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Programma. Concetti utili di networking Il Multicast Il suono e le immagini I filmati e lo streaming La videoconferenza H.323. Networking. Indirizzi IP  32 bit Indirizzi Ethernet  48 bit. Router. Inoltra solo dove è necessario velocità non viene condivisa. Switch. Hub.

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Presentation Transcript


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

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


Protocolli di routing

Taschin Antonio


Multicast Geografico

  • MSDP

    • Multicast Source Discovery Protocol

  • MBGP

    • Multicast Border Gateway Protocol

Taschin Antonio


Esempi

Taschin Antonio


Esempi

Taschin Antonio


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

    • 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

    • 525 righe 30 fps

  • PAL

    • 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)

    • 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


Taschin Antonio


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

    • File

    • Telecamera/tv/videoregistratore

  • Un encoder

    • PC

    • Streamfactory/Stream Genie

  • Un server

  • Un player

Taschin Antonio


Le offerte

  • Real Networks

    • 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)

    • Microsoft

    • MMSU/MMST

    • MSBD (Media Stream Broadcast Ditribution)

  • HTTP

    • Più lento

    • Trasparente ai firewall

Taschin Antonio


Taschin Antonio


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


Vis-a-vis

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

Riunioni

Taschin Antonio


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

Tipi di videoconferenza

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

  • Nello standard vengono identificati i seguenti componenti:

    • Terminali

    • Gateway

    • Gatekeeper

    • MCU

Taschin Antonio


Terminali

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

Apparati H323

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

  • 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

MCU

Sede

Remota

Sede

Remota

LAN

CISCO Gatekeeper

Taschin Antonio


Telericevimento

Sito Periferico

LAN

Terminale

Studente

CISCO Gatekeeper

Terminale docente

Taschin Antonio


Videoconferenza

  • 2 persone

    • Netmeeting

    • CUSeeMe

  • 3 o più persone

    • 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


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