Что такое двойная потоковая передача в AVoIP

Представьте себе такую картину. Вы сидите в центре командно-диспетчерского пункта и управляете аудиовизуальным контентом, поступающим из разных источников. Один поток предназначен для дисплея высокой четкости в комнате управления и требует разрешения 4K60. Другой, напротив, распределяется на записывающее устройство со скромными требованиями к качеству видео. Что делать? Использовать 2 отдельных кодера для каждого из потоков? Или...

Действительно есть другое, более изящное решение задачи. В этой статье мы всесторонне изучим оптимальный способ работы для применения в описанной выше ситуации, поймем, какие именно преимущества предоставляет двойная потоковая передача, расскажем о способах ее реализации и перспективах в проектах.

Двойная или однопотоковая?

Если использовать в системе AVoIP традиционную однопотоковую передачу, то для организации двух разных потоков потребуются два отдельных кодера: один для передачи видео высокого качества, другой — низкого. Кроме того, понадобится множество кабелей и коммутаторов.

При использовании одного потока предполагается, что все принимающие устройства (декодеры, мониторы и т. д.) могут работать с одним и тем же качеством видео. Если же они этого не в состоянии обеспечить, то тогда система переходит к наименьшему общему знаменателю, т. е. она понижает скорость всего AV-потока до значения, соответствующего самому низкому разрешению, приемлемому для всех пунктов назначения трафика. Такой подход упрощает требования к сети, однако это происходит за счет снижения оптимального качества видеоизображения и необходимости использования индивидуального набора кодеров и кабелей для каждого формата.

При использовании метода двойной потоковой передачи все по-другому. Вы можете одновременно передавать один и тот же видеоконтент в высоком и низком разрешении — на два разных пункта назначения, гарантируя, что каждый из них получит формат, наиболее соответствующий его требованиям и возможностям.

В отличие от метода одного потока, двойная потоковая передача упрощает техническую реализацию путем использования только одного кодера и кабеля. Это существенно уменьшает стоимость системы, упрощает сетевую архитектуру и облегчает процесс интеграции.

Сравнение технологий:

Области применения двойной потоковой передачи

Командные пункты, ситуационные центры и центры оперативного управления

Система предполагает возможность увеличения изображения с высоким разрешением для получения детальной информации с одновременным ведением записи оперативной обстановки в более низком разрешении для архивирования или удаленного мониторинга.

Распространение учебного видео в рамках школы/ВУЗа и по всему миру

В данном случае двойное потоковое вещание обеспечивает необходимую универсальность — высокое разрешение для локального просмотра в классе и сжатый формат для передачи того же контента для удаленных учащихся по всему миру в условиях возможной нехватки полосы пропускания сети.

Радиовещание и медиапроизводство

В телестудии режиссеру спортивной трансляции поступают изображения с 50 камер, освещающих событие с разных ракурсов, все они передаются в низком разрешении для быстрого выбора. Выбранный поток (основное изображение) транслируется уже в высоком разрешении, причем оба эти процесса происходят параллельно, благодаря двухпотоковой передаче, повышающей эффективность рабочего процесса.

Видеонаблюдение в промышленности и на производстве

В цехах и на складах каждый станок или сборочный робот может быть оснащен камерой, передающей оперативные видеоданные в диспетчерскую. Если для локального мониторинга требуются потоки высокого разрешения для детального анализа, то для удаленного мониторинга (возможно, с использованием обычного смартфона), достаточно потока низкого разрешения для оценки общего состояния производственного процесса в данный момент.

Технические соображения и требования к сети

Понимание базовых технических и сетевых аспектов перед реализацией двойного потокового вещания необходимо всем, кто хочет внедрить или оптимизировать отказоустойчивые и эффективные решения AVoIP.

1. Пропускная способность сети

Основополагающим аспектом двойной потоковой передачи является пропускная способность сети. Критически важно представлять себе пропускную способность IP-сети, используемой для распределения контента. Пропускная способность должна быть достаточной, для того чтобы передавать необходимое количество AV-потоков с нужным качеством и не превращаться в узкое место системы.

2. Неблокирующие коммутаторы

Неблокирующий коммутатор является важнейшим элементом при организации двухпотоковой передачи данных. Он позволяет цифровому потоку от любого источника достигать любого пункта назначения в сети, обеспечивая передачу данных с нескольких входов на несколько выходов без помех. Выполнение этого требования гарантирует, что сеть сможет справиться с одновременной передачей большого количества AV-потоков, сохраняя целостность каждого из них.

3. Протокол качества обслуживания (QoS)

В сети, обрабатывающей различные типы данных — от видео до управляющих команд — качество обслуживания становится ключевым фактором. Протоколы QoS помогают установить приоритет одних типов данных над другими. Например, в процессе виртуального совещания качество звука может иметь приоритет над качеством видео, чтобы обеспечить четкую слышимость каждого из участников. Правильно настроенные процессы гарантируют, что сеть эффективно управляет приоритетами и потоками различных типов данных, предотвращая такие проблемы, как замирание видео из-за конкуренции за полосу пропускания.

4. Безопасность и аутентификация

Наряду с QoS первостепенное значение имеют протоколы безопасности. Каждое устройство, подключающееся к сети, должно пройти строгую процедуру аутентификации, обычно включающую ввод имени пользователя и пароля. Этот шаг гарантирует, что только авторизованные устройства могут получать доступ и передавать данные по сети. Не менее важную роль в защите целостности видеоконтента играет шифрование, позволяющее выборочно шифровать различные потоки в зависимости от их чувствительности и важности.

Взгляд в будущее потокового вещания

При оценке будущего технологии AVoIP мы отчетливо видим, что двойная потоковая передача является весьма существенным фактором. Принципы и функциональные возможности двойного потокового вещания делают решения AVoIP более эффективными и экономичными, а также служат ступенью на пути к еще более инновационным возможностям передачи данных. Примером может служить передача тройного потока, используемого в IP-камерах.

На наш взгляд, двойная потоковая передача — ключевая технология, которая повышает эффективность и снижает стоимость систем цифрового вещания и связи, умело адаптируясь к разнообразным потребностям пользователей и формируя основу для будущих инноваций в области передачи цифровой информации.

Приборы, поддерживающие технологию: KDS-100EN и KDS-100DEC.

Источник: kramer.ru