Palestra no FISL7 - Padrões Abertos e Software Livre para Vídeoconferência - Prof. Mauro Tapajós Santos

1. Padrões Abertos e Software Livre para o Serviço de Vídeoconferência FISL 7 - 19/04/2006 Prof. Msc Mauro Tapajós

4. Coordernador Técnico do Projeto CESMIC

5. Aluno de pós-graduação en "Dirección de Sistemas de Información en Entornos de Software Libre" na Universidad Obierta de Catalunya (Barcelona)

6. Mestre em Telecomunicações e Redes pela UnB

7. Engenheiro Eletricista pela UnB

8. Trabalho com SL dede 1996 (várias empresas)

10. Sessão de comunicação em tempo real por vídeo e áudio entre dois ou mais pontos

11. Existem muitas situações onde cabe o serviço: reuniões, cursos, conferências, telemedicina, educação à distância-debates-palestras, etc

12. Dispersão geográfica

13. Necessita certa qualidade do serviço de rede

15. Reduzir o gasto utilizados no deslocamento físico

16. Facilitar decisões que dependam de dois ou mais responsáveis

17. Realizar treinamento simultâneo entre grupos que estejam em locais distintos

19. Primeiras VCFs baseadas na tecnologia de TV – ligação de sistemas de TV com cabos

20. NASA – links VHF/UHV com astronautas em órbita

21. Links satelitais – usados pelas emissoras de TV

22. A tecnologia dos PCs e evolução de CODECs e protocolos viabilizou o uso de VCF pelo público em geral

24. 1973 – Pacotes de voz pela ARPANET

25. 1976 – NVP Network Voice Protocol

26. 1981 – PVP (vídeo sobre pacotes)

27. 1982 – CCITT - CODEC de vídeo H.120 (2 Mbps)

28. 1990 – CCITT - CODEC de vídeo H.261

29. 1990 – CCITT – Padrão H.320 para VCF sobre ISDN

30. 1992 – RTP

31. 1996 – IETF – RTPv2

32. 1996 – ITU-T CODEC H.263 (baixas velocidades)

33. 1996 – H.324 VCF sobre POTS

34. 1996 – H.323 v1 VCF sobre pacotes

35. 1998 – H.323 v2

36. 1999 – H.323 v3

37. 2000 – H.323 v4

38. 2003 - CODEC H.264

40. Áudio conferência (somente áudio)

42. Conferência Audiodocumentacional (similar à audioconferência com transmissão de texto)

43. Freeze Frame Videoconferência (similar á conf. audiográfica com envio de snapshots dos participantes)

44. Videoconferência (similar à conf. audiográfica com vídeo)

46. Troca de arquivos/msgs

47. Câmera secundária

48. Controle remoto da câmera

50. Continuos presence – impacto na banda necessária

53. Set Top

54. Desktops (CODECs implementados em software)

56. Localização Geográfica

57. Iluminação

59. Layout

60. Mobiliário

61. Rack/Suporte

62. Infra-estrutura (cabeamento de rede, aterramento)

64. Divulgação dos participantes

65. Etiqueta

66. Configuração do sistema para que a sessão possa ser realizada

67. Permitir, durante o serviço, facilidades para que os participantes possam trocar informações (apresentações, documentos, transferência de arquivos, etc.)

69. Grupo x ponto

70. Grupo x grupo

71. Broadcast

72. Combinações

73. Participação Ativa e Passiva Cenários para VCF

75. Serviço de Mail: RFC 822 (aberto) X X.400 (CCITT)

78. G.722 – SB-ADPCM - 48 a 64 kbps

79. G.722.1 – MLT – 24 a 32 kbps

80. G.722.2 – ACELP – 6,60 a 23,85 kbps

81. G.726 – ADPCM – 16 a 40 kbps (32 kbps)

82. G.727 – mesmo que G.726 com otimizações para PCME

83. G.728 – LD-CELP 16 kbps

84. G.729 – CS-ACELP 6,4 a 11,8 kbps (8 kbps) – Patentes!

85. GSM – 13 kbps

86. iLBC (RFC 3951) – de 13,3 a 15,2 kbps) – licença gratuita!

87. Speex – voz em baixas taxas (2 a 22,4 kbps)

88. MP3 não é um CODEC de telefonia! – apenas é usado para música em espera CODEC's de Voz para VCF

90. H.262/MPEG2 Part-2

91. H.263 projetado para baixas taxas - já é considerado obsoleto diante de H.264

92. H.264/MPEG4 Part 10/AVC (Advanced Video Coding) -

93. Theora – livre CODEC's de Vídeo para VCF

96. 352x240 (NTSC 30 fps) e 352x288 (PAL 25 fps) 320x240 (PC)

98. Velocidades de 2 Mbps até 15 Mbps são suportadas

99. 720X480 (4:3) até 1920x1080 (16:9 HDTV) Padrões MPEG ( Moving Picture Experts Group )

101. AAC (Apple iTunes, por exemplo)

102. Container de vários tipos de objetos de mídia sicronizados

105. H.321, H.310 – Broadband ISDN

106. H.322 – comutação de pacotes, com QoS, Ethernet isócrona

107. H.323 - comutação de pacotes, sem QoS, principalmente sobre IP

108. H.324 - redes de circuitos comutados PSTN Padrões ITU-T H.xxx para VCF

110. CODECs sofisticados exigem processamento e imbutem atrasos no fluxo de dados

111. “ IP is everywhere” - Universalização da plataforma

113. Atrasos intoleráveis na maior parte das aplicações de tempo-real

116. Tem funções de protocolo de transporte mas roda sobre UDP e pode trabalhar com multicasting

117. RTP não garante a entrega sincronizada dos pacotes, apenas provê informações que ajudam na reprodução do fluxo na recepção

119. Tradutores (translators)

121. Por exemplo: combinação de tráfegos de voz numa conferência para transmissão por link de menor velocidade

123. Por exemplo: transformação de fluxo de vídeo de alta resolução num fluxo de baixa resolução, travessias através de firewalls ou encaminhamento unicast de tráfego multicast

125. A própria aplicação pode reenviar dados ao ser sinalizada dos termos de QoS

126. A aplicação, então, define seus PDU’s (APU’s – Application Data Units )

127. Do mesmo modo RTP complementa UDP agregando funções (como sequenciamento) e trabalha num modo integrado entre camadas de protocolos

129. P : padding. Usado quando a aplicação o requer

130. X : sinaliza o uso de cabeçalho de extensão

131. CC : número de geradores de fluxo

132. M : marker. Sua interpretação depende do tipo de payload . Normalmente sinaliza limites de um fluxo de dados, como o fim de um frame de vídeo.

133. Sequence num : números de sequência. Primeiro é randômico

134. Media timestamp : deve ser contínuo mas com granularidade adequada ao payload

135. Ptype: .codificação/tipo dos dados

136. Synchronization source identifier : origem do fluxo

137. Contributing source ID : cada campo deste tipo (podem ser vários) identifica cada um dos geradores de fluxo. Gerado por um mixer RTP.

138. Alguns Tipos de Payload RTP

139. Pilha RTP

141. Mídias diferentes devem ir por fluxos diferentes (por exemplo: o vídeo e seu áudio) RTP ( Real Time Protocol )

143. O timestamp permite a reprodução dos pacotes do fluxo no tempo correto em que o dado foi gerado

146. Sinalização de controle fora-de-banda

150. Sinalização de controle de chamadas e serviços

151. Codificação dos dados em tempo real

152. Transmissão dos dados codificados

154. Define como é a negociação de chamadas e os formatos das informações necessárias

156. Priorização de tráfego

157. Segurança

159. Gateways

160. Gatekeepers

162. Q.931 – Configuração de chamadas e terminação

163. H.245 – Controle de mídia / Sinalização de capacidades

164. T.120 – Compartilhamento de dados

165. RTP/RTCP – Transporte de mídia

168. Controle de admissão

169. Controle de banda

170. Gerenciamento de zonas

171. Sinalização de controle de chamadas

173. Porta para registros e status: UDP/1719

174. Podem auxiliar a montagem de conferências multiponto com H.245 repassando as conexões com todos os participantes e depois passando o canal H.245 para uma MCU

176. Responsável por prover recursos para três ou mais entidades

178. MP - Multipoint Processor - Opcional - Distribui fluxos de vídeo e áudio para entidades MCU – Multipoint Control Unit

180. Fluxos multimídia são transportados por RTP/RTCP, rodando sobre UDP

182. Q.931 – Configuração de chamadas e terminação

183. H.245 – Sinalização de capacidades

184. Telefonia IP – Protocolos H.323

186. H.225 també é usado para RAS ( registration, admission, status ) - comunicação com o gatekeeper

187. H.245 permite a o posterior acerto de canais lógicos, codecs e capacidades através da porta TCP indicada em mensagens de estabelecimento da chamada

188. H.245 é usado depois do estabelecimento da chamada

189. Existe uma facilidade de fast start para reduzir os passos na criação da chamada

190. Exemplo de Chamada H.323

192. Não oferece toda a funcionalidade do H.323 – pretende ser parte da arquitetura IETF de suporte a aplicações multimídia

193. Baseado nos princípios aprendidos da comunidade Internet – independente de aplicação

195. + SIMPLES! Implementações mais baratas

196. UTF-8

197. DEVE suportar TCP e UDP (porta 5060)

198. PODE suportar outros transportes (como SCTP)

199. Expansível

200. Pode permitir serviços comuns das redes telefônicas ( follow-me , rede inteligente, etc)

202. Negociação de funcionalidades e mídia

203. Gerenciamento de chamada e mudanças “on the fly”

204. Mapeamento de nomes

205. Localização de usuários

206. Redirecionamento de chamadas

209. Redirect server – redireciona chamadas (tratando adequadamente parâmetros como endereços). Não aceita nem inicia chamadas. Devolve as informações.

210. Registrar – servidor que permite que terminais SIP registrem sua presença

211. Location server – encontra destinos

212. Arquitetura SIP

214. Pilha de Protocolos SIP

216. Envio de request SIP via servidor

217. Terminal chamado responde

218. Resposta chega ao chamador

220. Nomes de servidores sugerido: sip.domínio (como é feito para os demais protocolos Internet. Ex. ftp.domínio )

221. Exemplo de Chamada SIP

224. Números de porta

226. Pode convidar pessoas ou até robôs (como um media storage server ) para uma conferência

227. Suas mensagens trafegam encapsuladas em mensagens SIP

229. RFC 2974 – SAP Session Announcement Protocol (anúncio de conferências e sessões multicast -ainda experimental)

230. H.350/RFC 3944 - Directory Services Architectures in Support of Multimedia Conferencing - Armazenamento de informações de conferências multimídia em serviços de diretório LDAP

232. XCON – Protocolos para conferências centralizadas (preocupação com itens como autenticação, privacidade, permissão e combinação numa sessão)

233. SIMPLE – SIP em aplicações IMP ( messaging e presence )

234. AVT – Transporte de Áudio e Vídeo

235. MMUSIC - Multiparty Multimedia Session Control – trata SDP e demais protocolos Grupos de Trabalho IETF Relacionados

237. Codificação binária

238. Sinalização e mídia usam as mesmas portas (udp/4569) – fácil uso com NAT

239. Interrompe a chamada no caso de ausência da outra parte

240. O Asterisk suporta vídeo H.261 e H.263 através de canais IAX2 e SIP IAX – Inter Asterisk eXchange Protocol

242. Aplicações interativas

243. Distribuições de vídeo em larga escala ( webcasts )

244. Melhor controle do que é visto e por quem

245. Pode ser usado para replicar sessões de VCF em tempo real para outros usuário Streaming

247. Controla a entrega sob demanda de dados real-time de áudio e vídeo – mas não carrega tráfego de A/V!

248. Fontes destes dados podem ser registros ao vivo ou armazenados em mídias

249. Suporta entregas em múltiplas sessões, permite a escolha de canais de entrega como UDP, multicast UDP, TCP e mecanismos baseados no RTP

250. Adequado para distribuição de vídeo para a Internet e vídeo sob demanda RTSP – Real Time Streaming Protocol – RFC 2326

253. Herda o “modelo telefone” VCF em Redes de Pacotes

255. Servidores que oferecem o serviço de VCF sofrerão assim como os demais

256. Registro/autenticação – contabilização

257. Privacidade nas conversações

258. Ainda não existe infraestrutura de administração para VCF Segurança em VCF sobre Redes de Pacotes

260. Transporte de Mídia – normalmente RTP

261. Protocolos de Suporte (redirecionamentos/localização, QoS, etc) - DNS, SDP, LDAP, TRIP, RSVP, COPS, MEGACO, Diameter/Radius, etc Protocolos para VCF em Redes de Pacotes

263. A portas usadas pelos vários protocolos são distintas, de forma que seja difícil a associação de uma chamada com o fluxo de mídia

264. Não há solução direta e simples

265. Para Linux: existe um patch SIP/RTP para o netfilter O problema com NAT

270. AccessGrid - www.accessgrid.org

271. OpenWengo - www.openwengo.com

272. Skype - www.skype.org

273. CuSeeMe - www.cuworld.com Alguns Serviços VCF na Internet

275. Limita banda nas VCF – 256 kbps

277. Refletor: servidor que serve de ponte do usuário com uma sala virtual

279. Exige capacidade para ter qualidade - custo!

280. VCF já pode ser implementada mas com limitações sobre plataformas totalmente livres

281. Atenção aos CODECs a serem usados! Patentes!

282. FILME - http://uwtvproduction.org/convergence.html Observações Finais

283. Questões?

284. Site do Projeto CESMIC: www.cesmic.ucb.br Site Professor: www.ucb.br/prg/professores/maurot Stand FISL M06