394 в 1995 г. появился именно в секторе цифрового видео.
Это породило неправильное понимание отношений между 1394 и ленточным
форматом DV, которое приобрело масштабы, большие, чем просто потребительское
заблуждение. DV — формат записи на ленту, в то время как 1394
— протокол, определяющий способ передачи сигнала с ленты на жесткий
диск. Союз DV с 1394 окреп в 1997 г., когда фирма Adaptec начала
поставки хост-адаптера AHA-8940 1394 с видеовозможностями, который
стал затем частью DPS Spark. Это означало, что видеопродюсеры
впервые смогли подключать свои видеокамеры DV прямо к компьютерам,
получая полностью цифровые системы видеомонтажа.
Выбор точки зрения
Стандарт 1394 многогранен, и в пейзаже 1394 много интересных движущихся
деталей. Будущее 1394 выглядит по-разному с разных точек зрения,
поэтому рассмотрим вопрос в наиболее важной перспективе – как
он представляется крупнейшим видеокомпаниям, производителям компьютерного
оборудования и независимым поставщикам продуктов, поддерживающих
1394.
Фирмы компьютерной индустрии
Intel
Главный вопрос, касающийся фирмы Intel, — когда же мы увидим реализацию
1394 на материнской плате? В начальные дни существования 1394
считалось, что это означало бы принятие стандарта. Однако компании,
действующие на поле DV — Radius, Truevision, FAST, DPS, Pinnacle
Systems и Canopus, показали, что 1394 доступен и через PCI-платы
адаптеров или выносные блоки (break-out boxes). Некоторые поставщики
заявляют, что реализация 1394 на материнской плате для них не
представляет особенного интереса, поскольку у тех пользователей,
кому нужен 1394, он уже есть. Другие полагают, что реализация
1394 на материнской плате существенна для полного принятия 1394.
Видимо, правильный ответ заключается в том, что DV/1394 будет
работать и через адаптеры PCI, в то время как подключение через
1394 других периферийных устройств типа принтеров и жестких дисков
зависит от наличия разъемов 1394 на материнской плате.
Стэн Мо (Stan Mo), директор фирмы Intel по программным средствам
и технологиям, говорит, что вопросы срока и места реализации 1394
на материнской плате вызывают в фирме много споров. Вопрос времени
стоит перед всеми разработчиками, и его решение зависит от накопления
критической массы разъемов, программ и периферии 1394, которое
обусловит потребительский спрос на интерфейс. Когда это произойдет?
Трудно сказать. Сейчас игроки на этом поле скорее пытаются угадать,
что думают про «критическую массу» их конкуренты.
Для Intel больший интерес представляет вопрос о месте реализации.
Многие полагают, что прорыв 1394 должен произойти на потребительском
рынке PC — в серии 5600 фирмы Compaq и в линии VAIO фирмы Sony.
Однако Стэн Мо считает, что дебют материнских плат Intel с 1394
состоится на рабочих станциях, где выше требования к скорости
передачи и возможности горячего подключения и где компьютеры могут
обрабатывать данные с большей скоростью.
Другая грань вопроса о месте реализации — решит ли Intel вывести
1394 на слот PCI (известное решение, которое представляется более
простым и дешевым) или же на слоты 2x или 4x AGP. Вариант с AGP
выглядит более правильным, поскольку он обеспечивает большие скорости
передачи и выводит 1394 DV непосредственно в место назначения
AGP, т. е. в буфер видеопамяти, без задержек от медленной шины
PCI. Intel уже анонсировала материнские платы с несколькими слотами
AGP, поэтому свободные слоты будут доступны, однако в таком варианте
сложнее управлять использованием памяти одновременно несколькими
платами AGP, подключенными к одной главной подсистеме.
Конечно, от Intel чаще требуют большего числа свободных прерываний,
больше сегментированного пространства памяти для размещения драйверов,
больше свободных слотов PCI/AGP и более быстрые мосты, чем реализации
1394 на материнской плате. Напомним, что никто не требовал от
Sony установить порт 1394 на популярную видеокамеру VX1000. Тем
временем Intel продолжает работать над программной поддержкой
задач и периферийных устройств 1394. Когда Intel решит вопросы
о «критической массе» и архитектуре слотов, будут предприняты
и действия по реализации 1394 на материнской плате.
Представители многих компаний, с которыми я говорила, называли
предположительно сроки «где-нибудь в конце 1999-го».
Intel не сообщала никаких дат, но, похоже, объявление будет сделано
тогда, когда работа уже завершится.
Apple
Мику Моунцу (Mick Mountz), руководителю проектов FireWire и G3
фирмы Apple, будущее видится блестящим, как рекламный бюллетень
про iMac. По его словам, на задней панели компьютеров Macintosh
появятся два порта USB, два порта FireWire, один разъем Fast Ethernet
и больше ничего. Как руководитель проекта G3, Моунц сообщил, что
FireWire будет перенесен на материнскую плату Mac, что позволит
сэкономить слоты G3 PCI — и в течение долгого времени мы не увидим
ничего, кроме этих трех слотов. Fast Ethernet и USB также будут
перенесены на материнскую плату.
Будучи первым разработчиком FireWire, фирма Apple продолжит продвижение
этого стандарта, считая его ключевым для обеспечения простоты
конструкции Mac. Моунц обратил внимание на возможности FireWire
в подключении периферийных устройств, таких, как дисководы Jaz/Zip
или сканеры, которые можно подключить по цепочке к небольшой сети
компьютеров.
Такие варианты применения очень популярны в небольших студиях
проектов и учебных лабораториях. Хотя Fast Ethernet остается основным
вариантом построения больших компьютерных сетей, простота использования
FireWire делает его идеальным для малых сетей.
Моунц говорит, что остается неясным, выйдет ли Apple на передний
край разработки стандартов управления устройствами; скорее независимые
разработчики будут писать собственные драйверы. В отличие от рынка
PC, где Microsoft планирует установить спецификации Win 99, рынок
Mac может оказаться более сложным для поставщиков, хотя драйверы
для Mac обычно более стандартизованы, чем их аналоги для PC.
Основные видеокомпании
Чтобы быть принятым, стандарт 1394 непременно должен выиграть
сражение с главными фирмами, производящими видеоаппаратуру, —
Sony, Panasonic и JVC. Несмотря на то, что многие видеопродюсеры
хотели бы видеть порт 1394 практически на каждом устройстве в
своей студии, три основных производителя видеоаппаратуры воспринимают
1394 как стандарт бытового уровня, оставляя место профессионального
стандарта передачи цифровых данных за SDI. (Дополнительные сведения
о SDI и SDTI вы найдете во врезке на с. 9). Ориентируясь на позицию
Intel, многие производители компьютеров считают, что принятие
1394 должно идти тем же путем, что и большинство компьютерных
технологий, — сверху вниз. Однако производители видеоаппаратуры
верят, что 1394 проложит свой собственный путь завоевания рынка
— снизу вверх.
Хотя существуют определенные соображения (например, длина кабелей
и пропускная способность) в пользу применения в телевещательных
корпорациях и крупных студиях постпроизводства SDI или SDTI, у
производственной студии начального уровня и крупной полностью
оборудованной видеостудии много общего. Однако найти высококачественный
компонентный аналоговый видеомагнитофон с возможностью покадровой
работы, имеющий в то же время порт 1394, трудно. Для видеомагнитофонов
высокого качества более характерны дорогие выходы SDI, а 1394
почти всегда группируется с вводом/выводом S-Video и управлением
LANC. Надо сказать, что систем DV продается больше, чем дорогих
систем 4:2:2 Betacam SP. Получают ли при этом клиенты то, что
им действительно нужно? Или же это прием, разделяющий линейку
продуктов, чтобы пользователи тратили больше денег на «профессиональную»
аппаратуру?
Sony
Ответ на этот вопрос от фирмы Sony — видеомагнитофон DSR-70, переносное
устройство DVCAM, имеющее и порт 1394, и порт SDI. Естественно,
что первое появление подобных видеомагнитофонов случилось на рынке
ENG/EFP (electronic news gathering/electronic field production
— сбор и внестудийная подготовка новостей), где популярны дешевые
и легкие видеокамеры 1394, однако стоит отметить, что такое появление
произошло в довольно дорогом секторе рынка. Обратите внимание
также на то, что фирма Sony, которая производит и видеоаппаратуру,
и компьютерное оборудование, первой оценила преимущества соединения
1394 между профессиональными и потребительскими группами.
Линия Sony компьютеров PC VAIO, оборудованных i.Link, также отражает
приверженность фирмы 1394, как и великолепная серия 308 DS Digital
Studio, обеспечивающая непрерывность i.Link для видеопроизводства
на потребительских настольных системах. Недавно Sony объявила,
что на камерах DFW-V500 и DFW-VL500 будут реализованы и видеообработка
YUV 4:2:2 с прогрессивной разверткой, и соединения 1394-1995.
Sony использует i.Link также на своей серии ноутбуков 505FX и
на цифровых телевизионных приемниках и приставках, выпуск которых
начинается в 1999 г.
Телевещательное подразделение Sony также использует 1394 на своих
видеокамерах (DSR-200a, DSR-PD1 и DSR-PD100) и видеомагнитофонах
VTR (DSR-V10 walkman, DSR-20, DSR-30 и DSR-70 field editor). Оно
выпускает даже дисковод V-1000 DVCAM, что свидетельствует о первой
попытке Sony Professional Group пойти на сближение с компьютерным
миром и с компьютерным отделом собственной фирмы. В союзе с такими
компаниями, как FAST, Pinnacle и Radius, они работают над аппаратными
кодеками 1394 для поставщиков DV.
Возможно, главный признак приверженности фирмы Sony 1394 — согласованность
поведения всех ее устройств с этим протоколом. Почти все независимые
поставщики, с которыми я говорила, жаловались, что для управления
каждым новым устройством 1394 от Sony, Panasonic, Sharp, JVC и
Hitachi приходится писать новый драйвер. Однако они отмечали,
что поведение устройств Sony при удаленном управлении через 1394
вполне согласованно. Даже относительно новые камеры TRV-9 и TRV-900
работают как полностью управляемые видеомагнитофоны, что важно
для тех, кто (вопреки советам многих видеопродюсеров) использует
свои камеры в качестве источника сигнала при воспроизведении.
JVC
JVC включает возможности 1394 только в свои продукты DV, но не
в аппаратуру, использующую формат Digital S. Что касается старших
устройств 4:2:2, Дэйв Уолтон (Dave Walton), директор фирмы по
маркетингу, объясняет, что, так как 259M SDI (а теперь и версия
SDTI со сжатием) — промышленный стандарт для передачи цифровых
данных, JVC предпочитает его 1394. Уолтон рассматривает 1394 как
хороший стандарт для передачи цифровых данных, однако в его сегодняшней
реализации для передачи видео 4:1:1 он не подходит для систем
Digital S 4:2:2. Если появятся системы нелинейного монтажа, принимающие
видео со скоростью 50 Мбайт/с, у JVC будут резоны включить возможности
1394 в свою аппаратуру. Но пока этого не произошло и пока не написаны
программы для взаимодействия с оборудованием, фирма не видит смысла
в использовании 1394.
Это не означает, что область присутствия 1394 не будет расширяться.
Уолтон предвидит появление 1394 в системах домашних видеотеатров.
JVC планирует использовать 1394 при соединении своих систем DVHS
с цифровыми приставками для передачи видео в формате MPEG-2.
Panasonic Broadcast
Фирма Panasonic придерживается той же линии, что и JVC и Sony:
старшие системы используют SDI, а недорогие младшие — 1394. Но
как быть с той серой областью, что лежит между ними, особенно
сейчас, когда растет число независимых студий проектов? Майкл
Бринкман (Michael Brinkman), директор по стратегическому развитию
бизнеса фирмы Panasonic Broadcast & Digital Systems, считает,
что до тех пор, пока инфраструктура 1394 не обеспечит более простое
подсоединение, переключение и маршрутизацию данных 1394, мы не
увидим роста доли 1394 в этой области. Лишь тогда Panasonic обеспечит
производителей профессиональным оборудованием, оснащенным 1394.
Независимые производители
Radius
Сотрудники фирмы Radius, которые были пионерами в области DV/1394,
хотели бы видеть 1394 везде. Джо Клинглер (Joe Klingler), вице-президент
фирмы по видеооборудованию, считает, что «соединения между компьютерами
не являются приоритетными для большинства крупных производителей
видеоаппаратуры. Они все еще мыслят линейно».
Это приводит к борьбе производителей за собственные форматы, стандарты
и системы вместо использования систем с открытой архитектурой
на основе QuickTime. Ведь если пользователь принимает определенный
«закрытый» формат, производителю гарантированы последующие закупки
именно у него.
Поскольку 400-мегабитный 1394 теоретически обеспечивает профессиональную
работу, фирма Radius хотела бы видеть разъемы 1394 на системах
старшего уровня, в особенности на тех, которые обеспечивают передачу
4x. «Несжатое видео D-1 можно передавать по 1394, так что этот
стандарт не будет препятствовать дальнейшему развитию», — говорит
Клинглер.
Фирма Radius поддерживала бы видео в формате 4:2:2 50 Мбайт/с
Digital S, если бы для него был программный кодек, и хотела бы
также видеть разъемы 1394 на системах DVCPRO фирмы Panasonic.
Представляется, что такая стратегия на руку фирме Sony, решение
которой включить поддержку 1394 в состав систем DVCAM должно пополнить
ряды пользователей DVCAM, причем, возможно, в первую очередь благодаря
выбору 1394, а не формата записи на ленту. «Я считаю всеобщее
распространение 1394 неизбежным, — говорит Клинглер. — Однако
1394 – это вопрос веры».
ProMax
Фирма ProMax, вероятно, больше известна как поставщик оборудования
SCSI. Она планирует продавать дисководы 1394, когда производители
начнут их выпуск, однако президент фирмы Чарлз МакКонэти (Charles
McConathy) ожидает, что первыми появятся принтеры и сканеры с
интерфейсом 1394. 1394 будет особенно полезным для портативных
компьютеров, поскольку появится возможность наращивать дисковую
память, просто подключая устройство к разъему.
Новые 400-мегабитные платы (в начале 1999 г.) снизят трафик шины,
однако остается решить еще много технических вопросов, чтобы видеоустройства,
сканеры и принтеры на шине 1394 не мешали друг другу.
МакКонэти говорит, что быстрое совершенствование EIDE задержало
появление дисководов 1394, однако он все же ожидает появления
дисководов 1394 в начале 1999 г. Основная проблема, над которой
идет работа, — как избежать повреждения дисковых каталогов при
горячем подключении. Дешевая дисковая память EIDE, вероятно, займет
место в низкоскоростном секторе DV, но возможности динамической
переконфигурации шины и горячего подключения 1394 обеспечат этому
стандарту триумф.
ProMax продает также платы FireMax 1394 и полный пакет для постпроизводства
FireMax Studio для настольных систем с 1394. Более высокие скорости
передачи данных для 1394 мало волнуют ProMax, поскольку специалисты
фирмы считают достаточным DV со скоростью 3,54 Мбайт/с, хорошо
вписывающееся в спецификации 1394-1995.
ProMax рада видеть распространение видеокамер с 1394, однако это
также увеличивает риск появления несовместимости на физическом
уровне (PHY) между оборудованием производства Fujitsu и Texas
Instruments (которое использует Sony) и оборудованием производства
IBM (которое применяет Adaptec). Соединения однородных PHY работают
хорошо, однако при соединении PHY разных производителей могут
возникнуть проблемы. МакКонэти полагает, что стандартизация драйверов
устройств займет пять-шесть лет. По сравнению со SCSI, где для
этого потребовалось больше 10 лет (с 1985 по 1997), такой срок
не кажется особенно долгим.
«1394 станет общепринятым интерфейсом для домашних систем, — говорит
МакКонэти. — Для этого надо пройти долгий путь — сегодня он только
начат. Как только Ассоциация 1394 разработает оптические кабели,
мы сможем связать дома и кампусы в сети 1394».
Что дает 1394
Кроме соединяемой кабелем шины, которую большинство
людей представляют себе, когда речь идет о 1394, этот стандарт
определяет также внутреннюю (backpanel) шину со скоростями
12,5, 25 или 50 Мбит/с. Кабельная версия поддерживает скорости
данных 100, 200 и 400 Мбит/с. Стандарт устанавливает топологию,
протокол и тип передаваемых данных, однако единственный
определенный сейчас тип данных — это данные DV.FireWire
идеален для передачи DV, так как он поддерживает два типа
передачи данных — асинхронный и изохронный. Асинхронную
передачу используют большинство современных последовательных
шин передачи данных. Причем пакет данных передается только
после получения подтверждения о том, что предыдущая порция
данных принята. Поскольку время такой передачи и подтверждения
предсказать нельзя и поскольку эта процедура усложняется
при наличии на шине нескольких устройств, временные характеристики
передачи случайны. Однако в изохронном режиме ожидания подтверждения
не происходит из-за того, что отдельное устройство имеет
возможность получить определенную гарантированную часть
пропускной способности шины. Значит, хост-компьютеры могут
использовать данные с минимумом буферизации, что идеально
подходит для передачи критичных по времени данных DV. Такой
режим двойной передачи означает, что дополнительная пропускная
способность может быть использована для одновременной передачи
асинхронных данных, например данных управления видеомагнитофоном,
трансфокатором или информации тайм-кода.
Протокол последовательной
шины 1394 характеризуется следующими особенностями:
-
скорость. Стандарт
определяет скорости 100, 200 и 400 Мбит/с, что соответствует
12,5, 25 и 50 Мбайт/с; ведется работа над повышением
скорости до 1,6 и 3,2 Гбит/с;
-
расширяемость.
Поскольку центральное управление шиной, как в обычной
модели хост-клиент, не требуется, можно связывать в
цепочку до 16 устройств,
а также использовать конфигурации, где к одной шине
подключено до 63 устройств;
-
горячее подключение.
Вам не потребуется конфигурировать идентификаторы узлов
или заботиться о терминаторах, так как шина 1394 динамически
реконфигурируется
при добавлении нового узла;
-
питание. Питание
периферийных устройств подается прямо по кабелю 1394.
Это означает, что требуется меньше проводов, а периферийные
устройства можно делать дешевле, поскольку для них не
требуются отдельные источники питания;
-
гарантированная передача.
В 1394 определяется передача с гарантированной пропускной
способностью (изохронная) и с переменной пропускной
способностью (асинхронная). Это означает, что критичные
по времени данные можно с надежностью передавать изохронно,
не прерывая трафика по шине;
-
открытость стандарта.
Открытый стандарт IEEE дает доступ к шине для независимых
разработчиков и увеличивает распространение шины в промышленности.
|
Canopus
Фирма Canopus планирует поддерживать видеозахват DVCPRO в своих
продуктах DVRex-M1 и DVRaptor, выпускаемых в начале 1999 г. За
этим последует поддержка DVCPRO 50.
Президент и CEO фирмы Хиро Ямада (Hiro Yamada) считает, что при
создании цифрового контента используются три различных протокола
передачи: SDI, 1394 и 100BaseT Fast Ethernet. Последний вариант
позволяет работать в больших сетях без ограничения длины, характерного
для 1394. Canopus полагает, что их сегодняшние клиенты используют
преимущества программного кодека, подключая дополнительные рабочие
станции к Fast Ethernet. Возможно, эти сети среднего ранга когда-нибудь
будут вытеснены 1394 с повторителями или оптическими кабелями.
Однако Ямада считает, что в будущем сохранятся все три стандарта.
Фирма Canopus — одна из немногих производителей из тех, с которыми
я говорила, кто подчеркивает важность выпуска Device Bay фирмой
Intel, так как это определит, проникнет ли 1394 на потребительский
рынок. Сейчас Ямада выражает скептицизм по поводу планов Intel,
так как, возможно, появление Device Bay — системы подключения
периферийных устройств на основе 1394 — уже запоздало и не сможет
соблазнить пользователей с учетом его стоимости.
Новый толчок 1394 может придать Microsoft, но если вы считаете,
что драйверы USB еще требуют дополнительной доводки и стандартизации,
то начинать создание и стандартизацию драйверов 1394 может быть
уже поздно. Ямада ожидает, что драйверы USB и 1394 будут исправлены
к концу 1999 г.
Ямада считает, что стандартом станут дисководы IDE/EIDE и принтеры
и сканеры USB, а не 1394. Как это повлияет на DV с 1394 и на будущее
фирмы? Это не имеет значения, поскольку позиции 1394 уже достаточно
сильны. И эти позиции только упрочатся с появлением программных
кодеков DV, которые уже работают в реальном времени на компьютерах
с процессорами PII 450 МГц. Том Патрик МакОлиф (Tom Patrick McAuliffe)
из фирмы FAST говорит: «Как мы полагаем, любой продукт, выпущенный
на рынок без 1394, обречен на неудачу. Мы ставим 1394 на все наши
будущие продукты».
Pinnacle
Фирма Pinnacle Systems — интересный пример, поскольку она производит
видеосистемы как потребительского (DV300), так и профессионального
уровня (ReelTime и Nitro). Фирма отвечает на запросы этого неоднородного
рынка, предлагая в ReelTime и в Nitro как 1394, так и SDI. Аарон
Фейген (Aaron Feigen), бизнес-менеджер фирмы, говорит, что многим
пользователям требуется полностью цифровая система производства,
но их возможности лежат в пределах $10–20 тыс. Для этой важной
и растущей группы производителей вместо SDI надо использовать
1394. Возможно, более важный вопрос — выбор между 4:1:1 и 4:2:2.
Сегодня этот выбор связан с выбором между 1394 и SDI, однако нет
причин, почему нельзя разработать протоколы передачи 4:2:2 через
1394 или даже DV через SDI.
И перед Pinnacle Systems стоит вопрос создания драйверов для управления
устройствами, т. е. игры на том поле, где множество поставщиков
пытаются установить свои стандарты. Однако, согласно Фейгену,
это соревнование будет продолжаться до бесконечности.
Adaptec
Производители одной из первых плат PCI, реализующих 1394, сегодня
сосредоточены на разработке программного обеспечения. Поскольку
сущность 1394 заключается в обеспечении совместимости, Барри Литт
(Barry Litt), руководитель программного отдела группы перспективных
мультимедийных продуктов фирмы Adaptec, полагает, что главным
является использование открытого API 1394 для написания программной
поддержки для Mac и Win95/98/NT. Сюда относятся драйверы, управление
устройствами, утилиты преобразования файлов и промежуточная поддержка
1394. «Нам нужна программная поддержка везде, однако поставщики
систем не хотят поддерживать 1394, пока этого не требуют потребители».
Это осложняет задачу разработчиков типа Adaptec, которым надо
предусматривать программные требования. Однако, когда эта задача
будет решена, считает Литт, «мы увидим дисководы, принтеры и сканеры».
SDTI
Другой популярный стандарт передачи цифровых данных — SMPTE
259M, называемый также SDI (Serial Digital Interface — последовательный
цифровой интерфейс). SDI работает со скоростью 270 Мбит/с.
Вариант стандарта со сжатием носит название SDTI (SMPTE
305 или Serial Digital Transport Interface — последовательный
цифровой транспортный интерфейс). Технология сжатия позволяет
передавать цифровой сигнал с четырехкратной скоростью (4x).
В отличие от DV через 1394 в SDTI формат передаваемых данных
определен как видео 4:2:2. Определены также подмножества
данных DV и других типов сжатых данных.История SDI/SDTI
начинается с предложения фирмой Sony обществу SMPTE (Society
of Motion Picture and Television Engineers – Общество инженеров
в области техники кино и телевидения) интерфейса SDDI (Serial
Digital Data Interface — последовательный интерфейс для
цифровых данных) в качестве стандарта для передачи сжатого
цифрового видео. Этот стандарт был основан на SMPTE 259M.
Фирма Panasonic встретилась с трудностями при реализации
этого стандарта и предложила принять SMPTE в качестве стандарта
CSDI (DVCPRO SDI). EBU (European Broadcasting Union — Европейский
союз телевещания) предложил еще один вариант стандарта,
близкий к CSDI, что побудило SMPTE и EBU организовать один
из первых объединенных комитетов, который ввел SDTI как
единый стандарт. В то время известностью пользовался также
формат QSDI (DVCAM SDI) потребительской группы Sony, однако
он никогда не предлагался для стандартизации SMPTE или EBU.Большинство
компаний, в которых я собирала материал для обзора, верят,
что SDI/SDTI и 1394 будут сосуществовать. Для многих случаев
разница между ними заключается не в пропускной способности,
а в длине кабеля. Пока 1394 не добьется серьезного прорыва
при помощи оптического кабеля, он не сможет даже приблизиться
к тем длинам кабелей, которые поддерживает SDI. И даже если
появятся стандарты 1394, обеспечивающие передачу быстрее,
чем в реальном времени, производителям придется задумываться
о стоимости передачи на VTR для вывода 4x, поскольку здесь
существенна конструкция оборудования, а запись на ленту
DV обеспечить сложнее.Часто спрашивают, что же происходит
в серой области между профессиональным высококачественным
оборудованием и более дешевыми системами и где проходит
ценовая граница между 1394 и SDTI. Со временем эта граница
смещается, так как инфраструктура 1394 развивается.Итак,
у нас есть два основных стандарта передачи сжатого цифрового
видео. 1394 остается лучшим выбором для экономичных соединений
при малых расстояниях, а SDI/SDTI лучше подходит для больших
систем с длинными кабелями. Именно поэтому крупные производители
видеооборудования — Sony, Panasonic и JVC — продолжают включать
SDI/SDTI в свои системы профессионального уровня. Однако
такие возможности недешевы: добавление SDTI к профессиональному
видеомагнитофону обходится в $2–3 тыс., что больше стоимости
многих DV-видеомагнитофонов с 1394.Основная причина, по
которой производители видеооборудования типа JVC используют
SDI вместо 1394, — сжатие. 1394 часто (хотя не всегда) предполагает
передачу сжатых данных. Именно поэтому Дэйв Уолтон, директор
JVC по маркетингу, хотел бы видеть плату 1394 с управляемым
коэффициентом сжатия, чтобы пользователи могли сами выбирать
требуемую степень сжатия для передачи по 1394 (например,
3:1, 5:1 или несжатое видео).
1394 выгодно использовать, когда сжатие происходит один
раз, но, если данные подвергаются сжатию и распаковке многократно
(как это часто происходит, когда программы нелинейного монтажа
работают с материалом на DV при применении переходов и эффектов),
возникают проблемы. Если вы хотите работать с несжатым видео,
1394/DV не для вас. Однако если умеренное сжатие вас устраивает
и вы обрабатываете видео за один этап, цена и расширяемость
1394 вас наверняка заинтересуют.
|
DPS
DPS — еще одна фирма — пионер производства плат 1394. Пол Стреффон
(Paul Streffon), руководитель национального отдела продаж DPS,
говорит, что DPS сейчас встраивает возможность 1394 в свой продукт
Perception RT. В будущем фирма собирается выпустить новый аппаратный
кодек, который сможет обрабатывать два потока DV для монтажа DV
в реальном времени. В DPS обсуждается вопрос, следует ли полностью
принять DV в качестве рабочего формата, что означало бы уход от
M-JPEG.
Несмотря на то что DPS одной из первых начала производство 1394,
она испытывает сложности из-за неизвестности со сроками выполнения
фирмой Intel планов реализации 1394 на материнской плате. Как
и многие разработчики 1394, DPS не хочет тратить много ресурсов
на разработку технологии, которая в какой-то момент может оказаться
ненужной.
Но это сдерживает распространение 1394, что снижает заинтересованность
клиентов, и в результате Intel также не торопится.
Другой важный для DPS вопрос — как скоро произойдет переход на
формат 16:9. По существу это вопрос о том, стоит ли вообще развивать
DV, поскольку воспроизводить формат 16:9 в нем можно, только срезая
часть изображений 4:3. Так что в определенной степени DPS выжидает,
наблюдая за изменениями производственных стандартов.
MOTU и Yamaha
Это пример потенциала 1394 для разработчиков аудиооборудования.
Предложения MLAN фирмы Yamaha для подключения музыкальных и аудиоустройств
и управления ими через сети пока не утверждены, но фирмы MOTU
(Mark of the Unicorn) и Yamaha, тем не менее, идут вперед. MOTU
2408 передает 72 канала аудиоданных 48k одновременно через три
порта типа 1394. Для этого, по словам Джима Купера (Jim Cooper)
из фирмы MOTU, требуется точность дискретизации (sample accuracy),
однако 1394-1995 обеспечивает только покадровую точность. Поэтому
MOTU, используя обычный разъем 1394, должна была разработать собственные
протоколы передачи вместо общих сетевых протоколов 1394.
Передача несжатого звука по сети имеет большой смысл для аудиостудий
постпроизводства, в особенности если связь в этой сети обеспечивает
компьютер с программами, достаточно умными, чтобы управлять атрибутами
работы сетевых устройств. Yamaha продемонстрировала такую систему
— MLAN, пользовательский интерфейс которой позволяет администратору
переконфигурировать всю студию, не переключая ни одного кабеля.
Пройдет время, прежде чем такие возможности станут доступным для
видео, однако до сих пор производство аудио предвосхищало многие
тенденции развития видеомира, и, похоже, так произойдет и на этот
раз.
C-Cube
Фирма C-Cube изменила картину мира 1394, выпустив свой чип DV
Express. Боб Саффари (Bob Saffari), директор по телевещательным
и профессиональным продуктам, говорит, что чип DV Express существенно
облегчает работу с DV через 1394. Этот новый чип может принимать
видео в формате DV и в реальном времени преобразовывать его в
MPEG-2. Это позволяет вести монтаж как в DV, так и в MPEG-2, а
быстрое преобразование обеспечивает сохранение качества MPEG.
Этот чип, встраиваемый в систему 601 фирмы FAST, открывает много
возможностей, а пропускная способность по спецификации 1394-1995
достаточна для передачи и DV (19,34 Мбайт/с), и 4:2:2 MPEG из
одних I-кадров (80—300 Мбит/c). Поэтому C-Cube не нужно ждать
появления новых спецификаций для этих задач, а с гигабайтным 1394
станет доступной и передача 4x.
Перспективы развития шины
Второе поколение периферии 1394 вышло на сцену с появлением цифровых
фотокамер DCS-315 и DCS-520 фирмы Kodak, которые используют порты
FireWire и собственные программные протоколы для передачи данных
в формате, отличном от DV. Однако на Comdex’99 можно ожидать появления
множества решений на базе 1394. Ко времени, когда вы будете читать
эту статью, уже должны быть продемонстрированы передачи данных
MPEG-2 и TCP-IP через 1394. Интересно также проследить развитие
HAVi (Home Audio Video Interface — домашний аудиовидеоинтерфейс)
как стандарта передачи данных между устройствами 1394. Это позволит
подключать устройства, которые
с помощью Java-апплетов будут объявлять о подключении другим устройствам
на шине. Таким образом, одноранговость 1394 будет
реализована в полной мере.
Еще одно направление развития шины — сближение компьютеров и видео.
Один из главных вопросов для любой из компаний, упоминаемых в
этой статье, звучит так: «Что мы все-таки передаем и записываем
— данные или же видео?» В конечном счете это все же единицы и
нули. Передавать и воспроизводить видео гораздо проще на специализированном
оборудовании, однако при этом приходится иметь дело с особенностями
форматов. Если рассматривать материал как данные, можно вести
передачу быстрее, чем в реальном времени, однако вам потребуется
компьютер и правильная программа, чтобы преобразовать единицы
и нули обратно в видео. Многие публикации призывали к созданию
не зависящего от форматов цифрового оборудования для целей воспроизведения,
записи и архивирования. 1394 позволяет подойти ближе к созданию
таких универсальных устройств и в результате включить их в наши
системы.
Kim Reed. FireWire’s Future / DV, 1999, январь, с. 34.
Источник
|