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Multicast-Betrieb mit GigE uEye Kameras: Ich sehe was, was Du auch siehst

Wenn Sie für eine GigE uEye Kamera den Multicast-Betrieb aktivieren, sendet die Kamera Bilddaten an eine Multicast-Adresse. Somit können mehrere Client-PCs parallel die Bilddaten der Kamera empfangen und anzeigen.

Hintergrund

Vergleich Unicast, Broadcast und Multicast
In einem Netzwerk spricht man von Unicast, wenn ein Sender genau einen Emp-fänger hat. Beim Broadcast wird ein Datenpaket an alle Teilnehmer eines Netz-werks gesendet. Im Gegensatz dazu wird beim Multicast ein Datenpaket nur an ei-ne bestimmte Teilnehmergruppe eines Netzwerks gesendet. Die Empfänger müssen sich beim Sender anmelden, um die Daten zu empfangen.
 
Der Vorteil liegt darin, dass der Sender beim Multicast lediglich dieselbe Daten-übertragungsrate benötigt wie bei einem einzelnen Empfänger, da die Daten nur einmal geschickt werden. Die Vervielfältigung der Datenpakete findet bei Bedarf in den Verteilern (Router, Switch) auf der Route statt.

Multicast-Kamera als Master-PC konfigurieren

Multicast-Betrieb aktivieren
Um für eine GigE uEye Kamera den Multicast-Betrieb zu aktivieren, müssen Sie dieser Kamera eine persistente IP-Adresse zuweisen. Beachten Sie, dass die per-sistente IP-Adresse im selben Subnetz sein muss wie der Netzwerkadapter.

Öffnen Sie den IDS Kameramanager und markieren Sie die entsprechende Kame-ra. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Manuelle ETH-Konfiguration“. Tragen Sie im Feld „Persistente IP“ eine statische IP-Adresse für die Kamera ein. Die Subnetz-maske wird automatisch ergänzt. Tragen Sie im Feld „Multicast-IP“ eine gültige Multicast-IP-Adresse ein. Gültige Multicast-IP-Adressen sind 224.0.0.1 bis 239.255.255.255. Aktivieren Sie die Option „Enable“, um den Multicast-Betrieb für die Kamera zu ermöglichen.

Öffnen Sie anschließend die Kamera, so dass die Kamera Bilddaten überträgt.

Multicast-Kamera als Client konfigurieren

Virtuelle Multicast- Kamera hinzufügen
Um eine virtuelle Multicast-Kamera als Client zu konfigurieren, muss sich der Client im gleichen Subnetz befinden wie die GigE uEye Kamera. Als Client wird Ihnen die GigE uEye Kamera im IDS Kameramanager als nicht verfügbar angezeigt. Markieren Sie die Kamera und klicken Sie auf die Schaltfläche „Zusatzfunktionen“.
Im Bereich „Read-Only-Multicast-Konfiguration“ erstellen Sie eine neue virtuelle Multicast-Kamera. Definieren Sie für die virtuelle Multicast-Kamera eine Kamera-ID und legen Sie fest, wie mit Fehlern bei der Datenübertragung umgegangen  werden soll. Da ein Bild über das Netzwerk in mehreren Paketen übertragen wird, können unter Umständen einzelne Pakete bei der Netzwerkübertragung verloren gehen. Die folgenden Einstellungen sind möglich:
 
  • Unvollständige Bilder ablehnen
    Fehlerhaft empfangene Bilder werden verworfen.
  • Bildfehler ignorieren
    Fehler werden ignoriert, d. h. nicht empfangene Bildteile sind schwarz.
  • Merge Mode - Erst freigeben wenn neue Pakete kommen
    Bei einem Paketverlust wird die Bildanzeige so lange verzögert, bis alle Pakete
    eines Bildes neu empfangen wurden.
  • Merge Mode - Bei neuen Paketen sofort freigeben
    Neue Bilder werden sofort angezeigt, für fehlende Pakete werden die vorherigen
    Bilddaten verwendet.
Virtuelle Multicast- Kamera im IDS Kameramanager
Klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche „Read-Only-Gerät hinzufügen“, um eine neue virtuelle Multicast-Kamera zu erstellen. Im IDS Kameramanager wird eine neue Kamera vom Typ „PMC“ (passive multicast camera) angezeigt. Kameras vom Typ "PMC" können von beliebig vielen Clients mit eingeschränkten Funktionen geöffnet werden bspw. mit dem uEye  Cockpit.

Die Multicast-Kamera wird Ihnen im IDS Kameramanager als frei und verfügbar angezeigt, solange der Master die GigE uEye Kamera geöffnet hat.

Multicast-Kamera öffnen

Virtuelle Multicast- Kamera im uEye Cockpit öffnen
Eine virtuelle Multicast-Kamera öffnen Sie wie jede andere uEye Kamera: Doppelklicken Sie bspw. auf die Kamera in der Kameraliste. Das uEye Cockpit öffnet sich als Viewer für die Multicast-Kamera.
 
Für virtuelle Multicast-Kameras gilt die Einschränkung, dass einige Einstellungen wie Belichtungszeit oder Pixeltakt nur direkt auf dem Master-PC verändert werden können.
 
Wenn der Master die Kameraeinstellungen ändert, wirken sich diese auch bei den Clients auf das Bild aus. Mit dem Client können Sie kameraunabhängige Funktionen setzen wie bspw. Software-Gamma, Software-LUT oder Farbsättigung. Allerdings kann die softwareseitige Hotpixel-Korrektur der GigE uEye Kamera nicht für die Clients übernommen werden.

Anwendungshinweise

Beim Multicast-Betrieb müssen Sie verschiedene Punkte beachten, die nicht direkt mit den Kameraeinstellungen zusammenhängen. Generell muss im Netzwerk der Multicast-Betrieb möglich sein, d. h. bei Verwendung einer Firewall müssen gegebenenfalls die Regeln so eingestellt werden, dass die Applikation Netzwerk-Pakete empfangen kann.

Da die Vervielfältigung der Bildpakete im Netzwerk erfolgt und keine verlorenen Bildpakete nachgesendet werden, können eventuell Bilder verloren gehen, ohne dass dies in der virtuellen Multicast-Kamera angezeigt wird. Je besser die Übertragungsqualität im Netzwerk ist, desto zuverlässiger arbeitet der Multicast-Betrieb.

Unter Umständen können sich Sicherheitsprogramme (bspw. Antiviren-Programme) negative auf die Performance der virtuellen Multicast-Kamera auswirken.

Fazit

Der Multicast-Betrieb erlaubt es, dass mehrere Clients zeitgleich auf dieselbe Ka-mera zugreifen und Bilddaten abrufen. Somit sind neben der direkten Bildverarbeitung zusätzliche Fertigungs- und Qualitätskontrollen möglich.

Der große Vorteil des Multicast-Betriebs ist, dass nicht die Kamera bzw. der Host-PC mehrfach Daten sendet, sondern dass der Netzwerkswitch die Verteilung der Daten übernimmt und somit keine zusätzliche Last auf dem Master-PC entsteht.

Mit der uEye API-Funktion „is_Multicast“ oder der uEye .NET-Klasse „Multicast“ können Sie den Multicast-Betrieb programmieren und bspw. über einen eigenen Viewer die Bilddaten der virtuellen Multicast-Kamera anzeigen.

Weitere Informationen zur Einstellung und Programmierung der Kameras finden Sie im uEye-Handbuch unter:

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