Protocolos para transportar mídia

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1 Parte 2 Protocolos para transportar mídia Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian adriano@acmesecurity.org Adriano César Ribeiro (estagiário docente) adrianoribeiro@acmesecurity.org Tópicos em Sistemas de Computação 1 Protocolos para transportar mídia Protocolos de aplicação Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 1

2 RTP Real-Time Protocol Real-Time Protocol (RTP) q RTP especifica uma estrutura de pacotes que transportam dados de áudio e vídeo: RFC q Pacote RTP oferece: Identificação do tipo de carga. Numeração da sequência de pacotes. Marcas de tempo. q RTP roda nos sistemas terminais. q Os pacotes RTP são encapsulados em segmentos UDP. q Interoperabilidade: se duas aplicações usam RTP, então elas podem ser capazes de operar juntas, mesmo se desenvolvedores diferentes. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 2

3 RTP roda sobre UDP As bibliotecas do RTP fornecem uma interface de camada de transporte, que estende o UDP: Número de portas, endereços IP. Verificação de erros dentro dos segmentos. Identificação do tipo de carga. Numeração da sequência. Marcas de tempo. RTP + UDP juntos fornecem um serviço de transporte de mídia para a aplicação Pseudo camada de transporte Aplicação Enlace Física RTP: Exemplo q Considere enviar 64 kbps de voz em PCM sobre RTP. q A aplicação reúne dados codificados em blocos, a cada 20 ms. = 160 bytes por bloco. q O bloco de áudio, junto com o cabeçalho RTP forma o pacote RTP, que é encapsulado num segmento UDP. q O cabeçalho RTP indica o tipo de codificação de áudio em cada pacote. Pois os transmissores podem mudar a codificação em vôo. q O cabeçalho RTP também contém números de sequência e marcas de tempo. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 3

4 RTP não fornece QoS (1) q RTP não fornece mecanismo de QoS. Não garante a entrega dos pacotes no tempo correto, nem fornece outras garantias de qualidade de serviço. q O encapsulamento RTP é visto apenas nos sistemas finais. Não tem efeito nos roteadores no caminho. Roteadores fornecem o serviço de melhor-esforço tradicional da Internet. RTP não fornece QoS (2) q A fim de fornecer QoS para uma aplicação, a Internet deve prover um mecanismo especial para que a aplicação possa reservar recursos da rede. q Uma possibilidade é usar o RSVP. Será visto mais adiante Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 4

5 Fluxos RTP (1) q RTP permite atribuir a cada fonte o seu próprio fluxo de pacotes RTP independente. Por exemplo, uma câmera e um microfone. q Para uma videoconferência entre 2 participantes, 4 fluxos RTP poderiam ser abertos: 2 fluxos para transmitir o áudio. 2 fluxos para o vídeo. Um deles em cada direção. Fluxos RTP (2) q Algumas técnicas de codificação populares, incluindo MPEG1 e MPEG2, reúnem o áudio e o vídeo num único fluxo durante o processo de codificação. Quando o áudio e o vídeo são reunidos pelo codificador, então apenas um fluxo RTP é gerado, em cada direção. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 5

6 Header RTP (1) (desenho do header não está em escala) Tipo de Carga Número de Seqüência Marca de tempo Identificador sincronismo fonte campos de miscelânias Cabeçalho RTP (desenho do header não está em escala) Tipo de Carga (7 bits): Usado para indicar o tipo de codificação que está sendo usado no momento. Se um transmissor muda o tipo de codificação durante uma conferência, o transmissor informa o receptor através deste campo de tipo de carga. Tipo de carga 0: PCM mu-law, 64 Kbps Tipo de carga 3, GSM, 13 Kbps Tipo de carga 7, LPC, 2.4 Kbps Tipo de carga 26, Motion JPEG Tipo de carga 31. H.261 Tipo de carga 33, MPEG2 video Número de Seqüência (16 bits): O número de seqüência é incrementado de um a cada pacote RTP enviado. Pode ser usado para detectar perdas de pacotes, e para recuperar a seqüência de pacotes. Header RTP (2) (desenho do header não está em escala) Tipo de Carga Número de Seqüência Marca de tempo Identificador sincronismo fonte campos de miscelânias Cabeçalho RTP (desenho do header não está em escala) Tipo de Carga (7 bits): Usado para indicar o tipo de codificação que está sendo usado no momento. Se um transmissor muda o tipo de codificação durante uma conferência, o transmissor informa o receptor através deste campo de tipo de carga. Tipo de carga 0: PCM mu-law, 64 Kbps Tipo de carga 3, GSM, 13 Kbps Tipo de carga 7, LPC, 2.4 Kbps Tipo de carga 26, Motion JPEG Tipo de carga 31. H.261 Tipo de carga 33, MPEG2 video Número de Seqüência (16 bits): O número de seqüência é incrementado de um a cada pacote RTP enviado. Pode ser usado para detectar perdas de pacotes, e para recuperar a sequência de pacotes. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 6

7 Header RTP (3) (desenho do header não está em escala) Tipo de Carga Número de Seqüência Marca de tempo Identificador sincronismo fonte campos de miscelânias Cabeçalho RTP q Campo de marca de tempo (32 bits). Reflete o instante de amostragem do primeiro byte no pacote de dados RTP. O receptor pode usar esta marca de tempo para remover o jitter do pacote, e para obter o sincronismo de reprodução, conforme discutido anteriormente. q Campo SSRC (identificador de sincronismo fonte) (32 bits). Identifica a fonte do fluxo RTP. Cada fluxo numa sessão RTP deve ter um SSRC distinto. Header RTP (4) (desenho do header não está em escala) Tipo de Carga Número de Seqüência Marca de tempo Identificador sincronismo fonte campos de miscelânias Cabeçalho RTP q Campo de marca de tempo (32 bits). Reflete o instante de amostragem do primeiro byte no pacote de dados RTP. O receptor pode usar esta marca de tempo para remover o jitter do pacote, e para obter o sincronismo de reprodução. q Campo SSRC (identificador de sincronismo fonte) (32 bits). Identifica a fonte do fluxo RTP. Cada fluxo numa sessão RTP deve ter um SSRC distinto. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 7

8 Header RTP completo V (2bits), P (1 bit), X (1 bit), CC (4 bits) e M (1 bit): à campos de controle do header. Ver: projectwork-techreport-mediainternet.html Header RTP completo Version (V): 2 bits This field identifies the version of RTP. The value for the current version is 2 (the version values "1" and "0" belong to the first draft of RTP). Padding (P): 1 bit If the padding bit is set, the packet contains one or more additional padding octets at the end which are not part of the payload. The last octet of the padding is a count of how many padding octets should be ignored. Padding may be needed by some encryption algorithms with fixed block size or for carrying several RTP packets in a lower-layer protocol data unit. Extension (X): 1 bit If the extension bit is set, the fixed header is followed by exactly one header extension. CSRC count (CC): 4 bits The CSRC (Contributing Source) count contains the number of CSRC identifiers that follow the fixed header. Marker (M): 1 bit The interpretation of the marker is defined by an additional profile. It is intended to allow significant events such as frame boundaries to be marked in the packet stream. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 8

9 Marcas de tempo q A marca de tempo é derivada do relógio de amostragem no transmissor. Para áudio: o relógio de marca de tempo incrementa em 1 a cada intervalo de amostragem. Se taxa amostragem é 8 KHz à 1 / 8000 (1/s). Então: incrementa de 1 a cada 125 µs. Se a aplicação gera blocos contendo 160 amostras codificadas, então a marca de tempo aumenta de 160 para cada pacote RTP quando a fonte está ativa. O relógio de marca de tempo continua a aumentar numa taxa constante, mesmo quando a fonte está inativa. RTCP Real-Time Control Protocol!! NÃO CONFUNDIR COM RTSP!! (Real Time Streaming Protocol) Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 9

10 Real-Time Control Protocol (RTCP) q Atua em conjunto com o RTP. q Cada participante de uma sessão RTP transmite, periodicamente, pacotes de controle RTCP para todos os outros participantes. Cada pacote RTCP contém relatórios do transmissor e/ou do receptor, que são úteis para a aplicação. q Relatórios incluem o número de pacotes enviados, número de pacotes perdidos, variação de atraso entre chegadas, dentre outras informações. Real-Time Control Protocol (RTCP) q Envia informações de feedback para a aplicação. Pode ser usada para controle do desempenho, e para fins de diagnósticos. Por exemplo, o transmissor pode alterar suas transmissões a partir das informações de realimentação. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 10

11 Tipos de pacotes RTCP Pacotes de relatório do receptor: q % de pacotes perdidos; q Último número de seqüência; q Variância média do atraso entre chegadas. Pacotes de relatório do transmissor: q SSRC do fluxo RTP; q Tempo corrente; q Número de pacotes enviados; q Número de bytes enviados. Pacotes de descrição da fonte geradora: q Endereço de do gerador. q Nome do gerador; q SSRC do fluxo RTP associado. Estes pacotes fornecem um mapeamento entre o SSRC e o nome do usuário ou do host. Sincronização de Fluxos (1) q O RTCP pode ser usado para sincronizar diferentes fluxos de mídia numa sessão RTP. Por exemplo: Considere uma aplicação de videoconferência para a qual cada transmissor gera um fluxo RTP para áudio, e um para vídeo. q As marcas de tempo nestes pacotes são vinculadas aos relógios (clocks) de amostragem de vídeo e de áudio, mas não são vinculadas a um relógio de tempo real (isto é, a um relógio físico real). Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 11

12 Sincronização de Fluxos (2) q Um pacote do RTCP denominado sender-report contém, para o último pacote gerado no fluxo RTP associado: A marca de tempo do pacote RTP e O instante de tempo real no qual o pacote foi criado. q Desta este pacote associa o relógio de amostragem com o relógio de tempo real. q Receptores podem usar esta associação para sincronizar a reprodução de áudio e de vídeo. Controle de Banda do RTCP q O RTCP procura limitar seu tráfego a 5% da banda passante da sessão. Por exemplo: suponha um transmissor enviando vídeo com uma taxa de 2 Mbps (2000 Kbps). Então o RTCP procura limitar seu tráfego total a até 100 Kbps. q O protocolo oferece 3/4 desta taxa, para os receptores (no exemplo: 75 kbps) q 1/4 restantes da taxa para o transmissor (no exemplo: 25 kbps). Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 12

13 Protocolos de Voice over IP Relacionamento Tradicional Redes de voz e dados Dados Rede IP Sites Serviços Web Dados Rede de Dados Dados Rede SS7 Voz Switch Class 5 Switch Class 4 Switch Class 4 Switch Class 5 Voz Rede de Telefonia (PSTN ) Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 13

14 Relação entre switches (C4 & C5) SCP: Service Control Point SS7: Signalling System No. 7 STP: Signal Transfer Point Transmissão da Voz Transmissão de Sinalização SCP Intelligent Network (IN) Telephone System SS7 Network STP Rede ATM Voz Central Telefônica Class 5 Central Class 4 Central Class 4 Central Telefônica Class 5 Voz Cada Canal de Voz = 4000Hz de Banda 4000Hz Digitalizados = 1 PCM = 64kbps = G.711 Conceitos de PSTN (1) q SCP: Service Control Point Componente padrão do sistema de rede inteligente de telefonia É usado para controlar o serviço. Na indústria de telefonia atual os SCPs são implantados utilizando tecnologias SS7, Sigtran ou SIP. q O SCP consulta o ponto de dados de serviço SDP. q SDP: Service Data Point Banco de dados real e diretório de assinantes. q O SCP, usando o banco de dados do SDP, identifica o número geográfico ao qual a chamada deve para ser encaminhada. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 14

15 Conceitos de PSTN (2) q SSP: Service Switching Point central telefônica que responde inicialmente quando um chamador disca um número de telefone, através do envio de uma consulta a um banco de dados central chamado um ponto de controle de serviço (SCP) q STP: Signal Transfer Point Ponto de transferência de sinal. Roteador que retransmite mensagens de sinalização SS7 entre pontos finais e outros STPs. q SCPs são conectados tanto com SSPs ou STPs. Depende da arquitetura de rede que a operadora quer. A implementação mais comum usa STPs Descrição dos CODECs de voz - Padrões ITU (1) CODECs tipo WAVEFORM (menor delay, maior banda) q G.711 PCM das frequências de voz q G.726 ADPCM (Adaptative Differential PCM) CODECS tipo Analysis-by-Synthesis (ABS) (maior delay, menor banda) q G.728 Low-Delay CELP (LD-CELP) q G Algebraic Code-Excited Linear Prediction (ACELP) q G.729 Codificador de voz a 8Kbps G.729 Annex A (Reduz complexidade) G.729 Annex B G.729 Annex D G.729 Annex E Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 15

16 Descrição dos CODECs de voz - Padrões ITU (2) CODECS WAVEFORM Padrão Banda Delay MOS G Kbps 0.125ms 4.8 G ,24,32,40Kbps 0.125ms 4.2 CODECS Analysis-by-Synthesis (ABS) Padrão Banda Delay MOS G Kbps 2.5ms 4.2 G Kbps 10ms 4.2 G ,6.3Kbps 30ms 3.5 MOS = (Mean Opinion Score) 5 : profissional 2 : inteligível 1 : problemas de inteligibilidade Descrição dos meios de transmissão Rede de Transporte Predominante em tecnologia ATM 1x DS0 = 1 PCM = 64Kbps = 1 Canal de Voz OC level Signal level Sonet/STS SDH/STM DSO s OC Mbps STS OC Mbps STS-3 STM OC Mbps STS-12 STM OC Gbps STS-48 STM OC Gbps STS-192 STM OC Gbps STS Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 16

17 Evolução das aplicações de comunicação VoIP : Voice over IP. Transmissão de VOZ através de uma rede de dados, usando os protocolos do padrão TCP/IP. Por que Usar VoIP? Redução da banda de transmissão (compressão da voz). Melhor utilização da infraestrutura de transmissão Voz, dados e imagem. Menor custo de Equipamentos e Infraestrutura. Integração de Aplicações de dados e voz. Configuração Simplificada da Rede de Transmissão. Menores custos de Transmissão (geralmente usam DWDM). Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 17

18 Modelo de telefonia em rede Componentes críticos do sistema de Telefonia em Rede: 1) Protocolos de transmissão da VOZ. 2) Protocolos de sinalização. VOZ Transmissão de Voz Sinalização VOZ REDE de Dados Modelo VoIP - Protocolos de Transmissão RTP/RTCP RTP/RTCP UDP IP Datalink Physical REDE TCP/IP UDP IP Datalink Physical RTP/RTCP: Protocolos de Transmissão em Tempo Real de Dados. Operam sobre UDP (não orientado a conexão). CODEC s: G711: 64 Kbps. G729A: 9 Kbps. G723.1: 5.3 Kbps. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 18

19 Modelo VoIP - Protocolos de sinalização H323, SIP MGCP, Megaco TCP / UDP IP Datalink Physical REDE TCP/IP H323, SIP MGCP, Megaco TCP / UDP IP Datalink Physical Protocolos Ponto-a-Ponto: - H SIP Protocolos de Controle de Gateways (Mestre/Escravo): - MGCP. - H.248 (MEGACO). H.323 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 19

20 H.323 q Visão geral. q Terminal H.323. q Codificação H q Gatekeeper. q Gateway. q Codecs de áudio. q Codecs de Vídeo. Visão Geral do H.323 (1) q Base para conferência de áudio e de vídeo, através de redes TCP/IP. q Tem como objetivo a comunicação de tempo real (ao invés de sob demanda ) q Recomendação guarda-chuva do ITU-T. q Possui escopo amplo: Equipamentos isolados (telefones IP). Aplicações em PCs (softwares). Conferências ponto-a-ponto e multiponto. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 20

21 Visão Geral do H.323 (2) A especificação H.323 inclui: q Como os equipamentos terminais fazem e recebem chamadas. q Como os equipamentos terminais negociam codificações comuns de áudio e vídeo. q Como os blocos de áudio e vídeo são encapsulados e enviados para a rede. q Como o áudio e o vídeo são sincronizados entre si. q Como os equipamentos terminais se comunicam com seus respectivos gatekeepers. q Como os telefones IP e os telefones PSTN convencionais se comunicam. PSTN = Public Service Telephone Network (é a a rede telefônica convencional comutada, ou sistema legado ). Visão Geral do H.323 (3) Internet Telefone "Ethernet" Todos os terminais suportando H.323 q Chamadas telefônicas. q Chamadas de vídeo. q Conferências. q Quadros brancos. Compartilhamento de informações de telas em tempo real. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 21

22 Visão Geral do H.323 (4) Gatekeeper Internet Gateway PSTN H.323 SS7, Inband Rede padrão de H.323 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 22

23 Visão Geral do H.323 (5) q Fluxo de mídia: é transportado em RTP e controlado por RTCP RTP carrega a mídia. RTCP carrega informações de estado (status) e controle. RTP/RTCP em transporte não confiável, sob UDP. q Sinalização: é transportada confiável, sob TCP RAS: Protocolo de registro, admissão e estado. Q.931: Protocolo de call setup e finalização. H.245 : Protocolo de controle de troca. Faz o controle fora-da-banda para controlar a mídia entre os terminais H.323. Terminais H.323 devem suportar: q G.711 : padrão do ITU para compressão de voz q RTP : protocolo para encapsular blocos de dados de mídia em pacotes q H.245 : Protocolo de controle fora-dabanda para controlar a mídia entre os terminais H.323. E conforme já mencionado: q Q.931: Protocolo de sinalização para estabelecer e encerrar chamadas. q RAS : Protocolo Registration / Admission / Status Protocolo de canal - Protocolo para comunicação com o gatekeeper (se um gatekeeper estiver presente) Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 23

24 H.323 é formado pelos seguintes protocolos: (Fonte: DVB Digital Video Broadcasting H.225 Covers narrow-band visual telephone services H.225 Annex G H.235 Security and authentication H.245 Negotiates channel usage and capabilities H Series defines Supplementary Services for H.323 H Call Transfer supplementary service for H.323 H Call diversion supplementary service for H.323 H Call Hold supplementary service H Call Park supplementary service H Call Waiting supplementary service H Message Waiting Indication supplementary service H Calling Party Name Presentation supplementary service H Completion of Calls to Busy Subscribers supplementary service H Call Offer supplementary service H Call Intrusion supplementary service H ANF-CMN supplementary service H.261 Video stream for transport using the real-time transport H.263 Bitstream in the Real-time Transport Protocol Q.931 manages call setup and termination RAS Manages registration, admission, status RTCP RTP Control protocol RTP Real-Time Transport T.38 IP-based fax service maps T.125 Multipoint Communication Service Protocol (MCS). Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 24

25 A arquitetura do H.323 Aplications Audio/Video Terminal / Application Control Codecs Audio/Video RTP RTCP H Ras Signaling H Call Signaling H.245 Control Signaling UDP TCP IP Composição da família de protocolos H Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 25

26 Codificação H.323 Áudio: q Terminais H.323 devem suportar obrigatoriamente o padrão G.711, para compressão de voz e transmissão a 56/64 kbps. q H.323 também está considerando exigir a codificação G.723 = G , que opera a 5.3/6.3 kbps. q Protocolos opcionais: G. 722, G.728, G.729 Vídeo: q Capacidades de vídeo para um terminal H.323 são opcionais. q Qualquer terminal H.323 com capacidade de vídeo deve suportar o formato QCIF H.261 (176x144 pixels). q O suporte a outros esquemas da recomendação H.261 é opcional: CIF, 4CIF e 16CIF. q H.261 é usado com canais de comunicação cuja taxa de transmissão é múltipla de 64 kbps. Gerando fluxo de pacotes de áudio no H.323 Fonte de áudio Codificação: G.711 ou G Encapsulamento de pacote RTP Porta UDP Internet ou Gateway Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 26

27 Canal de Controle H.245 q O fluxo H.323 pode conter múltiplos canais para diferentes tipos de mídia. q Existe um canal de controle H.245 por sessão H.323 q O canal de controle H.245 é um canal confiável (TCP) que transporta mensagens de controle. q Principais tarefas: Abrir e fechar canais de mídia. Troca de informações de capacidades: Exemplo: antes de enviar dados os terminais devem concordar sobre o algoritmo de codificação Nota: H.245 para conferência multimídia é análogo ao RTSP para mídia contínua armazenada. Fluxos de Informação Canal de Controle de Chamada Canal de sinalização de Chamada Terminal H.323 Canal de Controle de Mídia Terminal H.323 Canal RAS H.323 Gatekeeper Canal de Mídia 1 Canal de Mídia 2 TCP UDP Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 27

28 Gatekeeper (1) O gatekeeper é opcional. terminais H.323 Route r Internet RAS Gatekeeper LAN = Zona Pode oferecer aos terminais: Tradução de endereços fone para endereços IP. Gerenciamento de banda-passante: pode limitar o total de banda-passante consumida pelas conferências de tempo real. Opcionalmente, as chamadas H.323 podem ser roteadas através do gatekeeper. Pode ser conveniente para bilhetagem (cobrança). É utilizado protocolo RAS (sobre TCP) para comunicação entre terminal e o gatekeeper. Gatekeeper (2) q Terminal H.323 deve registrar-se com o gatekeeper da sua zona. Quando a aplicação H.323 é chamada no terminal, o terminal usa o RAS para enviar seu endereço IP e apelido (alias) do usuário ao gatekeeper. q Se o gatekeeper está presente numa zona, cada terminal da zona deve contacta-lo para pedir permissão para realizar uma chamada. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 28

29 Gatekeeper (3) q Uma vez que o usuário obtém a permissão, o terminal pode enviar ao gatekeeper um endereço de , um nome de referência (alias) ou uma extensão de telefone. O gatekeeper translada o nome de referência num endereço IP. Se necessário, o gatekeeper poderá consultar outros gatekeepers em outras zonas para resolver um endereço IP. O processo varia entre os diferentes fornecedores e fabricantes. Gateway q É a ponte entre a zona IP e as redes públicas de telefonia (PSTN ou ISDN). q Terminais se comunicam com gateways usando protocolos H.245 e Q.931. PSTN Terminais H.323 Gateway Router Internet RAS Gatekeeper LAN = Zona Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 29

30 GK Modelo de Sinalização direta Fonte: GK Modelo de Sinalização roteada Fonte: Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 30

31 CODECs de áudio CODEC Bandwidth [kbit/s] MOS Complexidade [MIPS] Packetização (tamanho) [ms] G G.721 (ADPCM) GSM G G / MOS (Mean Opinion Score) Qualidade comercial interlocutor reconhecível intelegível problemas de inteleg. MOS (Mean Opinion Score) Codecs de Vídeo H.261 (p x 64 kbit/s) Vídeo sobre ISDN Resoluções : QCIF, CIF H.263 (< 64 kbit/s) Comunicação de baixa taxa de bits. Resoluções: SQCIF, QCIF, CIF,4CIF, 16CIF. SQCIF (128 x 96) QCIF (176 x 144) CIF (352 x 288) 4CIF (704 x 576) 16CIF (1408 x 1152) Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 31

32 SIP Session Initiation Protocol Session Initiation Protocol (SIP) q Utiliza áudio codecs para mídia. (G.711, G.723.1, G.729, etc...) q Fluxos de mídia transportados em RTP / RTCP. RTP carrega fluxo de mídia real. RTCP carrega informações de estado e controle. Usados via transporte não confiável em UDP. q Sinalização transportada também sobre UDP. SIP utiliza mecanismo de mensagens para estabelecimento de sessões. SAP Session Announcement Protocol. SDP Linguagem estruturada para descrição de sessões. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 32

33 A arquitetura do SIP Conference Applications Aplications Audio/Video SDP Codecs Audio/Video RTCP SAP SIP HTTP RTP UDP TCP IP Elementos do SIP (1) q UA - User Agent UA Client : cria as chamadas. UA Server : aguarda novas chamadas. Existem implementações de Hardware e Software. Hardware = Chamado de IP phone Software = Chamado de soft(ware) phone IP phone soft(ware) phone Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 33

34 Elementos do SIP (2) q SIP Proxy Server Chamado de RCS - Relays Call Signaling Atua tanto como cliente e servidor. q SIP Redirect Server Redireciona as chamadas para outros servidores, caso necessário. q SIP Registrar Server Aceita requisições de registro dos clientes. Mantém informações dos usuários, relativas a localização física. Arquitetura SIP - Proxy Server SIP Proxy SIP SIP VOZ RTP/RTCP VOZ REDE TCP/IP Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 34

35 Funcionalidades distribuídas Extensibilidade: Possibilidade de incorporar diversas aplicações ao sistema de telefonia. Comparação SIP x H.323 (1) Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 35

36 Comparação SIP x H.323 (2) (com relação à escalabilidade) H.323: q Interação entre múltiplos subprotocolos o torna muito complexo. q Os servidores são statefull nas versões 1 e 2. q H.323 V.3 é muito mais complexo. SIP: q SIP e SDP são menos complicados. q Servidores podem ser stateless. Comparação SIP x H.323 (3) (Facilidade de Implementação) H.323 q Mensagens H.323 são binárias. q São codificadas usando ASN.1 q São necessários decodificadores especiais (parsers) para mapear em formato legível. SIP q Mensagens são em formato texto (inclusive suportando Unicode). q Facilmente implementado em Perl, Tcl, Java, etc q Debugging é fácil: tcpdump, ngrep, netcat, etc Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 36

37 Resumo comparação SIP x H.323 H.323 q Desenvolvimento iniciado há mais tempo. q Mensagens mais curtas. q Mais complexo. q Geralmente custo menor. q Muitas opções disponíveis (várias freeware). SIP q Escalável. q Extensível. q Menor complexidade. q Facilidade de implementação. q Customização. q Permite controle de chamadas por terceiros. Sumário do tópico: q Características da Mídia na Internet. q Problemas e desafios. q Fluxo contínuo de áudio e vídeo armazenados. q Codificação de áudio e vídeo, PCM e MP3. q Controle de mídia com RTSP. q Aplicações interativas em tempo real. q Protocolos para transportar mídia: RTP, RTCP, q Telefonia PSTN q VoIP: H323 e SIP 74 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 37

38 ( O QUE É O ASTERISK? ) Conceitos Básicos q Asterisk é um grande projeto de código livre para um PABX IP baseado em software (PABXIP). q Provê todas as funcionalidades de um PABX tradicional, além de muitas outras, por um baixo custo. Utilizando o Linux como sistema operacional q Com o Asterisk um computador ou servidor transforma-se em um PABX Digital poderoso, de baixo custo e altamente flexível. q O Asterisk permite integrar aparelhos telefônicos, computadores, centrais convencionais, intranets e a Internet em uma única plataforma de voz. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 38

39 COMO SURGIU? História q Criado para atender às necessidades da Linux Support Services, de Mark Spencer, recém-formado em Engenharia da Computação, em q Em 2001, conhece Jim Dixon. Criador do Zapata (hardware) de integração de telefonia. q Nos anos seguintes, a Digium (Asterisk) teve taxa de 100% de crescimento. q Em Agosto de 2006 com apenas 5 desenvolvedores e 350 colaboradores, recebeu seu primeiro aporte de capital externo: US$ 13.8 Milhões da Matrix Partners. q ^ Kraeuter, Chris (August 9, 2006). "Digium Gets Funding From Matrix". Forbes. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 39

40 Asterisk - PABXIP Comunicação Unificada Funções básicas: Ligar, receber, puxar, transferir, monitorar, esperar, music on-hold, áudio conferência, vídeo conferência, relatórios, etc... Funções especiais: 1. CallBack e WebCallBack; 2. PABX Virtual e WebPABXIP; 3. WebFax; 4. Senha VoIP; 5. Discadora Automática; 6. Marketing Voice; 7. Back0800; 8. Orelhão VoIP; 9. Integração com ERP; 10. URA Integração de mídias q Asterisk possui uma grande integração de mídias. q Asterisk conversa nos protocolos IAX, SIP e H.323, porém devido ser um opensource muitos conversores de mídia foram especificamente projetados. Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 40

41 Para saber mais: q Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 41