Protokolle und Steuerungen

Über mich

Eine Zeit lang war ich bei einer Firma beschäftigt, die Studioanlagen baut, ganze Systeme plant und Steuergeräte einsetzte, die für einige Funktionen einfach unerlässlich waren. Damals wurden solche Aufgaben mit einem einfachen Z80-Prozessorboard mit verschiedenen Ein-/Ausgangskarten gelöst, und zwar ausschließlich in Assembler.

Ein Nachteil dieses Systems war, dass der Code in einem EPROM abgelegt war und die Konfiguration bzw. die Modifikation eines solchen Systems nur durch Neuprogrammierung und Tausch möglich war. Im Interesse der Kunden sind solche Ansätze heute nicht mehr zu empfehlen; es sei denn, es ist ein sehr einfaches System gewünscht, welches selten Modifikationen benötigt.

Es gab zwischenzeitlich (ca. 1992) eine Weiterentwicklung des Z80-Systems mit Einsatz von programmierbarer Logik, mehr Schnittstellen, etc. Beruhigend ist, dass alle der damals auf der Basis des Z80 eingesetzten Geräte ohne Ausfälle ihren Dienst verrichten, und das seit teilweise über 20 Jahren.

Grundlagen und Aufgabenstellungen

In der Studiotechnik werden oft Sonderlösungen gewünscht, um die Arbeit dort zu vereinfachen bzw. den gesamten Ablauf zu rationalisieren. So werden z.B. Umschaltvorgänge oder Umkonfigurationen von Geräten, Signalisierungen oder bestimmte Steuervorgänge automatisiert. Meistens erfolgt dies mit dem Einsatz eines für bestimmte Aufgaben programmierten Steuergerätes, welches in der Regel für diesen bestimmten Einsatz geplant, gebaut und programmiert wird.

So werden z.B. Geräte mit serieller oder paralleler Schnittstelle, mit einem Netzwerk-Interface oder mit spannungsführenden Ein-/Ausgängen (meistens 5 bis 48VDC) miteinander verkoppelt und zu einem Gesamtsystem zusammengeführt.

Unter anderem können dies sein:

Tally-Signalisierung: Das bekannte "rote Licht" auf den Monitorn und Kameras und diverser Gerät in TV-Studios
Umschaltungen: 16:9-Format-Umschaltung, Havarie (Notfall)-Umschaltungen, Logo-Einblendungen und dergleichen, Studio-A/B-Umschaltungen
Automatisch gesteuerte Bildeintastungen wie Telefonnummer, VPS, etc.
Kamera-Kontrollen

Meistens ist es so, dass Geräte nicht die gleiche "Sprache" sprechen, jedes hat seine eigene Befehlssyntax oder wird unterschiedlich angesteuert.

Folgende serielle Interface-Standards sind unter anderem geläufig:

RS-485
RS-422
RS-232

Es gibt eine Vielzahl herstellerspezifische, serielle Protokolle. Um einige zu nennen:

SONY-Betacam/Betacam-SP Remote 9-Pin Connector
SONY Serial Tally (z.B. DVS-7000)
Grass Valley Serial Interface (z.B. AMX-100)
AES-EBU ES-Bus (Tech. 3245-E) (z.B. BTS CE-2500, CE-3000, etc.)
pro-bel/Chyron (General Remote, General Switcher, Multi-Drop, etc.)
Imagestore (Oxtel Imagestore, BugBurner, EasyKey)
Aston Motif Serial Port
BTS Automation Interface Protocol (z.B: DD20, DD30)
....

Protokoll-Vereinheitlichung

Wünschenswert war es eigentlich immer, alle Geräte mit einem Protokoll, bzw. einer Untermenge eines bestimmten Protokolls, anzusprechen. Dieses Vorhaben wird immer mehr erfüllt, leider nicht so schnell, wie es wünschenswert ist.

Wenn alle Geräte mit einer einheitlichen Schnittstelle und einem einheitlichen Protokoll ausgestattet wären, würde es den Verdrahtungsaufwand und die Konfiguration wesentlich vereinfachen.

So hat sich z.B. netzwerkseitig SNMP immer mehr als Steuerungsprotokoll durchgesetzt. Eine Zeitlang wurde ES-Bus immer wieder in Betracht gezogen. Ein hervorragendes, aber damals schwer zu implementierendes Protokoll, welches einer genauen Gerätezuordnung und einer guten Dokumentation bedarf. Über den momentanen Stand und Einsatz dieses Protokolls bin ich nicht informiert.

Eine Schnittstelle, ein Protokoll

Heutzutage gehört es einfach "zum guten Ton" eines Herstellers, sein Gerät mit einem Embedded Controller auszustatten, welcher mit einem Betriebssystem (Embedded OS) und einem vollständigen IP-Stack ausgestattet ist.

Meistens gehört dazu auch ein integrierter Webserver, ein FTP-Server und (sehr vorteilhaft) ein SNMP-Daemon mit kompletter Dokumentation welcher es ermöglicht, über eine sogenannte MIB (Message Information Base) auf alle erforderlichen Parameter zur Steuerung dieses Gerätes lesend und schreibend zuzugreifen.

Für diese Aufgabe gibt es Tools, die eine Programmierung und damit auch eine Automatisierung für verschiedene Plattformen (MS-Windows, HP-UX, Linux, BSD, etc.) sehr vereinfachen. In der Regel benutzt man für diese Aufgaben die Sprachen C und C++.