PRINCIPIOS DE CONVERGENCIA DIGITAL

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

CURSO: INE-S-MA-6-1

Técnicas de Control de Tráfico: POLICING - SHAPING

El conformado de tráfico puede ser empleado en ATM, por ejemplo, para reducir la velocidad pico o para limitar la longitud de la ráfaga por medio del espaciado adecuado de las celdas en el tiempo. El uso y ubicación de esta función es específica de la red. De este modo se alcanza una mejor eficiencia en la red mientras se mantienen los objetivos de QoS o se asegura que el flujo de celdas sea conforme con los parámetros de tráfico de acuerdo con la configuración del algoritmo leaky bucket del contrato de tráfico.

Policing 

El Policing limita el tráfico a la entrada a la red para que no exceda el declarado su objetivo es un flujo o un agregado de flujos.

Los que excedan lo contratado (nonconforming) se descartan o marcan (conditional marker) no introduce delay o jitter adicional al tráfico que se acepta.

Características del tráfico:

– Tasa media (media a largo plazo)

– Tasa de pico 

– Tamaño máximo de ráfaga: máx nº paquetes a tasa de pico

El Policing también ayuda a:

●Asegurar que determinado tráfico (stream) no supere una tasa máxima definida.

● Controla la tasa de envío marcando o descartando paquetes que superan el máximo establecido. 

● Se implementa mediante Token bucket.

Shaping 

Es un mecanismo de control del tráfico inyectado a la red. Su objetivo es evitar una posible sobrecarga en redes mal dimensionadas, con altas ráfagas de tráfico inyectado. Usualmente también se suele aplicar en casos en el que el operador de la red quiera aplicar una política de ancho de banda de tendencia conservadora, con el fin de maximizar los usuarios y el beneficio a plazos máximos, con una mínima inversión en planificación y desarrollo.

Los que excedan no se descartan sino que se encolan introduce delay y jitter y permite adaptar el tráfico ante diferentes velocidades en los extremos de una red se dice que el Policing es similar a Shaping con buffer nulo.

Se utiliza el Shaping:

●Asegurar que determinado tráfico (stream) no supere una tasa máxima definida 

● Controla la tasa de envío 

● A diferencia de policing que marca o dropea paquetes que superan el máximo establecido, shaping retrasa 

● Policing actúa para “acotar” picos de tráfico, mientras que shaping “suaviza” 

Técnicas: 

-Token bucket 

-Leaky bucket 

Token bucket 

Token bucket es un algoritmo usado en redes de computadoras de paquetes conmutados y redes de telecomunicaciones. Se puede usar para verificar que las transmisiones de datos, en forma de paquetes, se ajusten a límites definidos en el ancho de banda y la ráfaga (una medida de la irregularidad o variaciones en el flujo de tráfico). También se puede utilizar como un algoritmo de planificación para determinar el tiempo de las transmisiones que cumplirán con los límites establecidos para el ancho de banda y la ráfaga.

Leaky bucket

La cubeta con goteo es un algoritmo basado en una analogía de cómo un cubo con una fuga se desbordará si, ya sea la velocidad promedio a la que la cubeta recibe gotas supera la velocidad a la que se vacía, o si más agua de la que es capaz de recibir la cubeta es vertida dentro de ella de una sola vez, y cómo el agua se desborda de la cubeta a una velocidad (casi) constante.

Línea del tiempo de la historia de la televisión

Técnicas de Barrido

Barrido o Paneo (del inglés panning) es el nombre dado a una de las técnicas fotográficas utilizadas para reflejar el movimiento en una imagen. Recibe el nombre de la sensación que produce y del movimiento realizado con la cámara. En los barridos los elementos en movimiento aparecen nítidos (o por lo menos, sólo ligeramente borrosos) y lo que realmente vemos difuminado, movido, son los elementos a su alrededor y que normalmente son estáticos en la realidad (edificios, una calle, etc.).

Técnica

Para conseguir un barrido hay dos modos básicos:

• Encontrarse en posición estática y seleccionar en la cámara fotográfica una velocidad de obturación ligeramente lenta o intermedia (1/60 o 1/30, por ejemplo) para seguir con ella a un elemento en movimiento (un animal, un coche, un ciclista..). Evidentemente se trata de perseguir al elemento a su misma velocidad si queremos congelarlo, siendo ésta y nuestra distancia al objeto la base del valor de obturación concreto a utilizar.

• Otro modo de conseguir un barrido es desplazarse de partida al mismo tiempo y con la misma velocidad que el objeto a retratar (por ejemplo fotografiando a un coche que circula paralelo a nosotros desde nuestro vehículo), y en este caso la velocidad de obturación puede ser notablemente más rápida (1/125 o más), siempre que no termine congelando también el fondo y anulando el efecto perseguido.

Entrelazado

El barrido entrelazado o exploración entrelazada (interlaced scanning) es un método desarrollado en 1932 por Randall C. Ballard que consiste en dividir un fotograma en dos fotogramas diferentes. Uno formado por líneas pares y otro por las líneas impares.

Por ejemplo, un monitor FullHD tiene una resolución de 1920 píxeles horizontales por 1080 pixeles verticales. En este caso tendríamos 1080/2 = 540 líneas horizontales pares con 1920 píxeles cada una. Y 540 líneas horizontales impares con 1920 píxeles cada una.

De esta forma, primero se muestran todas las líneas con números pares y luego todas las líneas con números impares. Cada conjunto de líneas pares se muestra durante un instante muy pequeño (1/50 - 1/60 de segundo) y luego aparecen las líneas impares, repitiéndose el proceso una y otra vez con cada frame (cuadro).

Este sistema engaña al ojo que no es capaz de detectar cambios tan rápidos y percibe la ilusión de una imagen completa.

El entrelazado se implantó en la época de la televisión analógica porque permitía reducir el ancho de banda y reducía el parpadeo o flickering (sobre todo cuando se acoplaban con las luces de la casa).

Sin embargo, el sistema entrelazado tiene problemas a la hora de gestionar imágenes con movimiento muy rápido.

Progresivo

El barrido o escaneo progresivo es mucho más sencillo: toda la imagen se pinta a la vez.

Esto soluciona el problema con las imágenes con movimiento, además de crear una imagen más clara y en un menor parpadeo o flickering de la imagen. Cuando se define un sistema de TV son un par de características las cuales convienen que sean lo más adecuadas posibles con el fin de que el espectador visualice las imágenes correctamente. Dichas características o limitaciones a nivel temporal son una resolución temporal entre 40-60 Hz para evitar parpadeos y una continuidad en el movimiento de entre 25 Hz. Los receptores con sistema progresivo compensan los dos grandes defectos de la TV PAL entrelazada: el parpadeo y la baja resolución.

En sus inicios la exploración entrelazada se implantó en la televisión analógica para reducir el ancho de banda. El entrelazado es una forma práctica de comprimir la imagen ya que, en vez de transmitir cuadros a 25 Hz, se transmiten campos o semicuadros a 50 Hz. De ese modo se reduce el ancho de banda, se evitan parpadeos pero también se reduce la definición vertical, con lo que la visualización de la imagen empeora. 

Características 

Las características que ofrece la exploración progresiva se pueden resumir de la siguiente forma:

• Calidad cinematográfica sin parpadeos característicos de la intercalación de los campos.
• Compresión más eficiente que la exploración entrelazada.
• Tasa de bits menor para una buena calidad de imagen.
• Máximas facilidades de conversión bidireccional de la resolución (hacia arriba o hacia abajo).
• Máximas facilidades para reducir el ruido (moscas y escalados).
• Totalmente compatible con la nueva generación de visualizadores (plasma, LCD, D-ILA, DMD, etc.).
• Mejor resolución vertical percibida (mejor factor de Kell) y parpadeo con velocidades de 24, 25 o 30 cuadros por segundo (se solventa con memorias de cuadro en los visualizadores).
• Método utilizado en la mayoría de los formatos de vídeo.

Ventajas 

• Mayor resolución vertical de video subjetiva, con la misma cantidad de líneas.

La resolución vertical de la percepción de una imagen es normalmente equivalente a la multiplicación de las líneas activas por un factor de 0.6 (factor de Kell) en el caso entrelazado. Esto significa que, al ver el material escaneado de forma progresiva, la pantalla mostrará una imagen más detallada en comparación con otra que haya sido escaneada de forma entrelazada, aunque ambos tienen exactamente la misma resolución de pantalla.

• Elimina el «efecto peine» («combing effect») así como la pérdida de calidad y/o claridad introducidos por el sistema entrelazado para evitar ese efecto.

• Ofrece unos resultados mucho mejores a la hora de convertir a una mayor resolución, como podría ser de 480p a 1080p. Esto es debido a que el proceso de «desentrelazado» se omite, lo que se traduce en mayor rapidez de procesamiento desde la fuente de video a mostrar.

Inconvenientes

• Para una misma resolución de pantalla, esta exploración necesita un mayor ancho de banda debido a que requiere el doble de Frecuencia Horizontal o de línea (FH) con todos los inconvenientes que ello conlleva. Una imagen entrelazada de 576 líneas activas (576i) usa una FH de 15625 Hz, la misma imagen en progresivo (576p) requiere una FH de 31250 Hertz.

• Fluidez en el movimiento, normalmente por el problema de ancho de banda mencionado en el punto anterior los videos progresivos tienen un máximo de 30 cuadros por segundo para NTSC y 25 para PAL (720x480 30p - 720x576 25p - 1280x720 30p - etc.); esta es una de las ventajas más notorias que tiene el video entrelazado ya que es capaz de reproducir un máximo de 60 imágenes por segundo (60 campos) para NTSC y 50 para PAL (720x480 60i - 720x576 50i - 1280x720 60i - etc.) utilizando el mismo ancho de banda que utilizaría el sistema progresivo para reproducir la mitad de cuadros, de todas formas, si el ancho de banda no es problema, el formato progresivo es superior, ya que se pueden producir videos a 50 y 60 cuadros progresivos individuales, pero con la desventaja de que se consume el doble de ancho de banda (720x480 60p - 720x576 50p - 1280x720 60p - etc.); estos últimos no son muy utilizados, pero tienen lo mejor de ambos sistemas, fluidez en el movimiento y mayor resolución vertical.