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

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

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

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

I gruppi Insieme di zero o più host identificato da un singolo indirizzo IP di classe D 224.0.0.0 – 239.255.255.255 Non è Statico ma Dinamico Associarsi (join) Abbandonare (leave) Taschin Antonio

Internet Group Management Protocol (IGMP) IGMPv1  obsoleto IGMPv2  in uso IGMPv3  bozza Membership Query 224.0.0.1 ALL-SYSTEMS.MCAST.NET Membership Report Leave Group 224.0.0.2 ALL-ROUTERS.MCAST.NET Taschin Antonio

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-10-20-30 Indirizzo IP 32 bit Indirizzo Ethernet 48 bit RFC1112  01-00-5E-00-00  più gruppi Multicast possono essere mappati con lo stesso indirizzo Ethernet 32 bit totali 4 fissi 23 caratterizzano l’indirizzo Taschin Antonio

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

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

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

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

Esempi Taschin Antonio

Esempi Taschin Antonio

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  44125 Hz cioè 44125 intervalli al secondo Taschin Antonio

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 50000 Hz per un minuto è necessario 60 x 50000 x 2 byte = 12 MB. Taschin Antonio

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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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

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

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

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

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

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

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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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Protocol Stack Taschin Antonio

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

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

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

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

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