Transmisja multimediów w sieciach IP. Obraz i dźwięk.

748 views
569 views

Published on

Łukasz Kosikowski - Implix - Transmisja multimediów w sieciach IP. Obraz i dźwięk.

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
748
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transmisja multimediów w sieciach IP. Obraz i dźwięk.

  1. 1. Transmisja  mul,mediów   w  sieciach  IP.  Obraz  i  dźwięk.   Łukasz  Kosikowski   Koordynator  Zespołu  Systemów  Mul,medialnych.  Implix  Sp.  z  o.  o.  
  2. 2. Wstęp   –  Opóźnienie  (akceptowalne)   •  W  aplikacjach  wymagających  interakcji  człowieka  <150ms  (4,5   ramki  dla  30fps)   –  wideokonferencje,   –  gry  online,   –  nadzorowanie  dóbr  znacznej  wartości.   •  30  ms  w  przypadku:   –  instalacji  samochodowych,     –  zastosowań  przemysłowych,   –  zastosowań  medycznych.   –  Echo   •  Opóźnienie  między  sygnałem  oryginalnym  a  odbitym  >50ms  jest   identyfikowane  jako  echo.   –  Przerwy  w  transmisji.  
  3. 3. Tor  komunikacyjny   AC   Kodowanie   -­‐  obraz   -­‐  dźwięk   Transmisja   Dekodowanie   -­‐  obraz   -­‐  dźwięk   •  Jakie  opóźnienie  wprowadza  kodowanie   i  dekodowanie  (coder/decoder  =  codec)?   •  Jakie  opóźnienie  wprowadza  transmisja?   CA  
  4. 4. Dźwięk  czy  obraz…?   •  Co  jest  ważniejsze,  z  punktu  widzenia   użytkowników  systemu,   –  dźwięk,   –  czy  obraz?  
  5. 5. Rozmowa  czy  monolog…?   Wymagania  zmieniają  się  w  zależności  od  sposobu     wykorzystania  systemu…   •  Rozmowa  dwóch  osób   –  Dopuszczalne,  maksymalne  opóźnienie  150  ms.   •  Spotkanie  wielu  osób  N:N   –  Dopuszczalne,  maksymalne  opóźnienie  150  ms  –  pomiędzy   każdą  parą  uczestników.   –  Wymagane  zaawansowane  zarządzanie  transmisją  (opóźnieniem).   –  Czasami  wymagana:   •  •  •  •  zmiana  parametrów  kodowania  (online),   zmiana  formatu,   zmiana  protokołu  transmisji  (jeśli  to  możliwe),   zmiana  konfiguracji  (logicznej)  sieci  szkieletowej  służącej  do  transmisji  danych  na   rozległych  obszarach  (konfiguracja  edge  –  origin).  
  6. 6. Rozmowa  czy  monolog…?   •  Webinar  (1:N)   –  Dopuszczalne  większe  opóźnienie     (większa  przepływność  bitowa).   –  Można  użyć  bardziej  wyrafinowanych  formatów     kompresji  wymagających  znacznie  większych  buforów     (out/in)  –  a  tym  samym  zwiększających  opóźnienie.   –  Zazwyczaj  można  transmitować  obraz  i  dźwięk  o  lepszych   parametrach.   –  Co  w  sytuacji  gdy  równolegle  wyświetlamy  użytkownikom  strumień   wizyjno-­‐foniczny  lektora  oraz  sterowaną  przez  lektora  prezentację   PPT…?  –  wymagana  synchronizacja.   –  Co  z  użytkownikami,  którzy  maja  niską  przepustowość  łącza?   •  przekodowanie  strumienia  do  mniejszych  przepływności,   •  równoległa  transmisja  strumieni  o  różnych  przepływnościach.  
  7. 7. H.264/MPEG-­‐4  Part  10  -­‐  AVC   •  •  •  •  Czy  i  jaki  poziom  i  profil…?   Dekodowanie  tanie  obliczeniowo.   MPEGLA  licencja   Czym  zaskoczy  H.265?  
  8. 8. TCP  vs  UDP   TCP   UDP   Nagłówek  20B     Nagłówek  8B     Połączeniowy     Bezpołączeniowy   Mechanizm  retransmisji  i  kontroli  przepływu     •  Większe  opóźnienia     •  Brak  strat     •  Zachowanie  sekwencyjności     Brak  mechanizmu  retransmisji  i  kontroli   przepływu     •  Mniejsze  opóźnienia     •  Straty   Zaburzenia  sekwencyjności    
  9. 9. TCP  vs  UDP  -­‐  opóźnienia   TCP   UDP   Mechanizmy  kontroli  transmisji  wymuszają   retransmisję  utraconych  pakietów  i  mogą   ograniczać  pasmo     Niewielki  nakład  pracy  w  urządzeniach   pośredniczących     Transmisja  sesyjna  –  urządzenia  pośredniczące   Przekazywanie  pakietów  w  sieci  odbywa  się  w   utrzymują  maszynę  stanu  dla  każdego   sposób  bez  sesyjny  (bezstanowy)     połączenia     Znaczne  opóźnienia     Niewielkie  opóźnienia    
  10. 10. TCP  vs  UDP  –  utrata  pakietów   TCP   UDP   Transmisja  z  potwierdzeniami  –  kolejny  pakiet   jest  wysyłany  dopiero  po  potwierdzeniu   odbioru  poprzedniego     Każdy  pakiet  wysyłany  jest  tylko  1  raz     Transmisja  jest  ponawiana  w  przypadku  braku   Transmisja  bez  potwierdzeń   potwierdzenia  w  określonym  czasie  –  protokół   zapewnia  niezawodność  (reliability)   Przewlekłe  utraty  pakietów  prowadzą  do   zerwania  sesji     Uszkodzenie  fragmentu  sieci  lub  tłok   (conges,on)  w  urządzeniu  pośredniczącym   prowadzą  do  utraty  pakietu  
  11. 11. Cel?   •  Dostarczenie  strumienia  od  osoby  publikującej   (publisher)  do  osoby  oglądającej  (subscriber).   P   S   P   Klient  publikujący  strumień   S   Klient  subskrybujący  strumień   Kierunek  transmisji     danych  mul,medialnych  
  12. 12. Publikowanie  poprzez  serwer     –  do  kilku  odbiorców   •  Publikujący   P   –  Wymagane  odpowiednie  łącze  do   serwera  (up)   •  Odbierający:   AUTH   Media  Server   –  Wymagane  odpowiednie  łącze  z   serwera  (down)   •  Osoby  siedzące  przy  jednym   biurku  komunikują  się  poprzez   serwer.   •  Dane  mul,medialne  są   transmitowane  poprzez  serwer.   S   S  
  13. 13. Publikowanie  poprzez  serwer     –  do  wielu  odbiorców   •  Publikujący   P   –  Wymagane  odpowiednie  łącze  do   serwera  (up)   •  Odbierający:   AUTH   Media  Server   –  Wymagane  odpowiednie  łącze  z   serwera  (down)   •  Osoby  siedzące  przy  jednym   biurku  komunikują  się  przez   serwer.   •  Serwer  wymaga  dostępu  do  sieci   o  znaczącej  przepustowości.   S   S   S   S  
  14. 14. A  co  jeśli  jest  tak…?   •  Co  z  pasmem  dostępnym  na   serwerze?   •  Co  ze  złożonością  obliczeniową?   •  Dla  protokołu  bazującego  na  TCP,   chwilowe  zaburzenie  w  działaniu  sieci   w  której  znajduje  się  serwer  (spadek   wydajności,  wysycenie  łącza),  może   spowodować  lawinowy  wzrost   opóźnień  w  transmitowanym  sygnale   ze  względu  na  konieczność   retransmisji  ramek  (wymaganie  na   przepustowość  sieci  zostaje   dodatkowo,  chwilowo  zwiększone).  
  15. 15. Transmisja  poprzez  serwer     –  duża  skala   •  Konfiguracja  ORIGIN-­‐EDGE   P   Gdańsk   AUTH   Media  Server   ORIGIN   S   San  Francisco   AUTH   S   S   S   Sydney   Media  Server   EDGE   S   S   Media  Server   EDGE   S   S   S   S   AUTH   S  
  16. 16. Transmisja  poprzez  serwer     –  duża  skala   •  Dołączanie  subskrybentów   Singapur   P   AUTH   Gdańsk   S   Media  Server   ORIGIN   S   S   S   San  Francisco   AUTH   S   S   S   Sydney   Media  Server   EDGE   S   S   Media  Server   EDGE   S   S   S   S   AUTH   S  
  17. 17. Transmisja  poprzez  serwer     –  duża  skala   •  Dołączanie  serwera   Media  Server   EDGE   AUTH   Singapur   P   AUTH   Gdańsk   Media  Server   ORIGIN   S   S   S   S   S   San  Francisco   AUTH   S   S   S   Sydney   Media  Server   EDGE   S   S   Media  Server   EDGE   S   S   S   S   AUTH   S  
  18. 18. Publikowanie  p2p     -­‐  do  kilku  oglądających   AUTH   •  Publikujący   –  Wymagane  odpowiednie  łącze:   PREQ_BW  =  PSTREAM_RATE    X    SCOUNT   •  Odbierający:   RV  Server   P   –  Wymagane  odpowiednie  pasmo  do  publikującego   S   •  Potrzebny  serwer  rendezvous  (RVS)   –  Dostarcza  stabilnych  adresów  IP  wymaganych  do  transmisji  danych   mul,medialnych  od  P  do  S  (pulling  from  P).   •  Minimalizacja  opóźnienia   •  Większe  wymagania  na  łącze  publikującego  (up)   –  Z  tego  względu  nie  jest  to  rozwiązanie  dowolnie  skalowalne   •  Większe  wymagania  na  widoczność  w  sieci   S  
  19. 19. Publikowanie  do  wielu  oglądających   -­‐  z  wykorzystaniem  grup   S   •  Publikujący   –  Wymagane  odpowiednie  łącze.   –  Kontrolowana  liczba  połączeń  wychodzących.   •  Odbierający:   P   –  Wymagane  odpowiednie  pasmo  do   publikującego,  lub  do  sąsiada  (sąsiadów)   w  zależności  od  przyjętego  kryterium   optymalizacji  ruchu  wewnątrz  grupy.   •  Minimalizacja  opóźnienia.   •  Zaawansowane  algorytmy  optymalizacji   połączeń.   •  Sterowanie  czasem  dostępności   poszczególnych  pakietów  wewnątrz  sieci   (grupy).   S   S   S   S   S   S   S   S   RV  Server   Wszyscy  są  podłączeni  do  tego  serwera  RVS.  
  20. 20. Transmisja  z  wykorzystaniem  struktury   połączonych  grup  –  duża  skala   •  •  •  Kilka  licznych  grup.   Jeżeli  klient  należy  do  dwóch  grup,  to  te  grupy   tworzą  jedną  grupę.   Wykorzystany  serwer  streamingowy  do   przekazywania  strumieni  pomiędzy  grupami.   S   S   S   S   S   S   P   AUTH   •  RV  Server   S   S   S   S   S   S   S   S   S   Media  Server   S   S   •  •  S   Niewielkie  wymagania  na  łącze   w  serwerowni.   Optymalizacja  transmisji  wewnątrz  sieci   (np.  korporacyjnej).   Skomplikowane  zarządzanie.   Wszyscy  są  podłączeni  do  tego  serwera  RVS.  
  21. 21. Wiele  konfiguracji  łącznie     –  realna  sytuacja   S   S   AUTH   S   S   P   S   S   S   Gdańsk   S   Media  Server   ORIGIN   S   S   S   S   S   S   S   S   S   S   S   S   S   Sydney   Media  Server   EDGE   AUTH   RV  Server   Wszyscy  są  podłączeni  do  tego  serwera  RVS.   S   S   S   S  
  22. 22. Omówione  rozwiązania  oraz  jeszcze   wiele  innych,  łącznie  tworzą   ClickMee-ng  
  23. 23. Pytania?  
  24. 24. Dziękuję  za  uwagę.  

×