Introducción a Redes IP

El módulo 5 del Máster de Formación Permanente en Ingeniería de Producción y Explotación de Contenidos trata sobre las redes de ordenadores, enfocándose en los fundamentos de redes IP.
El tema 1 cubre la introducción al tema, impartido por David Fernández en el curso 2024/25.
El contenido del tema incluye: motivación, matrices AV tradicionales, AV sobre redes IP e introducción a las redes IP.
La motivación para el uso de redes IP en la producción audiovisual se relaciona con la gestión y distribución de flujos de audio y vídeo, superando las limitaciones de las matrices AV tradicionales, como la falta de flexibilidad, distancia y coste.
La tendencia actual favorece el uso de flujos AV sobre redes IP mediante el protocolo AVoverIP (AVoIP).
Los equipos participantes en las redes IP, como routers y switches, son de importancia crucial para la operación de la infraestructura.
Las matrices de conmutación audiovisual tradicionales presentan limitaciones en términos de flexibilidad, distancia geográfica y costes.
Se destaca la necesidad de comprender el funcionamiento de las tecnologías de red IP y sus dispositivos (routers y switches) para la producción y explotación de contenidos audiovisuales.

Las matrices AV tradicionales permiten la conmutación entre diferentes entradas AV para una salida.
Las capacidades básicas incluyen conmutar entre entradas y difundir una entrada a varias salidas mediante conversión de formatos. (Ej: DisplayPort a HDMI)
Las capacidades avanzadas de estas matrices incluyen el recorte de video (cropping), escalado, mezcla de fuentes y otros ajustes
El número de entradas y salidas está limitado a un número fijo.
La latencia de la transmisión es un factor importante.
Las matrices basarse en sistemas de conmutación de circuitos.

Se presentan ejemplos visuales de matrices AV.
Se muestra el funcionamiento físico de estos dispositivos, con sus entradas y salidas especificadas.
Los ejemplos muestran la estructura interna y conexiones de hardware.
Los enlaces web proporcionan detalles técnicos o accesos a catálogos y características detalladas

Estos ejemplos muestran la simplificación del cableado basada en HDBaseT, utilizando Ethernet (Cat5e/Cat6).
Se incluyen diagramas de conexión e imágenes que clarifican cómo se ensamblan y conectan las matrices dentro de una red.
También se muestran ejemplos de configuración AVoIP, utilizando distintos modelos.
Se proporciona información detallada de los componentes de las matrices y sus funcionalidades.

Escalabilidad frente a número limitado de puertos en matrices tradicionales.
Mayor Flexibilidad para reconfigurar los puertos de entrada/salida de los nodos de red.
Distancia: alcance de la transmisión sin perdida de señal considerable debido al uso de redes IP.
Simplicidad de la infraestructura al usar cableados de red estándar ya existentes
Control centralizado con mejores parámetros de administración y dinámica (basado en software).

Capacidad de conmutar entre diferentes entradas.
Distribución de una entrada a múltiples salidas (multidifusión).
Los ejemplos mostrados en las diapositivas muestran la estructura de operación y conexiones dentro de un sistema AVoIP.
Conversión de formatos no incluida en las matrices AVoverIP.
Las funciones avanzadas, como recorte (cropping), compresión y escalado de vídeo, se realizan en equipos externos a la red.
La conversión y las funciones avanzadas no están directamente integradas en el dispositivo matriz AVoIP.

El caso de estudio muestra diagramas de la instalación AVoIP en un bar deportivo.
Se especifican los dispositivos utilizados (codificador, conmutador de red, televisores, etc.).
Se ilustra la conexión para transmisión a varios monitores o televisores, proporcionando imagen visual de la arquitectura de hardware.
Los diagramas demuestran la implementación del streaming y distribución del contenido.
El ejemplo sirve para entender la escalabilidad de los sistemas AVoIP.

Ancho de banda para transmisión de vídeo sin compresión, con ejemplos concretos por tamaño de imagen y velocidad.
Comprensión de vídeo, como H.264 y HEVC (H.265), reduce el ancho de banda requerido.
Se requiere un mayor ancho de banda (ej: 30 Mbps) para vídeo 4K.
El retardo de la compresión de video es un factor clave para aplicarlo en sistemas de red en tiempo real.

Se muestra un diagrama que ilustra las posibilidades en la combinación de Calidad, Latencia y Ancho de banda.
La compresión de vídeo, como H.264, ayuda a equilibrar estos factores.
Se ofrece un ejemplo de compresión para SDVOE, con la relación 1,3 a 1.

Las redes IP utilizan el protocolo IP para enviar y recibir información entre dispositivos (hosts) a través de una red.
Consisten en nodos (routers) interconectados mediante subredes que emplean tecnologías como Ethernet, Wi-Fi y 4G/5G.
Los routers encaminan los datos a su destino final.

Esta arquitectura se describe como una estructura jerárquica con diferentes capas: aplicación, transporte, red, enlace y físico.

Las redes IP funcionan sin establecer una conexión inicial, con los paquetes encaminados de acuerdo a la dirección IP.
Los Routers hacen el enrutamiento sin mantener un estado de conexión de extremo a extremo
Los paquetes enviados tienen la capacidad de desorden o perdida sin que esto influya en la recepción/transmisión del contenido video.

Explica el proceso de añadir encabezados a datos de audio/vídeo para transmitirlos sobre una red IP.

Diagramas de conexión y funciones de switches y routers dentro de una red local, incluyendo un servidor Web y de Correo.

Descripción funcional de la arquitectura interna de un switch con sus partes como memoria y procesador..
El tipo de dispositivo trabaja a nivel 2 (nivel de enlace de datos)