Web камера. интернет камера. веб камера.


ГлавнаяПроизводителиДоставка ФорумГде купить?

Скорость передачи видеоданных в сеть

Скорость передачи видеоданных в сеть

Основными критериями оценки качества передачи данных являются:

Величина временной задержки между каким-либо событием, произошедшим перед видеокамерой, и моментом его отображения на экране клиента

Количество кадров/с, отображаемых на экране клиента. ( варьируется от 1 до 30 кадров в секунду, для 625-ти строчного стандарта — 25 кадров);

Скорость передачи видеоданных в сеть

Оба этих параметра зависят от пропускной способности сети и вычислительных ресурсов сервера и клиента. Следует подчеркнуть, что кроме передачи видеопотоков по сети, значительную роль играют процессы компрессии/декомпрессии видео. Поэтому, если в глобальных сетях (Интернет) решающую роль играет пропускная способность канала, то в ЛВС зачастую слабым звеном оказываются ограниченные вычислительные мощности отдельных компьютеров.

ВЫБОР ПРОТОКОЛА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

При рассмотрении работы системы видеонаблюдения общего пользования мы опираемся на то, что в качестве компьютера-клиента может быть использован любой компьютер, находящийся в сети. Вследствие ограниченности его вычислительных ресурсов при получении видеопотоков со множества серверов, реальная скорость вывода видео на экран может снижаться до 1-4 кадра/c на камеру. Исходя из того, что нет необходимости передавать по сети клиенту те кадры, которые он не в состоянии обработать, вытекает необходимость в механизме прореживания передаваемых кадров на уровне сервера.

Ethernet-коммутаторы способны решить проблемы коллизий, однако при высокой нагрузке на каждый порт неизбежны накопления очередей в буферах коммутаторов и серверов, а значит задержки и потери даже в пределах ЛВС. Размер одного закомпрессированного видеокадра обычно составляет порядка нескольких Кбайт, т.е. при передаче по сети происходит его разбиение на несколько пакетов. Потеря одного пакета (кусочка закомпрессированного кадра) ведет к несоизмеримым потерям реальной картинки. В случае если мы успеваем обрабатывать на клиенте изображение с камеры со скоростью 25 кадров/c, можно просто отбросить «битый» кадр, однако потеря его на скорости порядка 4 кадра/c будет весьма заметна. Следовательно, на низких скоростях вывода видео на экран, необходимы механизмы перепосылки потерянных при передаче по сети данных.

Стандартные методы передачи видеопотоков по компьютерным сетям основываются на использовании протокола UDP . Протокол UDP не гарантирует качество доставки и правильность порядка передачи данных, однако требует меньшей пропускной способности канала и позволяет организовывать одновременную передачу данных множеству клиентов (мультикаст). Правильность порядка передачи данных реализуется на уровне приложения за счет буферизации входящего трафика и его пересортировки. Потерянные пакеты обычно не пересылаются, вместо этого используются алгоритмы восстановления потерянной информации и механизмы регуляции скорости передачи данных.

Протокол TCP/IP по сравнению с UDP самостоятельно обеспечивает:

регуляцию скорости передачи данных в зависимости от загруженности канала связи;

правильный порядок передачи данных;

перепосылку потерянных данных.

Основным аргументом за UDP выступает возможность организации мультикастовой рассылки видео множеству клиентов. Для того чтобы оценить его важность, рассмотрим следующие основные случаи построения распределенной системы видеонаблюдения:

Один клиент получает видеопотоки с одного сервера;

Несколько клиентов получают одинаковые видеопотоки с одного сервера;

Несколько клиентов получают разные видеопотоки с одного сервера;

Несколько клиентов получают разные видеопотоки с разных серверов.

Использование мультикаста с точки зрения значительного уменьшения сетевого трафика выгодно только во 2-м случае, который по структуре соответствует принципам организации видеоконференций. В системах видеонаблюдения общего пользования наиболее распространенными будут 3-й и 4-й варианты, т.к. выборки камер (из множества других, подключенных к серверу) для просмотра на компьютерах-клиентах делаются в зависимости от пожеланий пользователей, и, скорее всего, не по территориальному признаку, а тематическому. Следовательно, в общем случае видеопотоки до различных клиентов не будут совпадать друг с другом как по содержанию, так и скорости.

Принимая во внимание всё вышесказанное, в системах видеонаблюдения в основном отдаютпредпочтение TCP/IP.

Справка:

  IP-пакет (RFC-791), именно он вкладывается в кадр Ethernet и именно в него вкладываются пакеты UDP, TCP. IP-протокол предлагает ненадежную транспортную среду. Ненадежную в том смысле, что не существует гарантии благополучной доставки IP-дейтограммы. Алгоритм доставки в рамках данного протокола предельно прост: при ошибке дейтограмма выбрасывается, а отправителю посылается соответствующее ICMP-сообщение (или не посылается ничего). Обеспечение же надежности возлагается на более высокий уровень (UDP или TCP).

Протокол UDP (User Datagram Protocol, RFC-768) является одним из основных протоколов, расположенных непосредственно над IP. Он предоставляет прикладным процессам транспортные услуги, немногим отличающиеся от услуг протокола IP. Протокол UDP обеспечивает доставку дейтограмм, но не требует подтверждения их получения. Протокол UDP не требует соединения с удаленным модулем UDP ("бессвязный" протокол). К заголовку IP-пакета udp добавляет поля порт отправителя и порт получателя, которые обеспечивают мультиплексирование информации между различными прикладными процессами, а также поля длина udp-дейтограммы и контрольная сумма, позволяющие поддерживать целостность данных. Таким образом, если на уровне ip для определения места доставки пакета используется адрес, на уровне UDP - номер порта.

Примерами сетевых приложений, использующих UDP, являются NFS (Network File System), TFTP (Trivial File Transfer protocol, RFC-1350), RPC (Remote Procedure Call, RFC-1057) и SNMP (Simple Network Management Protocol, RFC-1157). Малые накладные расходы, связанные с форматом UDP, а также отсутствие необходимости подтверждения получения пакета, делают этот протокол наиболее популярным при реализации приложений мультимедиа, но главное его место работы - локальные сети и мультимедиа.

Протокол TCP (transmission control protocol, RFC-793, -1323, -1644[T/TCP], -2018, -2581, -2582[RENO], -2861, -2873, -2883[SACK], -2923[MTU], -2988[RTO], -3293[GSMP], -3448[TFRC], -3465, -3481) в отличии от UDP осуществляет доставку дейтограмм, называемых сегментами, в виде байтовых потоков с установлением соединения. Протокол TCP применяется в тех случаях, когда требуется гарантированная доставка сообщений. Он использует контрольные суммы пакетов для проверки их целостности и освобождает прикладные процессы от необходимости таймаутов и повторных передач для обеспечения надежности. Для отслеживания подтверждения доставки в TCP реализуется алгоритм "скользящего" окна. Наиболее типичными прикладными процессами, использующими TCP, являются FTP (file transfer protocol - протокол передачи файлов) и telnet. Кроме того, TCP используют системы SMTP, HTTP, X-window, RCP (remote copy), а также "r"-команды. Внутренняя структура модуля TCP гораздо сложнее структуры UDP. Подобно UDP прикладные процессы взаимодействуют с модулем TCP через порты (см. таблицу 4.4.2.1 в предыдущей главе). Под байтовыми потоками здесь подразумевается то, что один примитив, например, read или write (см. раздел "Программирование для сетей") может вызвать посылку адресату последовательности сегментов, которые образуют некоторый блок данных (сообщение). Использование портов открывает возможность осуществлять несколько соединений между двумя сетевыми объектами (работать с разными процессами).



Также Вы можете посмотреть информацию на тему:
Метод компрессии
Память web-камеры (видеобуфер)
Флэш память и жесткий диск
Последовательный порт (COM)
Сервера-хранилища SAN (Server Area Network)
Как подключить веб-камеру по локальной сети.
Как получить доступ к веб-камере через Интернет
Технологии DSL (ADSL)


© Web camera - BEБ КАМЕРА. РУ
При поддержке: видеонаблюдение
- ТД "Актив-СБ"