Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Transmisja	
  mul,mediów	
  
w	
  sieciach	
  IP.	
  Obraz	
  i	
  dźwięk.	
  
Łukasz	
  Kosikowski	
  
Koordynator	
  Zes...
Wstęp	
  
–  Opóźnienie	
  (akceptowalne)	
  

•  W	
  aplikacjach	
  wymagających	
  interakcji	
  człowieka	
  <150ms	
 ...
Tor	
  komunikacyjny	
  
AC	
  

Kodowanie	
  

-­‐  obraz	
  
-­‐  dźwięk	
  

Transmisja	
  

Dekodowanie	
  

-­‐  obra...
Dźwięk	
  czy	
  obraz…?	
  
•  Co	
  jest	
  ważniejsze,	
  z	
  punktu	
  widzenia	
  
użytkowników	
  systemu,	
  
–  d...
Rozmowa	
  czy	
  monolog…?	
  
Wymagania	
  zmieniają	
  się	
  w	
  zależności	
  od	
  sposobu	
  	
  
wykorzystania	
 ...
Rozmowa	
  czy	
  monolog…?	
  
•  Webinar	
  (1:N)	
  
–  Dopuszczalne	
  większe	
  opóźnienie	
  	
  
(większa	
  przep...
H.264/MPEG-­‐4	
  Part	
  10	
  -­‐	
  AVC	
  
• 
• 
• 
• 

Czy	
  i	
  jaki	
  poziom	
  i	
  profil…?	
  
Dekodowanie	
  ...
TCP	
  vs	
  UDP	
  
TCP	
  

UDP	
  

Nagłówek	
  20B	
  	
  

Nagłówek	
  8B	
  	
  

Połączeniowy	
  	
  

Bezpołączeni...
TCP	
  vs	
  UDP	
  -­‐	
  opóźnienia	
  
TCP	
  

UDP	
  

Mechanizmy	
  kontroli	
  transmisji	
  wymuszają	
  
retransm...
TCP	
  vs	
  UDP	
  –	
  utrata	
  pakietów	
  
TCP	
  

UDP	
  

Transmisja	
  z	
  potwierdzeniami	
  –	
  kolejny	
  pa...
Cel?	
  
•  Dostarczenie	
  strumienia	
  od	
  osoby	
  publikującej	
  
(publisher)	
  do	
  osoby	
  oglądającej	
  (su...
Publikowanie	
  poprzez	
  serwer	
  	
  
–	
  do	
  kilku	
  odbiorców	
  
•  Publikujący	
  

P	
  

–  Wymagane	
  odpo...
Publikowanie	
  poprzez	
  serwer	
  	
  
–	
  do	
  wielu	
  odbiorców	
  
•  Publikujący	
  

P	
  

–  Wymagane	
  odpo...
A	
  co	
  jeśli	
  jest	
  tak…?	
  
•  Co	
  z	
  pasmem	
  dostępnym	
  na	
  
serwerze?	
  
•  Co	
  ze	
  złożonością...
Transmisja	
  poprzez	
  serwer	
  	
  
–	
  duża	
  skala	
  
•  Konfiguracja	
  ORIGIN-­‐EDGE	
  

P	
  

Gdańsk	
  
AUTH...
Transmisja	
  poprzez	
  serwer	
  	
  
–	
  duża	
  skala	
  
•  Dołączanie	
  subskrybentów	
  
Singapur	
  

P	
  

AUT...
Transmisja	
  poprzez	
  serwer	
  	
  
–	
  duża	
  skala	
  
•  Dołączanie	
  serwera	
  
Media	
  Server	
  
EDGE	
  

...
Publikowanie	
  p2p	
  	
  
-­‐	
  do	
  kilku	
  oglądających	
  

AUTH	
  

•  Publikujący	
  

–  Wymagane	
  odpowiedn...
Publikowanie	
  do	
  wielu	
  oglądających	
  
-­‐	
  z	
  wykorzystaniem	
  grup	
  
S	
  

•  Publikujący	
  

–  Wymag...
Transmisja	
  z	
  wykorzystaniem	
  struktury	
  
połączonych	
  grup	
  –	
  duża	
  skala	
  
• 
• 
• 

Kilka	
  liczny...
Wiele	
  konfiguracji	
  łącznie	
  	
  
–	
  realna	
  sytuacja	
  
S	
  
S	
  

AUTH	
  

S	
  

S	
  

P	
  
S	
  

S	
 ...
Omówione	
  rozwiązania	
  oraz	
  jeszcze	
  
wiele	
  innych,	
  łącznie	
  tworzą	
  
ClickMee-ng	
  
Pytania?	
  
Dziękuję	
  za	
  uwagę.	
  
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Transmisja multimediów w sieciach IP. Obraz i dźwięk.

1,000 views

Published on

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

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

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.  

×