Студии звукозаписи попадают в "сети"

Анализ рынка современного ПО показывает, что аппаратные мощности современных компьютеров не позволяют использовать программное обеспечение "на всю катушку". Переход на новые характеристики аудио 32-64 бита/192 КГц и многоканальный звук подняли аппаратные требования к РС сразу в несколько раз. Со стороны ПО очевидно развитие синтезаторов с физическим моделированием, мощных сэмплеров и эффект-процессоров с 64-битной обработкой. Их пока достаточно мало, а испытуемые и разрабатываемые алгоритмы требуют очень больших мощностей и емкостей. Ресурсов РС стало катастрофически не хватать. Это привело сразу к нескольким промежуточным решениям… Они не являются конечными, поскольку ситуация с профессиональным звуком так или иначе напоминает раздувшийся мыльный пузырь. Но на сегодня очевидны четыре направления:

1. Дополнительные платы и интерфейсы обработки. Появление специальных PCI и Firewire плат (например, TC Electronics Powercore), разгружающих CPU компьютера за счет собственных процессоров. Это решение очень дорогое, поскольку одна такая плата или интерфейс стоят порядка $1.000, а ее мощности хватает на работу только с небольшим количеством программных эффект-процессоров.
   
   
   Семейство устройств TC Electronics Powercore

2. Специализированные системные блоки. На выставке "Музыка-Москва-2004" была продемонстрирована линейка системных блоков серии Shuttle XPC, базирующихся на CPU Intel Pentium 4. В них предусмотрена специальная технология Hyper Threading, предназначенная для обеспечения виртуального двухпроцессорного конвейера обработки данных. И хотя все базируется только на одном процессоре, данная технология позволяет существенно увеличить производительность, что особенно важно при обработке большого количества аудио-данных.
   
   
   Shuttle SN85G4

3. Усовершенствование ПО - функция "Freeze". Ни для кого не секрет, что графические оболочки профессиональных звуковых программ перегружены функциями и информацией. С середины этого года стали появляться разработки, включающие функцию замораживания, позволяющую отключать неиспользуемые модули. Это экономит ресурсы CPU. Сначала в этом сегменте появилась программа FX Freeze, производства FX-MAX (www.fx-max.com), являющаяся специальным VST-модулем, способным существенно разгрузить CPU и RAM. Чуть позже, в начале сентября, вышла третья версия Steinberg Cubase SX, в которой функция замораживания стала неотъемлемым элементом рабочего процесса.
4. Распределение вычислительной мощности на несколько компьютеров в рамках единой локальной сети. Это, пожалуй, самый интересный и благодарный виток развития ситуации. Причем мы имеем сразу несколько вариантов решений от различных производителей, что делает тему еще интереснее.

Первые три пункта имеют существенные недостатки, то есть, дополнительные платы, ультрамодные системные блоки, метод функции замораживания предполагают освобождение части ресурсов РС, но пользователь не застрахован от того, что завтра выйдет новый плагин или следующая версия его любимой программы, которые используют отвоеванный выигрыш в мощностях.

Распределение нагрузки на несколько РС или Mac является более разумным с точки зрения организации рабочего процесса. Но, вместе с тем, стоит отметить, что все предложенные решения являются дорогими. В данном материале мы подробно остановимся на четвертом пункте.

Распределение вычислительной мощности на несколько компьютеров в рамках единой локальной сети

Не привязываясь к именам разработчиков, можно отметить что на этот момент существует два основных метода создания локальных мультимедийных сетей. Первый основан на обычных Ethernet-решениях и IP-протоколах, соответственно, данные передаются через сетевые кабели и для коммутации необходимы сетевые карты или модемы. В большинстве случаев мы имеем дело с системами, состоящими из головной машины и вспомогательных рабочих станций.

В основе второго метода лежит принцип коммутации профессиональных студий звукозаписи. То есть, используются цифровые звуковые интерфейсы стандартов S/PDIF, ADAT, TDIF или AES. Данные передаются по цифровым звуковым кабелям. Иерархически данные сети могут быть построены различно.

У обоих подходов есть свои плюсы и минусы. Например, создавая локальную Ethernet-сеть, звукорежиссеру или обыкновенному компьютерному музыканту, поставившему перед собой задачу нарастить вычислительные мощности своей студии, придется освоить основы системного администрирования. Ряд программ предлагает свою командную систему, что еще более усложняет задачу. Но вместе с тем, следует отметить, что в данном случае используются широко распространенные стандартные решения.

В "звуковой" коммутации все очень тривиально - взаимодействие между компьютерами происходит на уровне цифровых аудио-каналов. Настройка таких сетей достаточно проста. Представьте, что вы подключаете к компьютеру внешний эффект-процессор. Digital Out вашего звукового интерфейса (платы) коммутируется на Digital In устройства, и соответственно, Digital Out устройства соединяется с Digital In интерфейса. Таким же образом вместо внешнего эффект-процессора можно подключить дополнительный компьютер и использовать его ресурсы. Недостатки данных решений - в стоимости. Если сетевая карта или модем стоят практически копейки, то звуковой интерфейс с цифровым входом/выходом - гораздо дороже, а в варианте сети их нужно несколько. Но есть явный плюс - вопросы синхронизации и компенсации задержек решаются на уровне драйверов. Второй плюс - "звуковая" коммутация мультиплатформенна, то есть, в ряде случаев, она может бес проблемно обеспечивать работу Мас и РС в рамках одной сети.

В качестве первого примера построения локальной сети рассмотрим вариант, предложенный RMLabs SAWStudio.

Работа по TCP/IP в RMLabs SAWStudio

Автор SAWStudio Боб Лентини (Bob Lentini) занимается профессиональными разработками в области звука более 30 лет. Да и самой программе пошел уже 12-й год. За все время своего существования SAWStudio показала себя как профессиональная и вместе с тем обособленная оболочка. В ней используется собственный формат плагинов, а также предусмотрена специальная среда программирования для разработки новых модулей. Кстати, это один из ключевых моментов - программировать в SAWStudio можно все самостоятельно.

Поскольку RMLabs занимается только профессиональными решениями, данная компания - одна из первых, кто столкнулся с проблемами ресурсов и начал ее решать. За основу была взята стандартная локальная сеть Ethernet 100 base-T с протоколом TCP/IP. Иерархическая модель от RMLabs включает машины трех типов:

• Host/Master - головная машина.
• Slave - подчиненный компьютер. Управляется через сеть набором из десяти команд, поступающих с головной машины. Slave-компьютер хранит в себе копии сессий и воспроизводит все за счет собственного аудио-интерфейса. Когда головная машина начинает воспроизведение, подчиненные принимают команду, синхронизируются с Master через сеть. При этом никаких дополнительных устройств для синхронизации или внешних сигналов типа SMPTE или MTC не нужно.
• Remote - машина удаленного управления. В ее арсенале 34 команды для управления главным компьютером. Она не работает непосредственно с аудио-информацией, а предназначена только для управления. По существу, это обычный модуль ДУ головной машины.

Вся система рассчитана на один главный и до восьми Remote или Slave компьютеров в любых комбинациях.