Profesjonalne wideo przez IP
Profesjonalne systemy wideo przez IP korzystają z istniejącego standardowego kodeka wideo w celu zredukowania materiału programu do strumienia bitów (np. strumienia transportowego MPEG ), a następnie wykorzystania sieci protokołu internetowego (IP) do przesyłania tego strumienia bitów zamkniętego w strumieniu pakietów IP . Zwykle osiąga się to przy użyciu pewnego wariantu RTP .
Przesyłanie profesjonalnego wideo przez sieci IP wiąże się ze szczególnymi wyzwaniami w porównaniu z większością ruchu IP, który nie ma krytycznego znaczenia czasowego. Wiele z tych problemów jest podobnych do tych spotykanych w transmisji głosu przez protokół IP , ale dotyczą one znacznie wyższego poziomu wymagań technicznych. W szczególności istnieją bardzo rygorystyczne dotyczące jakości usług , które muszą być spełnione w przypadku korzystania z profesjonalnych środowisk nadawczych.
Utrata pakietów
Ponieważ nawet dobrze zaprojektowane sieci IP charakteryzują się zazwyczaj niewielkim współczynnikiem utraty pakietów resztkowych , spowodowanym statystycznym zdarzeniem przeciążenia o niskim prawdopodobieństwie i wzmocnieniem błędów bitowych w podstawowym sprzęcie, większość profesjonalnych rozwiązań wykorzystuje pewien rodzaj korekcji błędów przekazywania , aby zapewnić, że zakodowany obraz wideo Strumień można odtworzyć nawet w przypadku utraty kilku pakietów. Jest to zwykle stosowane na poziomie pakietu, ponieważ kapsułkowany strumień bitów wideo jest zwykle zaprojektowany tak, aby tolerować jedynie niski poziom błędów bitowych lub serii, a nie utratę całych pakietów. Ponowne wysłanie pakietów nie wchodzi w grę ze względu na sekwencyjny charakter podstawowego sygnału wideo. W przypadku transmisji wideo na żywo ponownie wysłany pakiet dociera długo po nadejściu następnej klatki wideo.
Zmiana opóźnienia sieci
Zmienność opóźnień w sieci można ograniczyć do minimum, korzystając z szybkiego szkieletu sieci i zapewniając, że ruch wideo nie napotyka nadmiernych opóźnień w kolejkach. Zwykle dokonuje się tego poprzez upewnienie się, że sieć nie jest zbyt blisko pełnej przepustowości, lub że ruch wideo jest traktowany priorytetowo przy użyciu inżynierii ruchu (patrz poniżej).
Pozostałą zmianę opóźnienia można usunąć poprzez buforowanie, kosztem dodatkowego opóźnienia czasowego. Jeśli stosowana jest korekcja błędów w przód, można tolerować niewielką część pakietów przychodzących po terminie, ponieważ można je odrzucić po otrzymaniu, a następnie potraktować w taki sam sposób jak utracone pakiety. Dodane opóźnienie czasowe jest szczególnie niepożądane w kamerach PTZ , ponieważ utrudnia operatorowi kontrolę przy wartościach powyżej 250 ms.
Rekonstrukcja czasu
Innym problemem związanym ze zmianami opóźnień jest to, że utrudniają synchronizację , znacznie utrudniając odzyskanie podstawowego taktowania sygnału wideo. Zwykle rozwiązuje się to poprzez genlockowanie obu końców systemu do sygnałów synchronizacji stacji zewnętrznej, zwykle generowanych ze źródeł takich jak GPS lub zegary atomowe , co wymaga jedynie wyodrębnienia ogólnych informacji o taktowaniu po stronie odbiorczej w celu uzyskania wysokiej jakości synchronizacji wideo . Ekstrakcja zgrubnych danych taktowania jest zwykle wykonywana przy użyciu pętli synchronizacji fazowej z długą stałą czasową.
Odpowiednia przepustowość
Nawet przy eliminowaniu utraty pakietów wideo przez IP będzie działać tylko wtedy, gdy sieć będzie w stanie przesyłać zawartość przy rozsądnym maksymalnym wskaźniku utraty pakietów. W praktyce oznacza to, że video over IP nie będzie działać w przeciążonych sieciach. Ponieważ protokół IP sam w sobie nie zapewnia żadnych gwarancji ruchu, należy go zastosować na poziomie inżynierii sieci. Jednym z podejść do tego jest podejście „jakości usług”, które po prostu przydziela przepustowość wystarczającą dla ruchu przenoszącego wideo, aby nie powodował on przeciążenia przy żadnym możliwym schemacie obciążenia. Inne podejścia obejmują dynamiczną redukcję liczby klatek na sekundę lub rozdzielczości, kontrolę dostępu do sieci , rezerwacji przepustowości, kształtowania ruchu i technik ustalania priorytetów ruchu, które wymagają bardziej złożonej inżynierii sieci, ale sprawdzą się, gdy proste podejście polegające na zbudowaniu sieci nieblokującej nie jest możliwe. Zobacz RSVP , aby zapoznać się z jednym podejściem do inżynierii ruchu w sieci IP.
Grupa Pro-MPEG Wide Area Network wykonała ostatnio wiele prac nad stworzeniem projektu standardu dla interoperacyjnego profesjonalnego wideo przez IP.
Używany przez branżę zabezpieczeń
W branży produktów zabezpieczających telewizja przemysłowa oparta na protokole IP (CCTV) zyskuje na rynku analogowym. Kluczowe elementy telewizji przemysłowej opartej na protokole IP pozostają spójne z technologiami analogowymi: przechwytywanie obrazu za pomocą kombinacji kamer opartych na protokole IP lub kamer analogowych wykorzystujących kodery oparte na protokole IP; transmisja obrazu; Storage and Retrieval, które wykorzystuje technologie takie jak macierze RAID i iSCSI dla nagranego i indeksowanego wideo; oraz zarządzanie wideo, które umożliwia zarządzanie i kontrolę systemów CCTV opartych na protokole IP za pomocą przeglądarki internetowej.
Jedną z kluczowych zalet telewizji przemysłowej opartej na protokole IP jest możliwość wykorzystania infrastruktury sieciowej, zapewniającej odpowiednią przepustowość oraz dostępność przełączania i routingu, zamiast okablowania koncentrycznego. Jednakże prowadzenie wideo do monitoringu wymagającego dużej przepustowości w korporacyjnych sieciach danych jest punktem spornym w organizacji, w zależności od potencjalnego wpływu na wydajność sieci.
Pewna grupa firm produkuje oprogramowanie do zarządzania wideo, które pomaga w zarządzaniu przechwytywaniem i przechowywaniem treści wideo. Cyfrowe wideo umożliwia także analizę treści wideo, która pozwala na automatyczne wykrywanie i identyfikację różnego rodzaju obiektów czy ruchu.
Kolejnym pojawiającym się modelem jest przechowywanie nagrań wideo z monitoringu poza siedzibą firmy. Ci dostawcy usług nadzoru online korzystają z technologii przetwarzania w chmurze w celu konsolidacji wideo z monitoringu obejmującego wiele lokalizacji w Internecie.
Producenci sprzętu CCTV stale włączają technologię sieci IP do swoich produktów.