オープンコントロールアーキテクチャ(OCA)は、ネットワーク接続されたオーディオおよびビデオ機器の制御、監視、接続管理を行うための通信プロトコルアーキテクチャです。このようなネットワークは「メディアネットワーク」と呼ばれます。
OCAの公式仕様は、オーディオエンジニアリング協会(AES)規格であるAES70-2015、または単にAES70として知られています。
AES70はオープンスタンダードであり、ライセンス、料金、組織への加入などなしに自由に利用できます。
AES70は、様々なメーカーの機器を組み合わせたメディアネットワークをサポートすることを目的としています。プロフェッショナル用途向けに設計されたAES70は、2台から10,000台の機器で構成されるメディアネットワークに適しており、ミッションクリティカルな役割や生命の安全に関わる役割を担うネットワークにも対応可能です。
AES70は、デバイスの制御、監視、および接続管理のみを目的としており、メディアプログラムの伝送機能は提供していません。ただし、AES70は、アプリケーションの要件に応じて、ほぼあらゆるメディア伝送方式と連携するように設計されています。
AES70の各構成要素は分離可能であり、それぞれ独立して使用できます。例えば、あるデバイスはAES70接続管理を実装しつつ、運用制御や監視には別の手段を用いることができます。
AES70は、複数の制御プロトコルを定義するための基盤を提供するという理由から、「アーキテクチャ」と呼ばれています。これらのプロトコルはすべて共通のプログラミングモデルを共有していますが、基盤となるデータ伝送メカニズムの形式に応じて、信号の詳細が異なります。AES70アプリケーションは、利用可能な通信方式に適したAES70プロトコルを選択します。
AES70のアーキテクチャであるOCAは、OCA Alliance [ 1 ]業界団体によって2011年から開発されました。OCAは、2009年と2010年にBosch Communications Systemsによって作成されたOCPという既存の制御プロトコルに基づいています。OCPは、1990年代初頭にAESによって開発されたAES-24 [ 2 ] [ 3 ]という初期段階の制御プロトコル標準に基づいています 。
当初から、関係者全員はOCAをオープンな公開標準として確立することを意図していました。アライアンスは2014年秋にOCAの開発を完了し、仕様をAESに引き渡して正式な標準として確立させました。正式な標準であるAES70は、2016年1月4日に公開されました。
現在、OCAアライアンスは、AES70の機能開発と強化、そしてプロフェッショナルメディアシステム業界全体におけるAES70の普及促進に取り組んでいます。アライアンスは、AES70の理解と普及を促進し、AES70の実装および関連ツールや技術の開発を支援するとともに、AES70規格の将来的な機能強化に取り組んでいます。
AES70は、メディアデバイスが接続先のネットワークに対して提示する制御インターフェースを定義する規格です。したがって、AES70は、デバイス機能を体系的に表現すること、および明確に定義されたプロトコル群を介してそれらの機能を制御・監視することに関係しています。
メディアネットワークは通常、ユーザーインターフェースを備えた「コントローラ」と呼ばれる1つ以上のデバイスで構成されており、ユーザーはこれらのインターフェースを通してネットワーク接続されたデバイスの音声や映像の機能を制御・監視できます。AES70準拠ネットワークでは、コントローラはAES70プロトコルを使用して制御対象のデバイスと通信します。
AES70は、コントローラとデバイス間で用いられる制御プロトコルを定義するものであり、コントローラの設計や構築、あるいはそのユーザーインターフェースまでは対象としない。
AES70はプロフェッショナルな用途での使用を想定しています。そのような用途の技術要件は、他の場所で詳しく説明されています。[ 4 ] OCAの適用範囲には、家庭、自動車、その他の消費者向け分野での用途は含まれません。
AES70デバイスモデルは、AES70準拠デバイスがネットワークに提示する制御インターフェースの標準的な記述です。AES70デバイスモデルはオブジェクト指向であり、デバイスの制御インターフェースが実装する必須オブジェクトとオプションオブジェクト(「OCAオブジェクト」)のセットを定義します。コントローラは、AES70プロトコルを使用してこれらのオブジェクトのプロパティにアクセスし、制御、監視、および接続管理操作を実行できます。
OCAオブジェクトは、デバイスの制御および監視ポイントとメディア接続を表す抽象概念です。これらは、デバイス内部の実際のプログラミングオブジェクトやハードウェアコンポーネントに対応する場合もあれば、対応しない場合もあります。デバイスがAES70プロトコルを正しく実装している場合、そのデバイスはAES70準拠です。AES70では、その実装方法や実装すべき方法は定義されていません。
一般的に、AES70 デバイスモデルは、他の制御アーキテクチャのデバイスモデルとは いくつかの点で異なる傾向があります。 [ 5 ] [ 6 ]
AES70クラス構造は、デバイスがOCAオブジェクトをインスタンス化するために使用できる一連のクラス(「OCAクラス」)を定義します。クラスには次の3種類があります。
OCAクラスは、大きく3つの機能グループに分類できます。
前述のとおり、AES70アーキテクチャは、使用するネットワーク媒体の種類に応じて、複数のプロトコルをサポートしています。現在、AES70はOCP.1という1つのプロトコルを定義しています。OCP.1はTCP / IPネットワーク用のAES70プロトコルです。今後の計画としては、 USBネットワーク、Bluetooth接続、ポイントツーポイントリンク用のバイトシリアル版であるOCP.2、およびJSON形式のテキスト版であるOCP.3が挙げられます。
AES70プロトコルはそれぞれ、以下の3種類のメッセージを定義しています。
AES70の制御機能は、オーディオ機器の制御、監視、および接続管理を網羅しています。今後のバージョンでは、オーディオ制御機能がさらに拡張され、ビデオ機器にも対応する可能性があります。
AES70には、メーカーがOCAクラス構造を拡張して、標準規格に含まれていない機能に対応できるようにする機能が含まれています。このような拡張機能は、メーカーの選択に応じて、公開することも機密扱いにすることも可能です。
表1は、AES70-2015の制御レパートリーをまとめたものである。
AES70自体はメディア伝送機能を提供しませんが、最新のメディア伝送規格と連携して信号ルーティングやその他の接続設定機能を制御し、ネットワークディレクトリ/検出サービスと連携するように設計されています。このように、AES70はアプリケーションにとって有用な抽象化レベルを提供し、コントローラやデバイスが共通のソフトウェアモデルを使用して、さまざまな伝送アーキテクチャのストリーム接続を管理できるようにします。
OCAアライアンスは、AES70を様々な既知のメディア伝送アーキテクチャと連携させるための推奨事項を定めています。特定のメディア伝送方式とAES70を連携させるための仕様は、AES70アダプテーションと呼ばれます。
AES70には、制御グループ化の問題、すなわち単一の制御入力を使用して複数の動作パラメータを制御するという問題に対するアーキテクチャ上の解決策が含まれています。制御グループ化の例としては、1つまたは複数のデバイス内の複数のデバイスチャネルをカバーするマスターゲイン制御が挙げられます。
制御グループ化は、特に特定の動作パラメータが複数の制御グループの影響を受けるシステムにおいて、困難な問題を引き起こします。例えば、ステレオマルチウェイサウンドシステムでは、左チャンネル高周波アンプのゲインは、(a)全体の高周波レベル、(b)左チャンネルレベル、および(c)システム全体のレベルのマスターコントロールの設定によって影響を受ける可能性があります。このようなシステムでは、パラメータ値がオーバーレンジまたはアンダーレンジになる原因となる累積的な設定効果を管理するために、機械学習が必要となります。AES70のグループ化メカニズムは、1つまたは複数のデバイスに対して、このような管理の基盤を提供します。
AES70は、動作パラメータ値のセットを適用、保存、呼び出し、アップロード、ダウンロードするための強力かつ汎用的なメカニズムを備えています。部分的なスナップショットと完全なスナップショットの両方がサポートされています。
AES70は、再構成可能なDSPデバイス、すなわち外部コントローラによって実行時に信号処理トポロジーを定義および再定義できるソフトウェアベースのデバイスの構成管理を完全にサポートしています。このようなデバイスの場合、AES70は信号処理要素およびそれらを接続する内部信号パスの作成、構成、および削除をサポートします。
AES70は、最大限の互換性を確保しつつ、独自の拡張機能をサポートするように設計されています。メーカーは制御機能に独自の拡張機能を定義することができ、それらは標準要素と問題なく共存します。
AES70対応機器およびコントローラは、AES70規格が今後進化していくにつれて、相互運用性を維持し続けます。OCAの様々なバージョンを使用する機器は、一般的に、単一のメディアネットワーク内で問題なく混在させることができます。
AES70プロトコルは、安全な制御および監視ネットワークの構築を可能にする暗号化および認証オプションを提供します。完全に安全なメディアネットワークでは、送信される番組コンテンツの暗号化も必要となります。このような暗号化のメカニズムはOCAAES70の範囲外ですが、AES70を使用してそれらを構成および制御することは可能です。
AES70は、ネットワーク経由でデバイスのファームウェアを確実に更新するための基本要素を定義しています。これらの基本要素は、保守ソフトウェアによって使用され、ファームウェアの更新が不完全であっても、重要なデバイスやネットワークが動作不能にならないようにすることができます。
AES70はオープンでライセンスフリーの規格です。メーカーは自由に製品に組み込むことができます。AES70はOCAアライアンスによって育成・推進されていますが、AES70を使用するためにアライアンスへの加盟は必須ではありません。
AES70規格文書は、オーディオエンジニアリング協会(AES)規格ストアから入手できます。この規格は、以下の3つのパートと2つの重要な付録から構成されています。
1. AES70フレームワーク
2. AES70クラス構造
3. AES70プロトコル
上記に挙げた2つの付録は、ユニバーサルモデリング言語(UML)の仕様書です。
UMLファイルは2つの形式で存在します。
OCAアライアンス[ 14 ] は、OCAの標準化を確保するために設立された非営利法人です。2016年にAES70規格が発行されたことにより、アライアンスの目的は進化し、現在は以下のようになっています。
アライアンスのメンバーは、AES70の発展を牽引し、業界団体が提供する技術やビジネス情報の交換から恩恵を受けたいと考える大小さまざまな企業で構成されています。新規メンバーはいつでも歓迎いたします。
AES70互換製品の開発を開始するのに役立つ開発ツールやオープンソースコードが多数利用可能です。