Передача
видео по Gigabit IP сетям -
правильный
выбор!
Большая
популярность сетевых
технологий
стимулировала
разработку
широкополосных сетей и
различных
медиаприложений.
Фактически, уже стало
действительностью "все
сетевое". Ключевая
цель сети передачи
данных - максимально
быстро и в полном объеме
передавать информацию
многим сетевым
пользователям. В течение
прошлого десятилетия,
разработчики сетей
концентрировали усилия в
разработке путей
передачи всех типов
данных по Internet и Ethernet
сетям. И как дополнение к
сетевым технологиям,
люди начали искать пути
использования Internet/Ethernet
для передачи голоса и
видеоданных
дополнительно к передаче
данным.Технология VOIP сделала
возможным использование
сети для передачи
голосовых данных.
Следующим шагом стала
передача видео для еще
более полного
использования сетевых
возможностей связи.
Video
по IP:
следующий шаг в IP сетях
"Увидел - понял" - это
аксиома. Мы все знаем, что
наилучший путь узнать
- это увидеть
собственными глазами. По
этой причине,
естественным следующим
шагом после передачи
данных по IP и передачи
голоса по IP должна стать
передача видео по IP - один
из основных вопросов
разработки сетей в 21
столетии.
В
прошлом, передача
видео по IP сетями была
существенно ограничена
возможностью и
доступностью полосы
пропускания сетей. Это
было истиной, так как
полоса частот данных,
необходимая для передачи
цифровых видео данных
должна быть в 100 раз
больше, чем при передаче
традиционных данных.
Благодаря улучшениям,
сделанным в прошлом
десятилетии в алгоритмах
сжатия видеоизображений,
теперь передача видео по
IP решается гораздо проще.
При
передаче видео данных по
TCP/IP сетям, аппаратное
сжатие значительно
снижает загрузку сети.
Существует два основных
стандарта сжатия видео
сегодня -- JPEG (обычно
используется для
изображений) и MPEG
(используется для
видеоданных).
Большинство людей видят
формат JPEG при просмотре
изображений во время
серфинга в Internet. Файлы MPEG
являются
последовательностями JPEG
изображений для
формирования видео.
Традиционные JPEG форматы
также используются в
форматах цифрового видео
таких как: Motion JPEG, JPEG2000 и Wavelet.
Группа стандартов MPEG
включает MPEG-1, MPEG-2 и
формат MPEG-4. Стандарты, рекомендованные
ITU (Международный
телекоммуникационный
союз) -- H.261, H.26L, H.263 и H.264 --
также стали стандартами
для кодирования цифровых
неподвижных изображений
и видео.
Основные
алгоритмы сжатия:
Формат |
|
|
|
|
|
Приложения |
Просмотр
в броузерах |
Просмотр
в броузерах |
VCD |
DVD |
Видеонаблюдение
в IP сетях |
Свойства |
Независимый
от изображения |
Независимый
от изображения |
Зависимый
от изображения |
Зависимый
от изображения |
Зависимый
от изображения |
Уровень
компрессии |
12-20 |
15-25 |
40 |
25-40 |
150-200 |
|
В настоящее временя
доступны несколько
типов оборудования
для построения систем
передачи видео по IP.
Самые популярные: IP камера
и видеосервер (или шифратор).
•
IP
камера --
видеокамера со
встроенной
возможностью
видеосжатия для оцифровки
аналоговых
видеосигналов и передаче
их через Ethernet порт.
•
Видеосервер
-- так как аналоговые
камеры используются
еще повсеместно, то видеосервер
является наилучшим
решением для
кодирования аналоговых
сигналов с видеокамер
в цифровой
видеосигнал, сжатия и
передачи данных через
Ethernet порт.
Вообще говоря, IP
камера - это
аналоговая камера,
подключенная к
видеосерверу. Тем не
менее, аналоговые
камеры более пригодны
для некоторых сред и,
по этой причине, сделать
IP сервер в камерах -
значить сильно
повысить ее стоимость.
Поэтому многие
системные интеграторы
предпочитают использовать
видеосервер совместно
с обычными аналоговыми
камерами для получения
прикладной гибкости и
масштабируемости
своих решений..
Gigabit
сети развиваются:
Определяющая
полоса пропускания для
данных/видео/голоса в
одной сети
Даже если видео
уже сжато перед
передачей по IP сети,
объем передаваемых
данных гораздо больше
чем при передаче,
например, голосового
трафика, что требует
большой полосы
пропускания сети. Это
непререкаемая истина
когда сотни видеопотоков
передаются по одной
сети одновременно.
Например, для
современных
транспортных систем
множество камер
установлено на обочинах,
на перекрестках, на
съездах с автотрасс, на
платных стоянках и в
других местах. Камеры
используются для
регулирования движения
- диспетчеры видят
фактические условия
движения в реальном
времени. Некоторые
камеры имеют
специальные функции
для генерирования
сигналов тревоги
данных при
инцидентах. Для того,
чтобы собирать видеоданные
от распределенных
камер, а также управления
дорожным движением вся
информация
стекается в единый
диспетчерский пункт
управления по IP
оптоволоконным Gigabit
сетям, которые
обеспечивают
необходимую полосу
пропускания для передачи
всех данных/видео/голосовой
информации.
Транспортные системы,
которые используют IP
сети называются ITS
(Intelligent Transportation System)
- интеллектуальными
транспортными
системами. Управление
движением получает
выгоды от сбора
информации с
распределенных точек в
реальном времени и за
счет
централизованного
управления на базе
полной и достоверной
информации
обеспечивает
качественное
управление в реальном
времени.
Благодаря
разработке
современных сетевых
технологий, сетевая Gigabit IP
инфраструктура
уже не мечта и ее
стоимость постоянно
снижается. Вы сможете
легко найти этот тип
решений уже у многих
компаний (за
исключением Cisco). Более
того, современные
сетевые технологии
делают управлением Gigabit
сетями
простым, как никогда
прежде.
Управление
видео по Gigabit сети:
главные преимущества -
надежность,
безопасность и широкая
полоса пропускания
Gigabit сети
используются для
передачи многих типов
данных. Как нужно
управлять сетью, чтобы
все эти данные
передавались надежно и
эффективно? Несколько
технологий могут быть
очень полезными.
Рассмотрим их на
примере МОХА EDS-726
- модульного Gigabit
Ethernet коммутатора:
•
Резервируемая
кольцевая
структура для
повышения сетевой
надежности:
Ethernet
уже стал по умолчанию
основным средством
передачи данных для
промышленных
приложений
автоматизации.
Фактически, видео,
голос и и
высокоскоростные
данные промышленных
прикладных приложений
могут быть
интегрированы в одну
сеть. MOXA, например, в
коммутаторе EDS-726
оснащена избыточным Gigabit
Ethernet
протоколом, получившим
название Gigabit
Turbo Ring (Гигабит
Турбо Кольцо),
что позволяет
системе иметь удобные
средства управления и
повышает ее надежность
функционирования. С Gigabit
Turbo, если
произойдет отключение
любого сегмента сети,
ваша система
автоматизации через 300
мс будет вновь
функционировать
нормально.
• LACP
для гибких сетевых
подключений
IEEE 802.3ad (LACP,
Link Aggregation Control Protocol -
управляющий протокол
агрегации соединения),
обеспечивает гибкие
сетевые связи и
резервный путь для
критических случаев.
EDS-726 позволяет
агрегировать до шести
параллельных связей -
максимум восемь портов
для каждой связи - для
оптимального и гибкого
сетевого
взаимодействия. Если
один из восьми портов
выходит из строя,
другие семь портов
поддержат и
перераспределят
трафик автоматически.
LACP изменит информацию
так, чтобы независимые
порты можно было
определять в выбранной
группе.
• IEEE
802.1X расширенная
аутентификация
пользователей
EDS-726
поддерживает IEEE 802.1X (Port-Based
Network Access Control - порт
базирующийся контроль
доступа) для
расширенных
пользовательских
приложений доступа.
Только авторизованные
пользователи могут
иметь доступ к порту.
Аутентификация
основывается на
использовании
локальной базы данных
пользователей или
внешнего RADIUS сервера.
• IGMP
Snooping и GMRP для
фильтрации
мультикастового
трафика.
EDS-726 поддерживает IEEE
802.1D-1998 GMRP (GARP Multicast
Registration Protocol) и IGMP Snooping
provides the ability to prune multicast
traffic so that it travels only to those
end destinations that require this kind of
traffic, reducing the amount of traffic on
the Ethernet LAN.
обеспечивает
способность
ограничивать
мультикастовый трафик
так, чтобы он
направлялся только в
ту конечную точку,
которую требует этот
тип трафика, тем самым
уменьшая общий трафик
в Ethernet LAN.
• Технология
VLAN упрощает
планирование сети
VLAN -
группа устройств,
которые могут
располагаться где
угодно в сети, но
которые связываются,
как будто они
находятся в одном и том
же физическом сегменте
сети. VLAN могут быть
использованы для того,
чтобы сегментировать
вашу сеть без
ограничения по
физическим
соединениям,
накладываемым
традиционным сетевым
проектом. Кроме,
поскольку все системы
автоматизации
включают определенные
устройства, которые
должны быть защищены
из
несанкционированного
доступа, очень важно
иметь некоторый тип
системы
аутентификации, что
только позволяет
разграничить
пользователей имеющих
доступ к системе. Если
устройства
принадлежат разным VLAN,
то они не смогут
связаться друг с
другом, что
обеспечивает
дополнительную
безопасность и защиту
из нежелательного
вмешательства или
избыточного трафика.
EDS-726 поддерживает
стандарт IEEE 802.1Q и
протокол GVRP, что
позволяет изменять
параметры
взаимодействия,
оставляя VLAN в целой
сети.
• QoS увеличивает
определенность
Quality of Service (QoS) -
качество услуги -
обеспечивает
присваивание
приоритетов трафика,
для того чтобы
наиболее важные данные
передавались
первоочередно и
предсказуемо. Серия
EDS-726 может
проверить IEEE 802.1p/1Q layer 2
CoS теги и даже
инфомацию layer 3 TOS для
обеспечения
классификации целой
сети. Серия EDS-726
с возможностью QoS
улучшает
производительность
индустриальной сети и
повышает
определенность
передачи данных для
критических областей
применения.
Пора
взглянуть на IP сеть:
Данные/видео/голос в
одной сети
Сети теперь -
одно из основных
средств,
востребованных жизнью,
как электропитание,
телефон и, возможно,
как вода. В ближайшем
будущем мы можем быть
уверены, что все типы
информации могут быть
получены через сеть,
независимо от того, что
это за информация -
данные, голос или видео.
Настоящее время - это
время для системных
интеграторов, чтобы
думать о построении
сетевого интерфейса
для системной
информационной и
телекоммуникационной
связи устройств.
Убедитесь что Ваша
система имеет
достаточную ширину
пропускания для
будущих расширений и,
конечно, ищите лучшие
решения для
формирования надежной,
эффективной и
безопасной системы.
|
|