Sieci ATM i standard MPEG zapewnią sprawne przekazywanie informacji multimedialnych

Zapotrzebowanie na różnorodne usługi medialne, takie jak dostęp do Internetu, wideo na żądanie, telewizja cyfrowa i przekaz głosu poprzez IP staje się coraz większe. Receptą na to jest z rozwój wysoko wydajnych technologii transmisji danych.

Zapotrzebowanie na różnorodne usługi medialne, takie jak dostęp do Internetu, wideo na żądanie, telewizja cyfrowa i przekaz głosu poprzez IP staje się coraz większe. Receptą na to jest z rozwój wysoko wydajnych technologii transmisji danych.

Sieci ATM i standard MPEG zapewnią sprawne przekazywanie informacji multimedialnych

Jak to działa?

By temu sprostać, dostawcy usług powracają do technologii ATM - elastycznego i skalowalnego sposobu szybkiego transportu głosu, wideo i danych przez sieć. Zdolność wykorzystania przez ATM pasma w sposób wyszukany umożliwia dostawcom skuteczny transport dużych, złożonych pakietów wideo bez nadwerężania sieci.

Jednak ATM samodzielnie nie może skutecznie świadczyć tych usług. W połączeniu z technologią kompresji MPEG-2 dostawca usług może efektywnie transportować przez sieć ATM media typu głos i video, zapewniając integralność i jakość usług QoS (quality of service).

Większość ruchu przesyłanego przez infrastrukturę ATM stanowią dane i głos. Wkrótce pojawi się wideo, co zwiększy wymagania na pojemność sieci. Cechami technologii ATM są wysoka wydajność i wprowadzanie małych opóźnień w przełączaniu oraz mechanizmy multipleksacji. Stanowi ona zatem idealne środowisko do transmisji danych medialnych.

ATM przydziela pasmo na żądanie przez tworzenie kanałów wirtualnych i wirtualnych ścieżek pomiędzy punktami źródłowymi i docelowymi na brzegach sieci. Kanały te nie są dedykowanymi połączeniami fizycznymi, ale stałymi lub komutowanymi połączeniami wirtualnymi, które ulegają rozłączeniu, gdy staną się niepotrzebne.

Szybkich i niezawodnych komutowanych sieci ATM nie można porównać z innymi popularnymi technologiami sieci WAN, które są zbyt słabe, by zapewnić transport bardzo wymagających danych. Jednak nawet w środowisku ATM wymagania cyfrowego wideo sprawiają, że technologia ta jest niepraktyczna do transportu wideo w czasie rzeczywistym w jego pierwotnej nie skompresowanej postaci. Używając wyszukanych technik kompresji MPEG-2, dostawca może łagodzić zatory, zarządzając i zapewniając integralność przepływu przez sieć ATM dużych i bardzo szybkich strumieni wideo.

Aby zapewnić sprawny przepływ wideo w środowisku ATM bez obniżania jego jakości, grupa ekspertów MPEG (Moving Pictures Expert Group) opracowała szereg sprzętowych i programowych standardów przeznaczonych do zmniejszenia wymagań na pamięć cyfrowego wideo. Grupa opracowała standard MPEG-2: system kompresji zapewniający wydajne przesyłanie danych wideo o wysokiej jakości, które oddają wiernie ruch.

Wierne oddanie ruchu bez kompresji cyfrowego wideo wymaga szybkości transmisji 270 Mb/s. Z praktycznie nieodczuwalnym zmniejszeniem jakości protokół MPEG-2 może zredukować szybkość transmisji do 16 Mb/s (zapewniając odpowiednią jakość wideo podczas procesu wydawania przez serwer) oraz do 4 Mb/s lub 5 Mb/s (przy przyjmowaniu przez użytkownika końcowego). Dostawca usług może zapewnić odpowiednią jakość wideo wykorzystując techniki algorytmów kompresji, na przykład próbkowania koloru, używającego niewykrywalnych dla oka ludzkiego odchyleń barwy. Szacowanie wektora ruchu losowo próbkuje ramki w celu określenia jakości wideo w danym momencie i w ten sposób umożliwia dostawcom zapewnienie QoS w środowisku ATM. W przeciwieństwie do opisywanej technologii, tradycyjny routing IP nie może zapewnić odpowiedniego poziomu usług QoS.

Włączenie protokołu MPEG-2 do sieci ATM, a następnie prawidłowe jego odłączenie wymaga ostrożności. Urządzenie brzegowe sieci ATM musi szczególnie sprawnie utrzymywać przełączanie MPEG, a zarazem być zdolne do kompensacji opóźnień propagacji w sieci, aby nie dopuścić do rozsynchronizowania.

Lokalne strumienie MPEG-2 są zazwyczaj przenoszone przez rozgłoszeniowy szeregowy interfejs asynchroniczny wideo. Urządzenie brzegowe ATM dekonstruuje albo strumień MPTS (multiple program transport stream), albo strumień SPTS (single program transport stream) do poziomu programu i ostatecznie do poziomu identyfikatora pakietu PID (packet-identifier). Na poziomie identyfikatora PID strumień może być zapisany i znów połączony w inny strumień MPTS. Proces ten określany jest jako demultipleksacja. Każdy pakiet danych MPEG-2 jest następnie etykietowany identyfikatorem PID: 13-bitowym polem, identyfikującym związek pomiędzy programem, strumieniem i pakietem.

Opisana technologia prawdopodobnie zacznie dominować w dziedzinie usług przekazu mediów, takich jak głos i wideo.


TOP 200