Parte!2!–Protocolos!para!transportar!mídia!adriano/aulas/topicos/2013/10... · RTP é gerado, em cada direção. UNESP - IBILCE - São José do Rio Preto Protocolos Multimídia

UNESP - IBILCE - São José do Rio Preto Protocolos Multimídia na Internet

Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 1

unesp - IBILCE - SJRP

© 2013 Adriano Mauro Cansian & Adriano Ribeiro

Protocolos Multimídia na Internet Parte 2 – Protocolos para transportar mídia

Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian [email protected]

Adriano César Ribeiro

(estagiário docente) [email protected]

______________________________

Tópicos em Sistemas de Computação

1



Protocolos para transportar mídia

Protocolos de aplicação





RTP

Real-Time Protocol



Real-Time Protocol (RTP) q  RTP especifica uma

estrutura de pacotes que transportam dados de áudio e vídeo: RFC 1889.

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.





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.

Aplicação

Enlace

Física

Pseudo “camada de transporte” RTP + UDP juntos

fornecem um serviço de transporte de

mídia para a aplicação



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.





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…





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.





Header RTP (1)

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.

Tipo de Carga Número de Seqüência Marca de tempo

Identificador sincronismo fonte

campos de miscelânias

Cabeçalho RTP (desenho do header não está em escala)

(desenho do header não está em escala)



Header RTP (2)

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.




Cabeçalho RTP (desenho do header não está em escala)

(desenho do header não está em escala)








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 (3) (desenho do header não está em escala)






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.

Header RTP (4) (desenho do header não está em escala)





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: http://prof.hti.bfh.ch/myf1/www/projects/polyphem/www/documents/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.





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.

Marcas de tempo



RTCP

Real-Time Control Protocol

!! NÃO CONFUNDIR COM RTSP !! (Real Time Streaming Protocol)





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.





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 e-mail 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).





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).





Protocolos de Voice over IP



Relacionamento Tradicional Redes de voz e dados

RedeSS7

RedeIP

Dados

Dados

Dados

SwitchClass 4

SwitchClass 4

Voz VozSwitchClass 5

SwitchClass 5

Rede de Telefonia (PSTN )

Rede de Dados

SitesServiços Web





Cada Canal de Voz = 4000Hz de Banda 4000Hz Digitalizados = 1 PCM = 64kbps = G.711

Transmissão da Voz Transmissão de Sinalização

SS7 Network

Rede ATM

SCP

STP

CentralClass 4

CentralClass 4 Central Telefônica

Class 5Central Telefônica

Class 5VozVoz

Relação entre switches (C4 & C5) SCP: Service Control Point SS7: Signalling System No. 7 STP: Signal Transfer Point

Intelligent Network (IN) Telephone System



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.





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



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.723.1 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

Descrição dos CODECs de voz - Padrões ITU (1)





CODECS WAVEFORM Padrão Banda Delay MOS G.711 64Kbps 0.125ms 4.8 G.726 16,24,32,40Kbps 0.125ms 4.2

CODECS Analysis-by-Synthesis (ABS) Padrão Banda Delay MOS G.728 16Kbps 2.5ms 4.2 G.723.1 8Kbps 10ms 4.2 G.729 5.3,6.3Kbps 30ms 3.5

Descrição dos CODECs de voz - Padrões ITU (2)

MOS = (Mean Opinion Score) 5 : profissional … 2 : inteligível 1 : problemas de inteligibilidade



OC level Signal level Sonet/STS SDH/STM DSO´s OC-1 51.84 Mbps STS-1 672 OC-3 155.52 Mbps STS-3 STM-1 2016 OC-12 622.08 Mbps STS-12 STM-4 8063 OC-48 2.48 Gbps STS-48 STM-16 32256 OC-192 9.95 Gbps STS-192 STM-64 129024 OC-768 52.87Gbps STS-768 516096

Descrição dos meios de transmissão

Rede de Transporte → Predominante em tecnologia ATM 1x DS0 = 1 PCM = 64Kbps = 1 Canal de Voz





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).





Modelo de telefonia em rede

VOZ VOZ Sinalização

REDE de Dados

Componentes críticos do sistema de Telefonia em Rede: 1)  Protocolos de transmissão da VOZ. 2)  Protocolos de sinalização.

Transmissão de Voz



Modelo VoIP - Protocolos de Transmissão

REDE TCP/IP

RTP/RTCP

UDP

IP

Datalink

Physical

RTP/RTCP

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.





Modelo VoIP - Protocolos de sinalização

REDE TCP/IP

H323, SIP MGCP, Megaco

TCP / UDP

IP

Datalink

Physical

H323, SIP MGCP, Megaco

TCP / UDP

IP

Datalink

Physical

Protocolos Ponto-a-Ponto: - H.323 - SIP

Protocolos de Controle de Gateways (Mestre/Escravo): - MGCP. - H.248 (MEGACO).



H.323





H.323

q  Visão geral. q  Terminal H.323. q  Codificação H. 323. 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.





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”).



q Chamadas telefônicas.

q Chamadas de vídeo.

q Conferências. q “Quadros brancos”.

•  Compartilhamento de informações de telas em tempo real.

Todos os terminais suportando H.323

Internet

Telefone "Ethernet"






H.323 SS7, Inband

Internet PSTNGateway

Gatekeeper




Rede padrão de H.323






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-da-banda” 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)





http://www.protocols.com/papers/voip2.htm



H.323 é formado pelos seguintes protocolos: (Fonte: http://www.protocols.com/pbook/h323.htm)

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.450.1 Series defines Supplementary Services for H.323 H.450.2 Call Transfer supplementary service for H.323 H.450.3 Call diversion supplementary service for H.323 H.450.4 Call Hold supplementary service H.450.5 Call Park supplementary service H.450.6 Call Waiting supplementary service H.450.7 Message Waiting Indication supplementary service H.450.8 Calling Party Name Presentation supplementary service H.450.9 Completion of Calls to Busy Subscribers supplementary service H.450.10 Call Offer supplementary service H.450.11 Call Intrusion supplementary service H.450.12 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).





A arquitetura do H.323 AplicationsAudio/Video

CodecsAudio/Video

RTP

RTCPH.225.0

RasSignaling

H.225.0Call

Signaling

H.245Control

Signaling

Terminal / Application Control

UDP TCP

IP



http

://w

ww

.pro

toco

ls.c

om/p

book

/h32

3.ht

m

Composição da família de protocolos

H.323





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.723.1, 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.723.1

Encapsulamento de pacote RTP

Porta UDP

Internet ou Gateway





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

Terminal H.323

Canal de Mídia 1

Canal de Controle de Mídia

Canal de Mídia 2

Canal de Controle de Chamada

H.323 Gatekeeper Canal RAS

TCP

UDP

Terminal H.323

Canal de sinali- zação de Chamada





Gatekeeper (1)

§  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.

term

inai

s H

.323

Gatekeeper

Router

Internet

LAN = “Zona”

RAS

§  O gatekeeper é opcional.



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.





Gatekeeper (3)

q Uma vez que o usuário obtém a permissão, o terminal pode enviar ao gatekeeper um endereço de e-mail, 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

Term

inai

s H.3

23

Gatekeeper

Router Internet

LAN = “Zona”

RAS

Gateway

PSTN

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.





GK – Modelo de Sinalização direta

Fonte: http://www.protocols.com/papers/voip2.htm



GK – Modelo de Sinalização roteada

Fonte: http://www.protocols.com/papers/voip2.htm





CODECs de áudio CODEC Bandwidth

[kbit/s] MOS Complexidade

[MIPS] “Packetização”

(tamanho) [ms]

G.711 64 4.5 - - G.721 (ADPCM) 32 4.4 6.5 - GSM 13 3.8 4 20 G.729 8 4.1 15 10 G.723 6.4/5.3 4.0 20 30

Qualidade comercial

interlocutor reconhecível intelegível

problemas de inteleg.

5 4 3 2 1

MOS (Mean Opinion Score)

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)





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.





A arquitetura do SIP

AplicationsAudio/Video

CodecsAudio/Video

RTP

RTCP SAP SIP HTTP

SDP

UDP TCP

IP

Conference Applications



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





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.



VOZ VOZ

REDE TCP/IP

SIP

RTP/RTCP

SIP

SIP Proxy

Arquitetura SIP - Proxy Server





Funcionalidades distribuídas Extensibilidade: Possibilidade de

incorporar diversas aplicações ao sistema

de telefonia.



Comparação SIP x H.323 (1)





Comparação SIP x H.323 (2) (com relação à escalabilidade) H.323: q  Interação entre

múltiplos sub-protocolos 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…





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

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( 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.





COMO SURGIU ?



História q  Criado para atender às necessidades da Linux

Support Services, de Mark Spencer, recém-formado em Engenharia da Computação, em 1999.

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. http://goo.gl/UsDcqa





Asterisk - PABXIP

Comunicação Unificada

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

Funções básicas:

Ligar, receber, “puxar”, transferir, monitorar, esperar, music on-hold, áudio conferência, vídeo conferência, relatórios, etc...



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.





Para saber mais:

q www.digium.com

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Parte!2!–Protocolos!para!transportar!mídia!adriano/aulas/topicos/2013/10... · RTP é gerado, em cada direção. UNESP - IBILCE - São José do Rio Preto Protocolos Multimídia