Sincronización y Análisis… - Abacanto · [email protected] Ejemplo simplificado de sincronismo...
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Las redes IP son…
….porta datagramas de la fuente al destino:
▪ No síncronas
▪ Orientado a no conexión▪ Los paquetes se tratan de forma independiente
▪ Cada paquetes puede seguir un camino distinto
▪ De manera no fiable. ▪ Los paquetes pueden perderse o desordenarse.
▪ No se garantiza su integridad.
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Ejemplo simplificado de sincronismo PTP vs. BB
4
PTP*
BB
*Los resultados pueden ser muy diferentes en función de la electrónica de red utilizada, su topología y configuración.
Nuevas tecnologías, nuevos roles.
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Ingeniero IT
✓ Flujos IP, Protocolos,
tráfico, configuraciones.
✓ Menos sensible al impacto
en la calidad de un error de
bit.
✓ Adaptándose al mundo del
video en tiempo real.
Ingeniero AV
✓ SDI, Analog, Audio
✓ Concienciado con la
calidad en la distribución
✓ Adaptándose al mundo IP
Necesitan aprender un lenguaje común para comunicarse.
Modelo de capas
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Modelo OSI
Host
Electrónica de Red
Medio Físico
Modelo IP En el hogarEquipos
Aplicaciones
Sistema Operativo
Router y Cableado
Conjunto de protocolos IP
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ApplicationLayer (5,6,7)
Video Name System Host Config Email File Transfer Web
TransportLayer (4)
Internet Layer (3)
Link Layer(1,2)
DNS DHCP SMTP
POP
IMAP
FTP
TFTP
HTTP
UDP TCP
IP IGMP ICMP
ARP
RTP
RTCP
RTSP
Conjunto de protocolos IP
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ApplicationLayer (5,6,7)
Video Name System Host Config Email File Transfer Web
TransportLayer (4)
Internet Layer (3)
Link Layer(1,2)
DNS DHCP SMTP
POP
IMAP
FTP
TFTP
HTTP
UDP TCP
IP IGMP ICMP
ARP
RTP
RTCP
RTSP
Tipo de direccionamiento IP
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▪Unicast (IP del equipo de destino)▪ Los paquetes se envían desde un
host a otro. (Ej.192.168.0.1)
▪ Broadcast (Última IP de la red)▪ Los paquetes se envían desde un
host a todos los demás. (Ej.255.255.255.255)
▪Multicast (Grupo IP multicast)▪ Los paquetes se envían desde un
host a un grupo de ellos. (239.0.0.1)
Conjunto de protocolos IP
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ApplicationLayer (5,6,7)
Video Name System Host Config Email File Transfer Web
TransportLayer (4)
Internet Layer (3)
Link Layer(1,2)
DNS DHCP SMTP
POP
IMAP
FTP
TFTP
HTTP
UDP TCP
IP IGMP ICMP
ARP
RTP
RTCP
RTSP
Real Time Protocol (RTP)
▪User Datagram Protocol (UDP):▪ Protocolo del nivel de transporte basado en el
intercambio de datagramas. ▪ Permite el envío de datagramas a través de la red sin
que se haya establecido previamente una conexión▪ Tampoco tiene confirmación ni control de flujo▪ No otorga garantías para la entrega de sus mensajes.
▪ Se utiliza cuando resulta más importante transmitir con velocidad que garantizar el hecho de que lleguen absolutamente todos los bytes.
▪ Real Time Protocol (RTP):▪ Añade funcionalidades UDP
▪ Identificación del contenido▪ Numeración de paquetes▪ Marcas de tiempo▪ Corrección de errores FEC opcional
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Conjunto de protocolos IP
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ApplicationLayer (5,6,7)
Video Name System Host Config Email File Transfer Web
TransportLayer (4)
Internet Layer (3)
Link Layer(1,2)
DNS DHCP SMTP
POP
IMAP
FTP
TFTP
HTTP
UDP TCP
IP IGMP ICMP
ARP
RTP
RTCP
RTSP
Estándares Live IP
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101000100100
ST 2022-6 SDI Encapsulation over IP
AES 67 - AES audio Encapsulation over IP
VSF TR-04
ST 2110 -10, 20, 30, 40
IEEE1588 > ST 2059 PTP Precision Time Protocol
Image Data
Meta Data
RFC4175
VSF TR-03
IETFRTP ANC
IS-04IS-05
AMWANMOS
ST 2022-7
NMOS
▪ IS-04 Discovery and Registrations Specification▪ Process to announce device on
the network via HTTP message.
▪ Registration Server collates information on registered devices
▪ IS-05 Device Connection and Management Proposed Specification
▪ Allows configuration of connections between Senders and Receivers.
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Sistemas de sincronismos IP
▪ Network Time Protocol (NTP). ▪ Sincronización horaria entre máquinas y su
resolución llega hasta los milisegundos.
▪ Precise Time Protocol (PTP)▪ V1:
▪ Se desarrolló en 2002 como IEEE1588▪ Precisión de 10 us. ▪ Sólo multicast (lo que lo inutiliza para redes públicas)
▪ V2:▪ Aparece en 2008▪ Resolución de unos 30 ns.▪ Soporte Unicast y Multicast▪ Es que es capaz de saltarse las colas de
enrutado/conmutación si se dispone de electrónica de red compatible con PTP.
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Sistemas de sincronismos IP
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▪ Algunas definiciones▪ Grandmaster Clock
▪ Ultimate source of time for clock synchronization using PTP
▪ Master Clock▪ A clock that is the source of time to which all other
clocks on that path are synchronized.
▪ Slave Clock▪ A clock that may synchronize to another clock
▪ PTP Domain▪ Logical grouping of clock that synchronize to each other
using PTP, but may not synchronized to other clocks in another domain
▪ BMCA
▪ Algoritmo que evalúa de forma constante y dinámicacuál es el major reloj de referencia.
Sistemas de sincronismos SDI/PTP
▪ SMPTE 2059-2▪ A finales de 2014 se aprobó SMPTE 2059-2 que se trata de un perfil de IEEE1588 con
las opciones necesarias para trabajar con vídeo sin comprimir.
Sistemas de sincronismos IP
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▪ Tipos de mensajes PTP utilizados para la sincronización:▪ Announce
▪ Used to establish the synchronisation hierarchy▪ Provides the clock status and clock criteria used to
determine which clock becomes the Grandmaster
▪ Sync and Follow Up▪ Transmitted by the Grandmaster and used by the
Slaves to derive the time
▪ Delay Request▪ Request for timing information sent from Slave to
the Grandmaster in order to determine the propagation delay between the Slave and the Grandmaster
▪ Delay Response▪ Time of receipt of the Delay Request message
sent by the Grandmaster back to the Slave
Sistemas de sincronismos IP
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▪ Tipos de reloj PTP:
▪ Ordinary Clock
▪ End Device on a network (not a switch or router)
• Slave only Clock (never acts as a Master)
• Preferred Grandmaster (never acts as a Slave)
• Master/Slave Clock (can be either)
▪ Transparent clock
▪ Accounts for queueing delays in switches or routers
▪ Hardware time stamps Sync and Delay Request messages on arrival and departure and adds the difference to a correction field in the message header
▪ Boundary Clock
▪ Receives time from a Master on one Slave port
▪ Provides Multiple Master (not Grandmaster) ports to downstream Slaves in a domain
▪ Removes the effect of its own queue
TypeTransport
VersionReserved
Length
Domain
Reserved
Flags
Correction Field
Reserved
Source Port
Sequence ID
Control
Log
Time Stamp
N.B. Switches/Routers in a PTP network must be PTP aware
Sistemas de sincronismos IP
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▪ Ejemplo de cómo afecta la topología de red a la estabilidad de la sincronía:
Sistemas de sincronismos IP
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▪ La topología de la red también afecta a la carga de peticiones al GM.
Sistemas de sincronismos IP
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▪ Ejemplos de algunos tipos de relojes PTP
Router – Transparent Clock
PTP Grand Master – Ordinary Clock
Device – Ordinary Clock (Slave)
PTP Master - Boundary Clock
Device – Ordinary Clock (Slave)
Sync Message
Sync Message (with correction)
Sync Message (with correction)
Sync Message
PTP Domain 1
PTP Domain 1
GM
M
S
S
S
Sistemas de sincronismos IP
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▪ Ejemplo de sincronización audio/video en SMPTE 2110
PTP
Reference Clock
2110 Enabled Device
InternalClock
1 6 3 4 2 2 5 60 6 7 2 2 8 3 2
Zero Offset Zero Offset
Video Datagram Audio Datagram
0 6 7 2 2 8 3 2 RTP Timestamp 1 6 3 4 2 2 5 6
0 6 7 2 2 8 3 2 1 6 3 4 2 2 5 6
Sistemas de sincronismos IP
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▪ Ejemplo simplificado de topología de red para PTP
SlaveSlave
Backup
1G
1G
Transparent Switch
Boundary Switches
Primary
Slave
10G 10G 10G
10G 10G
1G
Grand Master Passive
Sistemas de sincronismos IP
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▪ Ejemplo de topología de red audiovisual
40G/100G Network Leaf Spline
PTPNetwork
1G
AudioNetwork
1G
10G AV Network
Tektronix Prism IP & 12G-SDI
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▪Nuevas funcionalidades HDR (f-Stops y NITS con LUT de conversión)
Tektronix Prism IP & 12G-SDI
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▪ También están disponibles las medidas tradicionales y vista 4 instrumentos
Otras soluciones sobre IP
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MPEG Analysis: Tektronix MTS4000• Transport Stream: MTS4SA• Elementary Stream: MTS4EA
Video Network Monitoring:• IPTV: Tektronix Sentry• OTT: Tektronix Sentry ABR• Agregadores de alarmas y accesos
• Tektronix Medius• Tektronix Consul
File Based:• Tektronix Aurora + Player Hydra
Picture Quality Analyser:• Tektronix PQA
Generador sincronismos SPG8000A:• Antena GPS• Salidas: PTP, NTP, LTC, BB …
Conjunto de protocolos IP
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▪ ARP – Address Resolution Protocol
▪ IP – Internet Protocol
▪ IGMP - Internet Group Management Protocol
▪ ICMP – Internet Control Message Protocol
▪ UDP – User Datagram Protocol
▪ TCP – Transmission Control Protocol
▪ RTP– Real-time Transport Protocol
▪ RTSP – Real-time Streaming Protocol
▪ RTCP – Real-time Control Protocol
▪ DNS – Domain Name System
▪ DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol
▪ SMTP – Simple Mail Transfer Protocol
▪ POP – Post Office Protocol
▪ IMAP – Internet Message Access Protocol
▪ FTP – File Transfer Protocol
▪ TFTP – Trivial File Transfer Protocol
▪ HTTP – Hypertext Transfer Protocol
![Finale 2003 - [Marcha Nupcial de Mendelssohn.MUS]rede.cultura.ce.gov.br/banco-de-partituras/wp-content/...bb # # # # # # # bb bb bb bb Flauta (C) Requinta (Eb) 1º Clarinete (Bb) 2º](https://static.fdocuments.es/doc/165x107/6103dbb13f2bd2361879278f/finale-2003-marcha-nupcial-de-redeculturacegovbrbanco-de-partituraswp-content.jpg)
