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淺談IP組播在網絡視頻多點傳輸

來源:數字音視工程網        編輯:ann    2012-03-21 12:07:28     加入收藏    咨詢

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  目前IP幾乎成為數據通信和網絡互連的最低一致協議,IP協議中的IP組播(IPMuticasting)對互連網絡中的不同硬件組播地址進行了抽象,形成了一個可以跨越局域網的一致的組播接口,在物理網絡上,能充分利用硬件的組播特性。在廣域網通信上,它可以利用DVMRP、MOSPF、CBT或PIM的路由協議,能保證在一條物理鏈路上始終只有一個數據拷貝,從而大大節約了帶寬。

  所以無論從局域網絡和廣域網絡的通信方式看,還是從通信應用的開發一致性上看,利用IP組播來實現規模化的視頻監控具有很大的優勢。

  三、IP組播技術在多點視頻數據傳輸方面的優勢

  由于數字視頻在網絡傳輸時有著很大的數據吞吐量,如果使用端對端的IP單播技術進行數字視頻的多點傳送,首先,視頻服務器必須始終保持在偵聽狀態,以了解每一個動態加入的客戶端的服務請求,而套接字的偵聽非常消耗系統的CPU資源,過于頻繁的偵聽容易造成系統的不穩定,同時還會影響視頻傳輸的實時性,造成視頻在網絡中傳輸時出現頻繁抖動,最終影響視頻傳輸的服務質量(QoS);其次,視頻服務器面對不同的客戶端的同一視頻服務請求,需要進行重復發送,N個客戶端需要占用N倍的網絡帶寬資源,極大地浪費了網絡帶寬資源,如果控制不力,還會引起廣播風暴,造成系統全面崩潰。

  因此,在網絡帶寬環境能夠無限滿足視頻傳輸需要的前提下,點對點傳送和組播在性能上無本質差異,但是,這種理想狀態基本上不會出現,否則除了研究網絡帶寬以外,其它的網絡技術就失去了研究的基礎和意義。我們設想在10BASE-T的局域網環境下,當只有2個或單個客戶機提出視頻服務請求時,二者無明顯性能差異;當有3個至5個客戶機提出視頻服務請求時,二者之間的差異就比較顯著,采用點對點傳送方式的視頻服務器明顯已經力不從心,網絡丟包和延遲比較嚴重,接收端視頻明顯滯后、不連續;當有5個以上的客戶機提出視頻服務請求時,就造成了廣播風暴,系統處于崩潰的邊緣。

  由此可見,IP組播技術在多點視頻數據傳輸方面具有很大的優勢,當某個IP站點向網絡中的多個IP站點發送同一視頻數據時,IP組播技術可以減少不必要的重疊發送,與多次點對點的單播(Unicast)相比,減輕了系統和網絡的負擔,提高了CPU資源和網絡帶寬的利用率,極大地改善了視頻數據傳輸的實時性。參與通信的各主機不論是源站點還是目的站點均使用同一程序,無客戶機和服務器之分,從而具有對等性。四、IP組播地址格式

  IP地址方案專門為組播劃出一個地址范圍,在IPv4中為D類地址,范圍是224.0.0.0到239.255.255.255,并將D類地址劃分為局部鏈接組播地址、預留組播地址、管理權限組播地址如下:

  局部鏈接地址:224.0.0.0~224.0.0.255,用于局域網,路由器不轉發屬于此范圍的IP包。

  預留組播地址:224.0.1.0~238.255.255.255,用于全球范圍或網絡協議。

  管理權限地址:239.0.0.0~239.255.255.255,組織內部使用,用于限制組播范圍。

  綜上所述,IP組播技術比較符合多點、多網絡平臺和可擴展性的視頻監控要求,而且可以實現跨樓宇范圍的遠程視頻監控。由此可見,IP組播技術的使用對于網絡視頻的多點實時傳輸、網絡多點實時監控具有特別重要的意義。

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