TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus

All over IP

Sisältö
Etusivu
Internetin kehitys
Mikä on IP?
Internetin kuljetuspalvelut
VoIP
FoIP
DVTS
Yhteenveto
Lähteet
Tekijät

DVTS - Digital Video Transmission System

Digitaalisella videon (DV) siirrolla tarkoitetaan reaaliaikaista videokuvan siirtoa Internet Protokollan avulla. Kuvan siirtoa varten tarvitaan erillinen liitäntä verkkoon. Systeemi tarvitsee toimiakseen vielä suhteellisen suuren kaistanleveyden verkolta, 35 Mbps. Tämän takia tätä sovellusta ei voi vielä juurikaan hyödyntää muuten kuin erityisillä tähän tarkoitukseen varatuilla linjoilla. Koko projekti perustuu uusien, erittäin nopeiden siirtoyhteyksien tarjoamiin etuihin. Kuva 5: DVTS:n periaatekuvio
Kuva 5: DVTS:n periaatekuvio.

Kuvassa 5 on esitetty DVTS:n kokeiluun käytetty kalusto ja siirtotiet. Systeemillä yritetään pääasiassa toteuttaa reaaliaikainen videokonferenssi/ keskustelu/ vuorovaikutteinen luento. Puhujaa kuvataan digitaalivideokameralla, josta data välitetään IEEE1394 standardin mukaisen rajapinnan kautta Internetiin, jota käytetään datan siirtoverkkona. Verkon toisessa päässä on vastaavasti datan vastaanottolaitteet: DV-toistin, modulaattori ja vastaanotin(kuvaruutu).

DV datan käsittely

Digitaalivideon datavuo koostuu kolme askelta sisältävästä hierarkiasta. Jokainen DV-kehys jaetaan useaan "DIF-jaksoon". DIF-jakso koostuu 150 palasesta, joista jokainen on 80 tavun DIF-lohko. DIF-lohko on kaikkien digitaalivideoiden peruskappale. Jokainen DIF-lohko sisältää 3 tavua ID-otsikkoa, joka tarkentaa lohkon tyypin ja paikan DIF-jaksossa.

Tiedon pakkaamiseen DV-formaatti käyttää ainoastaan DCT (Discrete Cosine Transform) ja VLC (Variable Length Coding) tapoja. Toisin kuin MPEG1 ja MPEG2, DV-formaatti ei käytä kehyksien välistä pakkaustapaa.

Käytetyt protokollat

DVTS käyttää tiedon siirtämiseen IP:n päällä vielä UDP:tä (User Datagram Protocol) ja RTP:tä (Real Time Protocol). Varsinaisesti tässä projektissa käytetään RTP:tä vain alusprotokollana.

Kaikki data koostuu 80 tavun DIF-lohkoista. DV-formaatti käyttää ainoastaan RTP:n keskitettyä otsikkotilaa eikä sen laajennettua otsikkotilaa. RTP-pakettiin voidaan pakata mikä tahansa määrä DIF-lohkoja, välittömästi sen otsikoiden jälkeen. Ainoana ehtona on, että kaikkien DIF-lohkojen pitää olla samasta videokuvasta. Kuvan vaihtamisesta viestittää RTP:n aikaleima. Kuva 6: Käytetty protokollahierarkia
Kuva 6: Käytetty protokollahierarkia.

Kuvan laatu

Jos DV lähetyksessä käytetään kaikkia mahdollisia kuvia, tarvitaan yli 30 Mbps linja. Täydessä lähetyksessä videokuva sisältää 525 riviä ja 29.97 kuvaa sekunnissa. Kuitenkaan näin suurta siirtonopeutta ei voida aina taata, joten kuvien määrää sekunnissa täytyy vähentää. Tässä projektissa määrän pudottaminen 15 kuvaan sekunnissa, ei huononna kuvanlaatua mainittavasti, esim. nykyanimaatioissa käytetään 12:ta kuvaa sekunnissa. Tällainen operaatio ei aiheuta lisäkuluja, vasta vaikeammin toteutettavissa olevat pakkaustavat aiheuttavat kuluja.

<Edellinen Seuraava>


Tekijät: Mikko Heinonen, Juha Immonen & Ville Koponen
Tämä sivu on tehty Teletekniikan perusteet -kurssin harjoitustyönä.
Sivua on viimeksi päivitetty 08.12.2000 10:44
URL: http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38118/s00/tyot/17/dvts.shtml