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浅谈IP组播在网络视频多点传输

来源:数字音视工程网        编辑:ann    2012-03-21 12:07:28     加入收藏    咨询

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  目前IP几乎成为数据通信和网络互连的最低一致协议,IP协议中的IP组播(IPMuticasting)对互连网络中的不同硬件组播地址进行了抽象,形成了一个可以跨越局域网的一致的组播接口,在物理网络上,能充分利用硬件的组播特性。在广域网通信上,它可以利用DVMRP、MOSPF、CBT或PIM的路由协议,能保证在一条物理链路上始终只有一个数据拷贝,从而大大节约了带宽。

  所以无论从局域网络和广域网络的通信方式看,还是从通信应用的开发一致性上看,利用IP组播来实现规模化的视频监控具有很大的优势。

  三、IP组播技术在多点视频数据传输方面的优势

  由于数字视频在网络传输时有着很大的数据吞吐量,如果使用端对端的IP单播技术进行数字视频的多点传送,首先,视频服务器必须始终保持在侦听状态,以了解每一个动态加入的客户端的服务请求,而套接字的侦听非常消耗系统的CPU资源,过于频繁的侦听容易造成系统的不稳定,同时还会影响视频传输的实时性,造成视频在网络中传输时出现频繁抖动,最终影响视频传输的服务质量(QoS);其次,视频服务器面对不同的客户端的同一视频服务请求,需要进行重复发送,N个客户端需要占用N倍的网络带宽资源,极大地浪费了网络带宽资源,如果控制不力,还会引起广播风暴,造成系统全面崩溃。

  因此,在网络带宽环境能够无限满足视频传输需要的前提下,点对点传送和组播在性能上无本质差异,但是,这种理想状态基本上不会出现,否则除了研究网络带宽以外,其它的网络技术就失去了研究的基础和意义。我们设想在10BASE-T的局域网环境下,当只有2个或单个客户机提出视频服务请求时,二者无明显性能差异;当有3个至5个客户机提出视频服务请求时,二者之间的差异就比较显著,采用点对点传送方式的视频服务器明显已经力不从心,网络丢包和延迟比较严重,接收端视频明显滞后、不连续;当有5个以上的客户机提出视频服务请求时,就造成了广播风暴,系统处于崩溃的边缘。

  由此可见,IP组播技术在多点视频数据传输方面具有很大的优势,当某个IP站点向网络中的多个IP站点发送同一视频数据时,IP组播技术可以减少不必要的重叠发送,与多次点对点的单播(Unicast)相比,减轻了系统和网络的负担,提高了CPU资源和网络带宽的利用率,极大地改善了视频数据传输的实时性。参与通信的各主机不论是源站点还是目的站点均使用同一程序,无客户机和服务器之分,从而具有对等性。四、IP组播地址格式

  IP地址方案专门为组播划出一个地址范围,在IPv4中为D类地址,范围是224.0.0.0到239.255.255.255,并将D类地址划分为局部链接组播地址、预留组播地址、管理权限组播地址如下:

  局部链接地址:224.0.0.0~224.0.0.255,用于局域网,路由器不转发属于此范围的IP包。

  预留组播地址:224.0.1.0~238.255.255.255,用于全球范围或网络协议。

  管理权限地址:239.0.0.0~239.255.255.255,组织内部使用,用于限制组播范围。

  综上所述,IP组播技术比较符合多点、多网络平台和可扩展性的视频监控要求,而且可以实现跨楼宇范围的远程视频监控。由此可见,IP组播技术的使用对于网络视频的多点实时传输、网络多点实时监控具有特别重要的意义。

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