Concetti utili di networking Il Multicast Il suono e le immagini

Presentazione sul tema: "Concetti utili di networking Il Multicast Il suono e le immagini"— Transcript della presentazione:

1 Concetti utili di networking Il Multicast Il suono e le immagini
Programma Concetti utili di networking Il Multicast Il suono e le immagini I filmati e lo streaming La videoconferenza H.323 Taschin Antonio

2 Networking Indirizzi IP  32 bit Indirizzi Ethernet  48 bit Router
Inoltra solo dove è necessario velocità non viene condivisa Switch Hub Inoltra su tutte le porte velocità viene condivisa 10Mbps e 100Mbps Taschin Antonio

3 Cos’è il Multicast? Tante connessioni separate quante sono le richieste Utilizzare il broadcast La tecnologia multicast, è un processo che trasmette le informazioni da una sorgente a più destinazioni con un unico flusso di dati, invece di usarne molteplici. Taschin Antonio

4 Scenari di applicazione
Necessità differenti affidabilità dei dati ritardo di consegna Videoconferenze, video on demand Quotazioni in borsa, distribuzione di listini e cataloghi in tempo reale Training, teledidattica Distribuzione di software Possibilità di sfruttare Internet per trasmissioni di tipo televisivo Taschin Antonio

5 I gruppi Insieme di zero o più host identificato da un singolo indirizzo IP di classe D – Non è Statico ma Dinamico Associarsi (join) Abbandonare (leave) Taschin Antonio

6 Internet Group Management Protocol (IGMP)
IGMPv1  obsoleto IGMPv2  in uso IGMPv3  bozza Membership Query ALL-SYSTEMS.MCAST.NET Membership Report Leave Group ALL-ROUTERS.MCAST.NET Taschin Antonio

7 Ethernet Multicast RFC1112  01-00-5E-00-00 Indirizzo IP 32 bit
L’indirizzo Ethernet viene riconosciuto dalla prima cifra esadecimale Esempio: AB-CD-EF Indirizzo IP 32 bit Indirizzo Ethernet 48 bit RFC1112  E-00-00  più gruppi Multicast possono essere mappati con lo stesso indirizzo Ethernet 32 bit totali 4 fissi 23 caratterizzano l’indirizzo Taschin Antonio

8 MBone rete virtuale sperimentale di router multicast,
costruita sopra la struttura standard di Internet mrouted  protocollo di routing DVMRP Tunnel Taschin Antonio

9 Le applicazioni in MBone
Sessione Trasmissione di dati in MBone Session Announcement Protocol Session Description Protocol Session Initiation Protocol La distribuzione dei dati La sorgente può non unirsi al gruppo Non ha bisogno di sapere chi sono e dove si trovano i ricevitori Time to live (TTL)  i pacchetti non vengono trasmessi oltre il valore specificato i protocolli di routing creano un albero di distribuzione ottimizzato Taschin Antonio

10 Albero basato sulla sorgente
Protocolli di routing Albero basato sulla sorgente Albero Condiviso Distance Vector Multicast Routing Protocol Multicast Open Shortest Path First Protocol Independent Multicast – Dense Mode Core Based Tree Protocol Independent Multicast - Sparse Mode Taschin Antonio

11 MSDP MBGP Multicast Geografico Multicast Source Discovery Protocol
Multicast Border Gateway Protocol Taschin Antonio

12 Esempi Taschin Antonio

13 Esempi Taschin Antonio

14 CD Audio  44125 Hz cioè 44125 intervalli al secondo
Il suono Da 16 Hz a 20KHz È un segnale continuo quindi analogico Il campionamento La quantizzazione CD Audio  Hz cioè intervalli al secondo Taschin Antonio

15 Un esempio Memorizzare il parlato con campionamento a 8 bit e con una frequenza di 6000 Hz per un minuto è necessario 60000 x 60 x 8 bit = 360 Kbyte circa per una canzone con campionamento a 16 bit e con una frequenza di Hz per un minuto è necessario 60 x x 2 byte = 12 MB. Taschin Antonio

16 Formati Audio Real Audio QuickTime Microsoft Wave [estensione: WAV]
MPEG Audio [estensione: MP3] Audio Interchange[estensione: AIF/AIFF] Microsoft NetShow [estensione: ASF] Yamaha SoundVQ [estensione: VQF] Taschin Antonio

17 Le Immagini insieme continuo di luce e colore Vettoriali Bitmap
Formule matematiche e forme geometriche Max qualità Bitmap Con perdita di qualità Senza perdita di qualità Compressi Non compressi Taschin Antonio

18 Formati Grafici Targa [estensione: TGA] TIFF [estensione: TIF]
CompuServe [estensione: GIF] JPEG [estensione: JPG] PC Paintbrush [estensione: PCX] Windows Bitmap [estensione: BMP] PNG [estensione: PNG] Non supportato dai browser Taschin Antonio

19 Digital Video Perché è necessario comprimere un filmato digitale?
720 x 576 x 8 x 3 x 25 = 30MBs 720x 576 pixel (PAL) 8 x 3 Quantizzazione a 8 bit per ciascuno dei tre colori 25 fps film 2 ore  104GB Taschin Antonio

20 Due concetti base: luminanza e crominanza
RGB  pc CMYK  stampe YUV  tv Luminanza Intensità luminosa di un punto dell’immagine (Y) Crominanza U e V. Sono i canali che trasportano i colori. Detti anche R-Y e B-Y. Taschin Antonio

21 Formati televisivi NTSC PAL SECAM 525 righe 30 fps
625 righe 25 fps interlacciati SECAM 625 righe a 25 fps Taschin Antonio

22 Formati video analogici
VHS / VHSC Standard più diffuso e meno qualitativo Video 8 Sony  leggermente migliore del VHS S-VHS S-VHSC Migliora la qualità e la risoluzione del VHS Video 8Hi Migliore come qualità a livello consumer Betacam Il più usato per il broadcast. Eccellente qualità Taschin Antonio

23 Il segnale Composito (YC) S-Video RGB
Tutte le informazioni vengono raggruppate in un singolo segnale S-Video 5 fili RGB Trasporta il segnale in termini di porzione di 3 colori Taschin Antonio

24 Formati video digitali
MS Video for Windows [estensione: AVI] Apple Quick Time for Windows [estensione: MOV] Formato DV Adobe Filmstrip [estensione: FLM] Autodesk Animation [estensione: FLI/FLC ] RealMedia Audio/Video [estensione: RA/RM/RAM] Microsoft NetShow [estensione: ASF] Taschin Antonio

25 Taschin Antonio

26 Streaming 500KB a 6KBs  oltre 90 s Notevole quantità di banda
+qualità  + banda Notevole tempo per scaricare Le tecniche di "streaming" permettono di ridurre questo tempo ad un piccolo ritardo iniziale, senza richiedere alcuno spazio sul disco locale: il file richiesto viene infatti visualizzato al momento, senza un preventivo download. Taschin Antonio

27 Streaming Real time Radio Tv non esiste un vero e proprio file ma piuttosto un flusso continuo (uno stream) di bit Taschin Antonio

28 Cosa serve Una sorgente Un encoder Un server Un player File
Telecamera/tv/videoregistratore Un encoder PC Streamfactory/Stream Genie Un server Un player Taschin Antonio

29 Le offerte Real Networks Microsoft (WMT) Apple RealPlayer RealProducer
RealServer Microsoft (WMT) WindowsMediaPlayer WindowsMediaEncoder WindowsMediaServer Apple QuickTimeStreaming Server Darwin OpenSource Taschin Antonio

30 I protocolli TCP UDP RTP (Real-Time Protocol)
IETF Derivazione dell’UDP RTCP (Real Time Control Protocol) RTSP (RealTime Streaming Protocol) Real Networks Taschin Antonio

31 I protocolli MMS (Microsoft Media Server) HTTP Microsoft MMSU/MMST
MSBD (Media Stream Broadcast Ditribution) HTTP Più lento Trasparente ai firewall Taschin Antonio

32 Taschin Antonio

33 Videoconferenza è un metodo di comunicazione on-line che permette a due o più persone dislocate in luoghi diversi di comunicare tramite audio e video, permettendo nel contempo lo scambio di documenti in formato elettronico. Taschin Antonio

34 Riunioni Videoconferenza Vis-a-vis Organizzazione semplificata
Organizzazione accurata Preparare i documenti per tutti in anticipo (stampare, rilegare, ecc) Tempo di lavoro e tempo libero si possono intrecciare Costi non trascurabili per lo spostamento Videoconferenza Organizzazione semplificata Non è necessario pianificare viaggi né contenuti Doppia funzionalità del computer: Centro di informazioni Mezzo di comunicazione Taschin Antonio

35 Tipi di videoconferenza
ISDN Rete telefonica digitale Disponibile entro l’anno in tutte le sedi accademiche Banda assicurata Qualità limitata dalla disponibilità di borchie Rete IP Rete Accademica Nazionale (GARR) Link di Venezia saturo (4Mbps) Problemi di banda a causa congestioni riscontra ‘congelamenti’ e degradazione del video e perdita di porzioni dell’audio. Standard H323 Taschin Antonio

36 H.323 Fornisce la base per l’implementazione di comunicazioni multimediali (audio/video/dati) su reti IP Definisce i metodi di controllo delle chiamate Gestisce la banda Gestisce l’interfacciamento con altre tecnologie di rete (es. ISDN) Taschin Antonio

37 H.323 Terminali Gateway Gatekeeper MCU
Nello standard vengono identificati i seguenti componenti: Terminali Gateway Gatekeeper MCU Taschin Antonio

38 Apparati H323 Terminali MCU
sono i punti finali di un collegamento multimediale. MCU Fornisce il supporto di inoltro a conferenze con tre o più terminali Sia hardware che software Taschin Antonio

39 Altri apparati Gateway
Elementi che si frappongono nella comunicazione tra 2 terminali. Interfacciano i sistemi di videoconferenza che non sono aderenti allo standard H.323 (es. ISDN H.320) Comunicazione verso terminali sulla rete telefonica pubblica (PSTN) Comunicazione verso apparati telefonici standard o centralini (PABX) Taschin Antonio

40 Gatekeeper È la componente che gestisce TUTTI gli apparati H.323 che operano nella zona di competenza. Gestisce la politica sull’uso della LAN e della banda Taschin Antonio

41 Hardware e software Qualsiasi PC o MAC attualmente in vendita
Sistema Operativo: Windows98 o superiori oppure Macinthosh Linux in fase di sperimentazione con OpenH323 Taschin Antonio

42 WebCam Economiche Facili da installare e da usare
Si interfacciano benissimo con: Microsoft NetMeeting CUSeeMe Taschin Antonio

43 Desktop VideoConference (DTVC)
Kit con scheda dedicata e telecamera Apparato costoso Software proprietario L’installazione e la configurazione richiedono una certa esperienza Possono supportare sia ISDN che IP Taschin Antonio

44 Set-Top-Box Non necessitano di PC Apparati molto costosi
Si collegano ad una TV Supportano sia ISDN che IP Le versioni più evolute incorporano una MCU Apparati molto costosi Buon investimento Taschin Antonio

45 Group Conferencing System
Dispositivi costosissimi per sale riunioni Includono schermo di alta qualità Sia ISDN che IP Taschin Antonio

46 Videoconferenza punto-punto
Webcam DTVC Set-top-box Group Conf. System IP o ISDN Utente 1 Netmeeting CUSeeMe software proprietario Utente 2 Taschin Antonio

47 Multi videoconferenza
ISDN H.320 Sito X H.323 Sito Y H.323 Bologna H.323/H.320 Gateway IP Network MCU CINECA H.323 Roma Taschin Antonio

48 Architettura del Sistema
Sede Remota Sede Remota CISCO Gatekeeper MCU LAN Taschin Antonio

49 Telericevimento Terminale Sito Periferico Studente CISCO Gatekeeper
LAN Terminale docente Taschin Antonio

50 Videoconferenza 2 persone 3 o più persone Netmeeting CUSeeMe
Standard H.323 MBone Taschin Antonio

51 H.323 Fornisce la base per l’implementazione di comunicazioni multimediali (audio/video/dati) su reti IP Definisce i metodi di controllo delle chiamate Gestisce la banda Gestisce l’interfacciamento con altre tecnologie di rete (es. ISDN) Taschin Antonio

52 Protocol Stack Taschin Antonio

53 H.323 Nello standard vengono identificati i seguenti componenti:
Terminali Gateway Gatekeeper MCU Taschin Antonio

54 in dettaglio… Terminali: sono i punti terminali di un collegamento multimediale. Devono supportare: Comunicazione audio Video e dati sono opzionali H.245 per la negoziazione Q.931 per la segnalazione della chiamata e il setup della stassa H.225 RAS per le interazione con il gatekeeper RTP/RCTP per la corretta gestione dei pachetti multimediali Taschin Antonio

55 in dettaglio… Gateway Elementi che si frappongono nella comunicazione tra 2 terminali. Interfacciano i sistemi di videoconferenza che non sono aderenti allo standard H.323 (es. ISDN H.320) Comunicazione verso terminali sulla rete telefonica pubblica (PSTN) Comunicazione verso apparati telefonici standard ocentralini (PABX) Possono essere utilizzati tra terminali H.323 per sicurezza o per fare da proxy H.323 Taschin Antonio

56 Gatekeeper È la componente che gestisce TUTTI gli apparati H.323 che operano nella zona di competenza. Gestisce la politica sull’uso della LAN e della banda Interagisce attraverso il protocollo RAS Taschin Antonio

57 MCU Fornisce il supporto di inoltro a conferenze con tre o più terminali Sia hardware che software Taschin Antonio