INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO CELSO OVIEDO DA SILVA LOPES. - VideoChat - Uma Ferramenta de Videoconferência Pessoal

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1 INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO CELSO OVIEDO DA SILVA LOPES - VideoChat - Uma Ferramenta de Videoconferência Pessoal São Paulo Dezembro

2 CELSO OVIEDO DA SILVA LOPES - VideoChat - Uma Ferramenta de Videoconferência Pessoal Dissertação apresentada ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo IPT, para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Computação. Área de concentração: Engenharia de Software Orientador: Dr. Alfredo Goldman Vel Lejbman São Paulo Dezembro

3 Ficha Catalográfica Elaborada pelo Centro de Informação Tecnológica do IPT L864v Lopes, Celso Oviedo da Silva VideoChat: uma ferramenta de videoconferência pessoal. / Celso Oviedo da Silva Lopes. São Paulo, p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Computação) - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. Área de concentração: Engenharia de Software. Orientador: Prof. Dr. Alfredo Goldman Vel Lejbman 1. Videoconferência 2. Transmissão de dados 3. Multimídia 4. Internet (Redes de computadores) 5. JAVA Media Framework - JMF 6. Jini 8. JAVA Native Interface - JNI 9. Qualidade de serviços - QoS 10. Tese I. Instituto de Tecnológicas do Estado de São Paulo. Centro de Aperfeiçoamento Tecnológico II. Título CDU (043)

4 AGRADECIMENTOS Primeiramente, a Deus, por sempre me dar força diante das dificuldades e por ter conseguido dar mais um passo na caminhada da minha vida. À minha família, em especial a minha e esposa e minha filha. Vocês nunca deixaram de me incentivar e de acreditar em mim. Obrigado a todos vocês! Aos meus pais pelo carinho com que me criaram e que sempre me incentivaram dando-me condições de chegar onde estou. Ao professor Alfredo Goldman, pela oportunidade, pelas contribuições dadas durante o desenvolvimento deste trabalho e pela extrema paciência comigo. A todos aqueles com quem convivi durante esse tempo, pelas muitas alegrias que passei, as quais estarão sempre guardadas na lembrança. A todos que, de alguma forma, colaboraram e fizeram parte para que este trabalho pudesse ter sido realizado. Em especial, àqueles que me deram força até os momentos finais da conclusão do trabalho, pois estes sempre confiaram em mim e nunca me abandonaram.

5 Resumo Uma videoconferência consiste em uma discussão em grupo ou pessoa-a-pessoa na qual os participantes estão em locais diferentes, mas podem ver e ouvir uns aos outros como se estivessem reunidos em um único local. Este trabalho descreve conceitos relacionados à videoconferência, as tecnologias envolvidas; apresenta as características de alguns sistemas de videoconferência comerciais mais conhecidos, bem como, alguns sistemas gratuitos. Procura-se demonstrar as vantagens em se utilizar ferramentas de desenvolvimento, como o Java, para obtermos um sistema independente de plataforma. O presente trabalho propõe também, como caso de estudo, a elaboração de um sistema para videoconferência em computador pessoal que seja capaz de se integrar com os sistemas legados onde estão armazenadas todas as informações que serão necessárias na sessão estabelecida entre o usuário e o fornecedor do serviço. Palavras-chave: Sistemas multimídia, videoconferência, JMF, Jini, JNI.

6 Abstract A videoconference is based on a group or a peer-to-peer discussion where all the participants are in different locations but are able to see and listen to each other as if they were in the same location. This work describes the concepts of a videoconference and the technologies it involves. It presents a study of some different commercial videoconference systems as well as some free technologies. It presents the advantages of using developing tools such as Java to obtain a platform independent system. This document demonstrates a videoconference development used in a personal computer that integrates legacy systems and all the necessary information needed to connect the user to the service provider. Key-words: Multimedia systems, videoconference, JMF, Jini, JNI.

7 Lista de ilustrações Figura 1 Conferência Ponto-a-Ponto... 6 Figura 2 Conferência de Grupo... 7 Figura 3 Conferência Cybercast... 7 Figura 4 Conferência Multicast... 8 Figura 5 Interface Cliente do NetMeeting Figura 6 Interface Cliente do Windows Media Player Figura 7 Múltiplos usuários usando o CU-SeeMe Figura 8 Interface da aplicação Cliente - Real Player Figura 9 Túnel entre dois roteadores multicast Figura 10 Interface do GnomeMeeting Figura 11 Etapas de uma transmissão multimídia Figura 12 Um sistema de vídeo analógico Figura 13 Um sistema de vídeo digital Figura 14 Empilhamento de dados durante a transmissão Figura 15 Relação entre latência e jitter Figura 16 Skew entre mídias de áudio e vídeo Figura 17 Pilha de Protocolos TCP/IP Figura 18 Arquitetura de Serviços Integrados Figura 19 Arquitetura de Serviços Diferenciados Figura 20 Cabeçalho do Protocolo RTP Figura 21 Camadas presentes na arquitetura do Jini Figura 22 Representação gráfica dos componentes do JMF Figura 23 Fluxo do Stream Figura 24 Estado de um Player Figura 25 Esquema de Funcionamento do JWS Figura 26 Estrutura do JNI Figura 27 Fluxo JNI Figura 28 Modelo do Protótipo Figura 29 Login ao Portal de Serviços Figura 30 Tela de Acesso ao Sistema Legado Figura 31 Arquitetura Básica de Serviço Jini Figura 32 Diagrama de Classes da Sessão de Chat Figura 33 Representação gráfica do GCG Figura 34 Representação gráfica do ProxyTrans Figura 35 Tela de Configuração do Sistema de Videoconferência Figura 36 Lista de usuários conectados Figura 37 Tela de conexão com o usuário Figura 38 Tela gráfica de inicialização de áudio e vídeo Figura 39 Interface Gráfica do Serviço de Videoconferência Figura 40 Interface Gráfica do Chat Figura 41 Gateways H Figura 42 A arquitetura H Figura 43 Estrutura definida pela norma T.120 da ITU-T... 96

8 Figura 44 Método de codificação utilizado pelo padrão MPEG Figura 45 Codificação entrelaçada suportada pelo MPEG

9 Lista de códigos-fonte Código 1 Implementação para localização do Lookup Service Código 2 Um exemplo de arquivo JNLP: clientapp.jnlp Código 3 Classe que disponibiliza o serviço de nomes na rede Código 4 Classe registra o serviço de Chat... 78

10 Lista de tabelas Tabela 1 Padrões do ITU-T série H para a videoconferência... 9 Tabela 2 Taxa de amostragem e o número de bits usados Tabela 3 Principais freqüências de quadro Tabela 4 Requisitos de largura de banda de áudios e vídeos Tabela 5 Aplicações multimídia em rede com seus fatores críticos Tabela 6 Velocidade dos CD-ROMs Tabela 7 Tamanho da imagem em função da taxa de transferência Tabela 8 Esquemas de compressão de voz (pela ITU-TS) Tabela 9 Formatos de imagem das recomendações H.261/H Tabela 10 Recomendações T

11 Lista de abreviaturas ATM Bps CIF CSDN Codecs DVD Fps FTP GCC IETF IGMP IP IRC ISDN ITU ITU-T ISO JPEG LAN MBONE MCS MJPEG Mbps NAT PAL PBN PC POTS PSDN PSTN QCIF QoS RTP RTSP SSL SIP TCP UDP URL VIC VoIP WB VIC Asynchronous Transfer Mode Bits por Segundo Common Intermmediate Format Circuit Switched Digital Networks COmpression and DECompression components Digital Versatile Disk Frames por Segundo File Transfer Protocol Generic Conference Control Internet Engineering Task Force Internet Group Management Protocol Internet Protocol Internet Related Chat Integrated Services Digital Network International Telecommunication Union International Telecommunication Union Sector International Standards Organization Joint Photographic Experts Group Local Area Network Multicast Backbone Multipoint Communications Service Motion JPEG Mega Bits por Segundo Network Address Translation Phase Alternation Line Packet Based Network Personal Computer Plain Old Telephone Service Packet Switched Digital Networks Public Switched Telephone Networks Quarter CIF Quality of Service Real Time Transport Protocol Real Time Streaming Protocol Secure Sockets Layer Session Initiation Protocol Transmission Control Protocol User Datagram Protocol Uniform Resource Locator Video Conference Voz sobre IP Whiteboard Video Conference

12 Sumário Resumo Abstract Lista de ilustrações Lista de códigos-fonte Lista de tabelas Lista de abreviaturas Capítulo 1 1 INTRODUÇÃO Motivação Objetivo Organização do trabalho... 3 Capítulo 2 2 VIDEOCONFERÊNCIA Considerações sobre videoconferência Alguns conceitos em sistemas de videoconferência Formas de transmissão Padrões de interoperabilidade H T Considerações finais Capítulo 3 3 DESCRIÇÃO DE PRODUTOS DE VIDEOCONFERÊNCIA Considerações iniciais Ferramentas da Microsoft... 12

13 3.2.1 Microsoft NetMeeting Windows Media Technologies Ferramentas CU-SeeMe Ferramentas Real Networks MBone (Multicast Backbone) GnomeMeeting Considerações finais Capítulo 4 4 TRANSMISSÃO DE DADOS MULTIMÍDIA NA INTERNET Considerações iniciais ,2 Taxa de bits Representação digital de áudio Representação digital de vídeo Comparação de sistemas de vídeo analógicos e digitais Quadro e taxa de quadro Requisitos de armazenamento e largura de banda Latência Jitter Skew A necessidade da compressão Requisitos de armazenamento Velocidade de transferência dos dispositivos de armazenamento Largura de banda da rede Princípios da compressão Redundância de dados Redundância em áudio digital Redundância em imagem digital Redundância em vídeo digital Propriedades da percepção humana Classificação das técnicas de compressão... 38

14 Técnicas de compressão com e sem perda Técnicas entropia e source coding Codificação com taxa de bits constantes e variáveis Medição do desempenho de compressão Técnicas de compressão de áudio digital Quantificação não-linear Codificação Preditiva Sumário das recomendações ITU-TS para codificação de voz Padrões ITU-T: H.261 e H Considerações finais Capítulo 5 5 QUALIDADE DE SERVIÇO (QOS) EM REDES IP E PROTOCOLOS PARA APLICAÇÕES EM TEMPO REAL (RTP/RTPC) Considerações iniciais QoS em redes IP Serviços integrados A arquitetura de serviços integrados (IntServ) Serviços diferenciados A arquitetura de serviços diferenciados (DiffServ) RTP Formato dos pacotes RTP Videoconferência usando RTP RTPC Considerações finais Capítulo 6 6 TECNOLOGIA JAVA APLICADA À VIDEOCONFERÊNCIA Considerações sobre objetos distribuídos... 53

15 6.1.1 Vantagens das aplicações de objetos distribuídos Jini Network Technology(JNI) Arquitetura do JINI Funcionamento Localização do LS Java Media Framework (JMF) Arquitetura do JMF Componentes do JMF Streaming media Presentation (Apresentação de mídias) Media processing (Processamento de Mídias) Media capture (Captura de mídias Captura de imagens e sons) Apresentando mídias baseadas em tempo com JMF Estados de um Player Componente de controle Mídias baseadas em tempo usando JMF Java Web Start (JWS) Funcionamento Java Native Interface (JNI) Funcionamento Considerações finais Capítulo 7 7 PROPOSTA Descrição do protótipo Implementação Conexão com os usuários ativos do sistema Videoconferência no VideoChat Chat no VideoChat Diagrama de Classes da Sessão de Chat... 79

16 7.2.4 Acesso a Sistemas Legados Configuração e utilização do VideoChat Inicio da transmissão de áudio/vídeo na interface gráfica A Interface Gráfica de Videoconferência do Usuário Interrompendo o áudio/vídeo na interface gráfica Suporte a multi-sessão Enviando uma mensagem a um usuário remoto via Chat Considerações finais Capítulo 8 8 CONCLUSAO Trabalhos futuros Referências Bibliográficas Apêndice... 92

17 1 Capítulo 1 1 Introdução 1.1 Motivação Principalmente motivado pelo interesse de milhões de usuários em todo o mundo, a área de redes de computadores tem sido alvo de grandes investimentos, fazendo com que novas tecnologias apareçam a todo o momento. As redes de computadores apresentam um novo caminho para as telecomunicações, o que sugere um potencial inimaginável para incrementar a capacidade humana de trabalhar, comunicar-se, divertir-se e fazer tantas outras atividades antes limitadas por barreiras tecnológicas. Enquanto que os meios de comunicação convencionais (como a carta ou o telefone) restringem a interatividade com que se dá a comunicação entre as pessoas, a possibilidade oferecida por um canal de comunicação sobre redes de computadores vai muita além do texto escrito ou de uma simples conversação. Com a evolução tecnológica dos computadores e das redes criaram-se as condições necessárias para o suporte à transferência de dados multimídia em tempo real. Neste contexto, viu-se o surgimento de novos métodos de intercomunicação pessoal dentre os quais destacamos a videoconferência. Uma videoconferência, em sua forma mais básica, é a transmissão de imagem e voz entre dois ou mais locais separados fisicamente, utilizando câmeras de vídeo, microfones, monitores de vídeo e caixas de som [ViDe et al, 2004]. Porém, para que se torne um meio de comunicação de massa, a videoconferência não pode estar associada a equipamentos caros e complexos que impossibilitem a sua disseminação. Neste contexto, o computador pessoal torna-se a ferramenta ideal para os usuários de videoconferência. Atualmente, quem acessa a Internet, conhece o seu lado popular, páginas sobre lazer, shopping, cultura, etc... As empresas utilizam redes como a Internet, porém privadas, as Intranets, que cumprem o papel de conectar entre si filiais, departamentos, fornecedores, clientes, mesclando (com segurança) as suas redes particulares de informação com a estrutura de comunicações da Internet. A Intranet oferece aos seus usuários um enorme potencial para compartilhamento de recursos, tais como documentos, programas, hardware, envio de e principalmente serviços. Neste contexto, serviços se apresentam como componentes distribuídos colaborando entre si. Assim, novos serviços surgem a toda hora, e a videoconferência vem a ser um novo serviço. Idealmente, os usuários gostariam de acessar os serviços automaticamente, com o mínimo de esforço, ou seja, com a menor reconfiguração possível no dispositivo do

18 2 cliente que deseja utilizar o serviço. Assim, instalar drivers manualmente, ou procurar o endereço (por exemplo: IP) do servidor são tarefas exaustivas e desmotivantes. Os avanços técnicos nos sistemas de comunicação e a organização das instituições e empresas modernas (formação de grupos, distribuição de recursos e a permanente necessidade de troca de informação), incrementaram a importância e a procura deste tipo de serviço, tornando a videoconferência estratégica para as organizações. Podemos destacar alguns pontos que justifiquem a utilização de um sistema de videoconferência: 1. Redução de Custos: uma solução de videoconferência integrada pagará por si mesmo muitas vezes no primeiro ano em termos de vôos economizados, trens, carros, hotéis e outras despesas. Reduzir orçamentos é o motivador primário para muitos negócios; 2. Diminuição de horas em deslocamentos: viajar para e de reuniões freqüentemente leva muito mais tempo que a própria reunião. Com um sistema de videoconferência podemos nos encontrar frente a frente pelo mundo sem deixar nosso escritório; 3. Aumento da eficiência empresarial: o uso de videoconferência permite a tomada de decisão mais rápida aumentando produtividade que dá uma vantagem competitiva real. Para muitos negócios, videoconferência é uma ferramenta empresarial crítica que ajuda no desenvolvimento de produtos e serviços mais depressa para mais rapidamente comercializá-los. Assim, este trabalho é motivado principalmente pelo interesse cada vez maior dos usuários de computadores pessoais e de redes de computadores em usar a videoconferência como uma forma alternativa de comunicação, agilizando nosso dia a dia. 1.2 Objetivos O trabalho aqui descrito trata primeiramente de alguns conceitos básicos, em seguida apresenta a descrição de alguns produtos de mercado, e mostra alguns conceitos mais avançados ligados à tecnologia de Videoconferência. Por fim apresenta um protótipo de uma solução para a área operacional de um banco comercial que deseja interligar o atendimento a seus clientes com as diversas áreas envolvidas no processo. A utilização dos recursos de videoconferência pessoal visa agilizar este atendimento. Apesar da gama de produtos oferecidos pelo mercado, tanto gratuitos como comerciais, percebemos problemas com suporte inadequado às suas utilizações, dependências de plataformas, dependência de hardware, perda do controle quanto à segurança, e a necessidade de tê-los interfaceando sistemas legados. Optamos pela utilização do Java como linguagem padrão de desenvolvimento por ser independente de plataforma e possuir no seu cabedal de APIs ferramentas que possibilitam o tratamento de multimídia, como o Java Media Framework (JMF), o Jini e o JNI que faz a interligação com outros sistemas de outras plataformas.

19 3 Esta ferramenta, além de permitir uma melhor interface de colaboração entre seus participantes, faz uma ligação com algumas aplicações hoje existentes, desenvolvidas em outras plataformas, unindo o conjunto pc/mainframe. A necessidade em se utilizar os sistemas legados faz com que as aplicações desenvolvidas atualmente tenham que ser flexíveis o suficiente para manter uma uniformidade e uma transparência na sua utilização. No caso de nosso protótipo em questão, há a necessidade de obtermos informações que residem em bases de dados armazenadas em computadores de grande porte (mainframe). Já existe toda uma estrutura implantada executando em ambiente de produção. Daí a necessidade deste protótipo interagir com esta estrutura, sem interferirmos na sua operação. Assim, através de uma interface áudio-visual e uma integração com os sistemas legados em execução, poderemos oferecer uma ferramenta eficiente, flexível e atual do ponto de vista tecnológico, atendendo de forma satisfatória as atividades hoje existentes, tornando a organização mais dinâmica. 1.3 Organização do trabalho Esta dissertação está organizada em mais sete capítulos, além desta introdução. O Capítulo 2 discorre sobre as características e conceitos de um sistema de videoconferência, apresentando os padrões de interoperabilidade através das recomendações H.323 e T.120 da ITU-T. O Capítulo 3 apresenta uma descrição de alguns produtos de mercado para videoconferência. São apresentadas características do Microsoft NetMeeting, Windows Media Player, CU-SeeMe, Real Networks, MBone e o GnomeMeeting. O Capítulo 4 apresenta as etapas de uma transmissão de dados multimídia como compressão de dados e demais características, sempre levando em conta a aderência aos padrões pertinentes. O Capítulo 5 apresenta uma discussão sobre Qualidade de Serviço (QoS) em redes IP, e os protocolos para comunicação em tempo real RTP/RTPC. O Capítulo 6 apresenta a tecnologia Java como proposta de solução para o sistema, bem como um estudo sobre Jini, JMF (Java Media Framework), JWS (Java Web Start) e JNI (Java Native Interface). O Capítulo 7 descreve a proposta do sistema bem como a solução implementada.

20 4 O Capítulo 8 é dedicado à conclusão, incluindo trabalhos futuros e contribuições da dissertação. O Apêndice apresenta uma descrição das especificações dos padrões H.323 e T.120 da ITU-T. Descreve também os métodos e tipos atuais de compressão tanto em vídeo como em áudio.

21 5 Capítulo 2 2 Videoconferência Neste capítulo, serão apresentados conceitos fundamentais de videoconferência bem como uma visão geral sobre o padrão H.323, por ser um padrão suportado por grande parte dos sistemas de videoconferência disponíveis atualmente. 2.1 Considerações sobre videoconferência Embora seja comum ouvirmos referências à videoconferência como sendo uma tecnologia, ela não vem a ser única. Segundo WILCOX [2000],a videoconferência é uma coleção de tecnologias que forma os fundamentos para uma grande variedade de aplicações [WILCOX, 2000]. A utilização de sistemas de videoconferência surgiu em meados de Foi apresentado ao público, pela AT&T, um produto chamado Picture Phone [STINSON, 2002], onde se podiam visualizar fotos sem movimento ao mesmo tempo em que se ouviam a voz de um interlocutor. Sistemas do tipo freeze frame (congelamento da imagem da TV quadro a quadro) e slow motion (câmera lenta) ponto a ponto surgiram nos anos 70. As pesquisas continuaram e nos anos 80 causaram mudanças significativas, através da introdução de técnicas de compressão adequadas. Essa tecnologia ganhou impulso com a criação de um consórcio europeu onde duas empresas inglesas investiram na utilização de codecs nas velocidades que cobriam a faixa de Kbps a Kbps, possibilitando melhor gerenciamento da banda utilizada e diminuição do custo de processamento envolvido. O próximo passo foi o desenvolvimento de codecs para operar em velocidades inferiores a Kbps, desta forma obteve-se um melhor aproveitamento dos canais de menor largura de banda, atingindo boa qualidade a custos mais baixos. Na década de 90 começaram a surgir sistemas, principalmente o CU-SeeMe, em que deixa de existir a necessidade de uma aparelhagem totalmente dedicada à videoconferência, combinando equipamentos a computadores pessoais. Novas facilidades e tecnologias, tais como rede de alta velocidade vem estimulando a instalação de um número crescente de salas de reunião providas de equipamentos para videoconferência. Várias soluções para sistemas de videoconferência se encontram disponíveis. No entanto, um fator importante a ser considerado é que de acordo com o propósito de cada aplicação, diferentes necessidades com relação a equipamentos, infra-estrutura e à qualidade do serviço. Não basta apenas proceder à instalação de um aplicativo de videoconferência pessoal na estação do usuário ligado a uma Internet/Intranet. Pelo contrário, isto pode, ao se tentar estabelecer uma conexão remota, promover uma degradação de toda a rede, comprometendo o desempenho das outras aplicações de dados que dela se utilizam, no caso de uma Intranet.

22 6 A aplicação de videoconferência é crítica sob o aspecto de requisitos de rede, pois além de ser uma aplicação bidirecional, ela transporta simultaneamente mídias de áudio e vídeo, além de dados. Estas aplicações devem utilizar um padrão a fim de permitir a interoperação entre aquelas de fabricantes diferentes como o H.323 [INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION, 2002]. Das três mídias transportadas, a de áudio é a que requer mais atenção à qualidade de serviço, para preservar a inteligibilidade da conferência e, portanto deve ter a preferência na alocação de recursos da rede na transmissão. Os requisitos de banda de rede para a mídia de áudio são pequenos, tipicamente não excedendo 75 Kbps, e podem ser utilizadas codificações de baixa taxa de bits, como o padrão G.723.1(¹), para diminuir ainda esta necessidade de banda. 2.2 Alguns conceitos em sistemas de videoconferência Formas de transmissão A transmissão de multimídia, tanto para sessões de videoconferência quanto para tráfego de vídeo sob demanda, pode ser feita pelas seguintes formas numa rede de computadores: Conferência ponto-a-ponto Figura 1 - Conferência ponto-a-ponto Esta ocorre quando um usuário se comunica diretamente com outro usuário. Eles podem se conectar através da Internet ou de uma rede privada como uma LAN ou WAN. (¹) A Recomendação G.723.1, editada em 1996, especifica uma representação codificada para compressão de diálogo ou outros sinais de áudio em serviços multimídia a taxas de bits muito baixas, com o objetivo de servir como suporte de áudio à recomendação H.324 [INTERNATIONAL MULTIMEDIA TELECOMMUNICATIONS CONSORTIUM, 2002].

23 7 Conferência de grupo Este tipo permite um ambiente colaborativo onde seus usuários podem participar de uma única conferência. A maneira mais comum de participar de uma conferência de grupo é através de uma conexão a um computador que esteja executando um software servidor de conferência. Qualquer informação de vídeo, áudio, texto ou gráfico que algum usuário transmite é recebida pelo servidor de conferência, que então a retransmite para todos os usuários participantes. Servidor de Conferência Conferência cybercast Figura 2 - Conferência de Grupo Esta é semelhante a uma transmissão de TV por difusão. Um computador, executando o software servidor de conferência, transmite áudio e vídeo para todos os usuários que a ele estão conectados. Os usuários individuais não podem enviar informações de vídeo, áudio, texto ou gráficos, apenas receber dados. Servidor de Conferência Figura 3 - Conferência Cybercast

24 8 Conferência multicast Aqui são enviados fluxos de vídeo, áudio e dados de controle através da rede para vários usuários simultaneamente. O procedimento para fazer parte de uma conferência multicast é semelhante ao de se conectar a um servidor de conferência. Existe também a alternativa de participar através de uma conexão tipo ponto-a-ponto a qualquer participante que já faz parte da conferência. Estas conferências são fracamente acopladas, o que significa que os participantes podem entrar ou sair a qualquer momento. Mesmo se o criador da conferência se desconectar a conferência continuará existindo se dois ou mais usuários ainda fizerem parte dela. Apenas quando todos os participantes saírem da conferência ela será terminada. Servidor de Conferência Servidor de Conferência Servidor de Conferência Figura 4 - Conferência Multicast 2.3 Padrões de interoperabilidade Um dos grandes desafios para o mercado de videoconferência e transmissão de vídeo foi elaborar padrões de interoperabilidade, a fim de que produtos de fabricantes diferentes pudessem se comunicar e trocar informações sem incompatibilidades. Esses padrões visam normalizar as formas de transmissão, codificação, compressão e interpretação dos pacotes que trafegam na rede transportando as múltiplas mídias que são utilizadas em sessões de videoconferência e transmissão de vídeo. O ITU (International Telecommunication Union [INTERNATIONAL TELECO- MMUNICATION UNION, 2002] é uma agência das Nações Unidas que coordena a criação e operação de redes e serviços de telecomunicações. O ITU-T (antigo CCITT) é

25 9 um setor dessa agência que é coordenada por governos e empresas de vários países, responsável por padrões de vídeo, áudio e conferências virtuais. Existem outras organizações de padronização, como o IETF (Internet Engineering Task Force) [INTERNET ENGINEERING TASK FORCE, 2002], IMTC (Interna-tional Multimedia Teleconferencing Consortium) [INTERNATIONAL MULTIME-DIA TELECOMMUNICATIONS CONSORTIUM, 2002] e o PCWG (Personal Conferencing Working Group) [PERSONAL CONFERENCING WORKING GROUP, 2002] que interagem entre si e com o próprio ITU-T [ITU TELECOMMU-NICATION STANDARDIZATION SECTOR, 2003]. O ITU definiu uma série de recomendações denominada de família H.32X, responsável por especificar padrões que dão suporte a conferências de áudio e vídeo. Dentre esses padrões temos: H.320, H.323, H.321, H.324, e H.310 [FIRST VIR-TUAL CORPORATION, 2003]. Esses padrões possibilitam a interação de soluções de diferentes fabricantes de forma transparente, sendo que cada um é especifico para um tipo de ambiente de rede sobre o qual operam sistemas de videoconferência. Estão listadas abaixo as especificações mais importantes em padrões para transmissões de áudio e vídeo na Internet: Padrão H.320 H.321 H.323 H.324 H.310 Tecnologia Videoconferência sobre ISDN Videoconferência sobre ATM Videoconferência sobre IP/Ethernet Videoconferência sobre POTS Videoconferência MPEG-2 sobre ATM Qualidade Oferecida Business Communications Alta Qualidade Qualidade Best Effort Baixa Qualidade Qualidade para Broadcast Tabela 1 - Padrões do ITU-T série H para a videoconferência e seus respectivos níveis de qualidade Vamos discorrer um pouco sobre o padrão H.323, pois suas especificações descrevem a Videoconferência sobre IP/Ethernet, objeto do nosso estudo. Para mais detalhes sobre este padrão consultar o Apêndice H.323 O padrão H.323 provê uma base tecnológica para comunicações de dados, áudio e vídeo, para redes baseadas no protocolo IP. O H.323 permite também que produtos de multimídia e aplicações de fabricantes diferentes possam interoperar de forma eficiente. O padrão H.323 foi aprovado em 1996 pelo Grupo de Estudo 16 do ITU e sua versão 2 foi aprovada em janeiro de O H.323 é parte de uma série padrões de comunicações que permitem videoconferências através de redes. Conhecido como H.32X, esta série

26 10 inclui especificações H.320 e H.324, para comunicações ISDN e de PSTN, respectivamente. O padrão H.323 tem como uma de suas características a flexibilidade, pois pode ser aplicada tanto a voz, quanto a vídeo conferência multimídia, entre outros. O padrão H.323 está se tornando popular no mercado corporativo por várias razões, dentre elas podemos citar: 1) O H.323 define padrões de multimídia para uma infra-estrutura existente, além de ser projetada para compensar o efeito de latência em LANs, permitindo que os clientes possam usar aplicações de multimídia sem mudar a infra-estrutura de redes; 2) As redes baseadas em IP estão ficando mais eficientes, além da largura de banda para redes com arquitetura Ethernet estarem migrando de 10 Mbps para 100 Mbps, e a Gigabit Ethernet está fazendo progressos no mercado; 3) PCs estão se tornando plataformas de multimídia mais eficientes devido a processadores mais rápidos, conjuntos específicos de instruções e chips aceleradores multimídia poderosos; 4) H.323 provê padrões de interoperabilidade entre LANs e outras redes; 5) O fluxo de dados em redes pode ser administrado. Com o H.323, o gerente de rede pode restringir a quantidade de largura de banda disponível para conferências. O suporte a comunicação multicast também reduz exigências de largura de banda; 6) A especificação H.323 tem o apoio de muitas empresas de comunicações e organizações, incluindo Intel, Microsoft, Cisco e IBM. Outra série de recomendações denominada de família T definida pelo ITU especifica padrões que dão suporte a transferências de documentos, ponto a ponto e multiponto. Como padrões importantes desta família tem-se a recomendação T.120. Vamos fazer uma descrição sucinta da recomendação T.120 que é de interesse do nosso estudo. Para mais detalhes sobre este padrão consultem o Apêndice A T.120 O padrão T.120 cobre compartilhamento de documentos e compartilhamento de aplicações. T.120 é um padrão aberto que reúne uma série de protocolos e serviços para comunicação multiponto de dados em tempo real. Foi estabelecido pela ITU que garante a interoperabilidade entre aplicações cliente de múltiplos fabricantes. O padrão T.120 proporciona dois níveis diferentes de interoperabilidade. As camadas mais inferiores do padrão T.120 (T.122, T.123, T.124 e T.125) oferecem a interoperabilidade no nível de rede.