COMUNICACIONES DIGITALES

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA VIDEOCONFERENCIA CÁTEDRA: ALUMNOS: ING. RAÚL YORNET. ING. DANIEL SIMONE. ING. LEONARDO ODELLO. ADRIÁN MARCELLINO. DARÍO MOLLO.

2 ÍNDICE VIDEOCONFERENCIA Introducción Hoja Nº 1 Reseña Histórica Hoja Nº 3 Características Hoja Nº 4 Factores para la Implementación Hoja Nº 4 Campos de Aplicación Hoja Nº 5 Estándares H.32X Hoja Nº 5 H.320 Estándar para Videoconferencia sobre N-ISDN Hoja Nº 6 Definiciones Hoja Nº 7 Señales y Protocolos Hoja Nº 7 H.221 Protocolo de Encapsulado Hoja Nº 9 H.231 y H.243 Protocolos de Comunicación Multipunto Hoja Nº 10 Establecimiento de una Videoconferencia H.320 Hoja Nº 11 Requisitos del Terminal Hoja Nº 12 Disposiciones de Audio Hoja Nº 12 Disposiciones de Video Hoja Nº 12 Compensación del retardo en el trayecto de audio Hoja Nº 12 H.323 Estándar para Videoconferencia sobre LAN sin QoS Hoja Nº 13 Definiciones Hoja Nº 13 Entidad Hoja Nº 13 Terminal Hoja Nº 13 Gatekeeper Hoja Nº 13 Gateway Hoja Nº 13 Unidad de Control Multipunto (MCU) Hoja Nº 13 Controlador Multipunto (MC) Hoja Nº 13 Procesador Multipunto (MP) Hoja Nº 14 Zona Hoja Nº 14 Modos de trabajo Hoja Nº 14 Tipos de Terminales Hoja Nº 14 Tipos de Conferencias Hoja Nº 14 Conferencia Multipunto Descentralizada Hoja Nº 14 Conferencia Multipunto Centralizada Hoja Nº 15 Protocolos Hoja Nº 15 H.225 (RAS) Protocolo de Registro, Admisión y Estado Hoja Nº 17

3 H.225 Protocolo de Señalización de Llamada Hoja Nº 17 A/H (RTP y RTCP) Protocolos de Transmisión de datos en Tiempo Real Hoja Nº 17 H.245 Protocolo de Señalización de Control Hoja Nº 17 Establecimiento de una Conexión H.320 Hoja Nº 18 Requisitos del Terminal Hoja Nº 19 Requisitos del Gateway Hoja Nº 19 Requisitos del Gatekeeper Hoja Nº 19 Protocolos de Audio, Video y Datos Hoja Nº 20 G.711, G.722 y G.728 Protocolos Estándar de Compresión de Audio Hoja Nº 20 G.723 y G.729 Protocolos Estándar de Compresión de Audio (H.323) Hoja Nº 20 H.261 Protocolo Estándar de Compresión de Video Hoja Nº 20 H.263 Protocolo de Compresión de Video Hoja Nº 21 Comparación entre los estándares de compresión de video H.261 y H.263 Hoja Nº 22 T.120 Protocolo de Intercambio de Datos Hoja Nº 22 Capas Inferiores Hoja Nº 23 T.122 T.125 Servicios de Comunicación Multipunto (MCS) Hoja Nº 23 T.123 Protocolos de Transmisión de Datos Específicos de Redes Hoja Nº 24 T.124 Control General de Conferencia (GCC) Hoja Nº 24 Capas Superiores Hoja Nº 24 T.121 Modelo de Aplicación General (GAT) Hoja Nº 24 T.126 Protocolo Multipunto de Notas e Imágenes Estáticas Hoja Nº 24 T.127 Protocolo Multipunto de Transferencia de Archivos Binarios Hoja Nº 24 Una Comparación entre H.320 y H.323 Hoja Nº 25 ANEXO ISDN ISDN Introducción Hoja Nº 26 Principios de ISDN Hoja Nº 26 Objetivos Hoja Nº 27 La Interfaz de usuario Hoja Nº 28 Canales ISDN Hoja Nº 29 Canal B (64 Kbps) Hoja Nº 29 Canal D (16 ó 64 Kbps) Hoja Nº 29 Canales H: (H0: 6B = 384 Kbps, H10: 23B = 1472 Kbps, H11: 24B = 1536 Kbps, H12: 30B = 1920 Kbps) Hoja Nº 29

4 Acceso Básico 2B + D (BRI) Hoja Nº 29 Acceso Primario 23B + D (USA, Canadá y Japón) ó 30B + D (Resto del Mundo) Hoja Nº 30 Acceso del Usuario Hoja Nº 30 Arquitectura de Protocolos ISDN Hoja Nº 32 ISDN de Banda Ancha Hoja Nº 34 Arquitectura de ISDN de Banda Ancha Hoja Nº 34 Tecnología ATM Hoja Nº 35 El modelo de Referencia B-ISDN ATM Hoja Nº 36 ACRÓNIMOS Hoja Nº 37 BIBLIOGRAFÍA Literaria Hoja Nº 38 Páginas web visitadas Hoja Nº 38 Vendedores de Soluciones. Información Técnica Hoja Nº 38 Educativas. Universidades Hoja Nº 38 Productos. Fabricantes Hoja Nº 38 ANEXO I Hojas de Datos de Productos Hoja Nº 39 Polycom Hoja Nº 39 PictureTel Hoja Nº 39 Tandberg Hoja Nº 39

5 Introducción La videoconferencia permite a un grupo de personas ubicadas en lugares distantes llevar a cabo reuniones como si estuvieran todas en una misma sala. Los participantes se pueden escuchar y ver en video unos a otros. También se pueden compartir imágenes de documentos o archivos de ordenadores por todos los participantes. De este modo, un sistema de videoconferencia puede proveer de todas las opciones de presentación y de intercambio de información que son posibles en una reunión cara a cara. Un sistema de videoconferencia es una herramienta, como un teléfono o un fax. Pero además representa una arma estratégica en un mercado de información de alta competitividad. Efectivamente, compartir información de manera eficaz y económica es un requisito para sobrevivir en todas las áreas de la industria, negocios, gobierno, educación, entretenimiento, etc. Cuando dos personas hablan cara a cara, obtienen bastante información de las expresiones faciales, más que de sus palabras o calidad de voz combinadas. De hecho, los psicólogos han determinado que cuando se habla cara a cara, sólo el 7% de lo que es comunicado es transferido por el significado de las palabras. Otro 38% proviene de cómo las palabras son dichas. Eso deja al 55% restante de la comunicación tomar la forma de señales visuales. El problema es que en el ambiente global de los negocios de ahora las comunicaciones cara a cara han llegado a ser una práctica costosa, con un alto consumo de tiempo por lo que es, frecuentemente omitida. Se hace uso entonces de medios como el teléfono, el fax o el módem para satisfacer las necesidades de comunicación. La videoconferencia ofrece, hoy en día, una solución accesible a esta necesidad de comunicación, con sistemas que permiten el transmitir y recibir información visual y sonora entre puntos o zonas diferentes, evitando así los gastos y pérdida de tiempo que implican el traslado físico de la persona (costos de desplazamiento: pasajes de avión, taxis, hoteles y viáticos; y los involucrados en los tiempos de traslado: alojamiento y espera), todo esto a costos cada vez más bajos y con señales de mejor calidad. Estas ventajas hacen a la videoconferencia el segmento de mayor crecimiento en el área de las telecomunicaciones. Además, permite aprovechar mejor los recursos y el tiempo invertido, pues una sola charla, seminario, clase o reunión vale por muchas, si esta se transmite a varios puntos por medio de la videoconferencia. Hasta hace unos pocos años, enviar video con audio a través de una línea utilizando ordenadores sólo era posible con costosos y sofisticados hardware, por lo que estaba reservado para grandes compañías. Afortunadamente, debido al avance producido en el video digital es posible enviar las citadas señales desde un ordenador doméstico a través de líneas telefónicas, redes y redes digitales. MOLLO DARÍO HOJA Nº 1

6 Dos hechos que están provocando un aumento considerable del interés sobre la videoconferencia son: Por un lado, la fama y expandibilidad de Internet es tan grande que, a pesar de las posibles limitaciones tecnológicas, se están instalando los primeros sistemas de videoconferencia con un resultado más que aceptable. Sin incurrir en un costo prohibitivo, es posible desde un ordenador transmitir o realizar videoconferencia con envío de señales digitales de audio y video en tiempo real a través de la línea telefónica. Esto es posible utilizando una buena tarjeta de video, un determinado software y una cámara. El otro factor determinante es el avance en las técnicas de compresión de video por software ("Codecs") que permiten rebajar la cantidad de datos a transmitir hasta niveles suficientemente bajos sin perder una calidad excesiva. El rendimiento obtenido al realizar videoconferencia depende mucho de la calidad de la tarjeta de video, de su configuración y sobre todo del módem, de los protocolos y del tipo de línea que se utilice para la transmisión. Básicamente, los entornos son los siguientes: Transmisión entre terminales de ordenador a través de una Red LAN: Proporciona una calidad excelente a tamaños incluso de pantalla completa y con una velocidad de transmisión de tiempo real (24 planos/seg). Este tipo de conexión es típico de pequeñas y medianas empresas en su relación laboral diaria. Transmisión a través de línea telefónica normal e Internet: Está limitada al ancho de banda de la línea telefónica, la velocidad del módem y la franja horaria. (Si se utiliza una buena tarjeta de video, puede alcanzarse hasta 20 planos/seg con un Pentium II 400Mhz y en una ventana de tamaño 176x144. No está nada mal para la inversión necesaria). Este tipo de conexión lo están popularizando de forma explosiva los usuarios en general que disponen de una conexión a Internet. Transmisión a través de la red ISDN: Este caso es similar al anterior con la ventaja de que la ISDN puede alcanzar una velocidad de transferencia de 64 y 128 Kbps, es decir hasta más de dos veces la de un módem de última generación. Sin embargo, las líneas ISDN tienen un costo relativamente alto para particulares. Esta es la conexión preferible para empresas y potenciará mucho el uso de la videoconferencia a medida que las citadas líneas se extiendan. La calidad no alcanza el de las redes LAN pero mejora bastante el de la transmisión a través de módem. Transmisión por alguna de las líneas anteriores pero utilizando tarjetas de video con compresión por hardware: La calidad es extraordinaria pero hay dos inconvenientes; el costo de la tarjeta de video y que el destinatario debe de tener una tarjeta idéntica para decodificar la información codificada. Al ser tan valioso el aporte de la videoconferencia en todos los niveles, tanto empresarial como familiar, se extenderá rápidamente y pronto será de uso común en cualquier lugar donde exista un ordenador y una línea telefónica. MOLLO DARÍO HOJA Nº 2

7 Reseña histórica El primer sistema de videoconferencia comercial se introdujo en 1982, donde las tecnologías eran propietarias y no estandarizadas; esto elevaba el costo y hacía que los equipos sean incompatibles entre distintas marcas. Además la utilización de la misma estaba restringida a los cuadros directivos de las grandes empresas, en una sala dedicada de alto costo. Hoy en día el panorama ha cambiado mucho debido a que su campo de aplicación está más difundido y a que las tecnologías han evolucionado y disminuido sus costos. Por ello en 1985 comienzan los trabajos de estandarización para el envío de voz y video sobre las redes públicas de circuitos conmutados tales como ISDN, pero no fue hasta 1990 cuando la CCITT (actualmente ITU-T) aprobara el estándar H.320. Solo 3 años después fue posible contar con equipos que permitieran interoperabilidad al cumplir con la recomendación. En noviembre de 1992 se incorporaron a la recomendación los protocolos que especificaban las características y los procedimientos de los equipos, para videoconferencia multipunto. En el año 1996, un grupo de fabricantes de soluciones de redes y de ordenadores propuso la creación de un nuevo estándar ITU-T, para la incorporación de la videoconferencia a las redes LAN. Este objetivo inicial fue cumplido y superado al aprobarse la recomendación H.323 1, la cual contempla todas las redes IP (no solo las LAN), cosa necesaria puesto que Internet se encontraba ya ampliamente difundido. En mayo de 1997 el H.323 se redefinió como el estándar para los sistemas multimedia de comunicaciones en donde el medio de transporte sea una red de conmutación de paquetes que no ofrezca calidad de servicio garantizada. Este soporta video en tiempo real, audio y datos sobre redes LAN, MAN, WAN, como así también en conexiones punto a punto, telefónicas e ISDN. Sumado a esto, las líneas de telecomunicaciones han alcanzado una mayor difusión (sobre todo ISDN) con costos más accesibles y finalmente el avance tecnológico han logrado, en conjunto, que hoy en día se haya pasado a sistemas mucho más flexibles, económicos y que pueden adaptarse a las diferentes necesidades de los usuarios (aplicaciones y capacidad económica). Nótese que para la videoconferencia, el paso más importante es la integración a las redes LAN (mediante la estandarización H.323), como así también la conectividad con el mundo a través de las redes públicas (sobre ISDN mediante H.320). Inicialmente, las soluciones de videoconferencia tenían como objetivo dar conectividad por medio de audio y video, pero al surgir la necesidad de trabajar con aplicaciones compartidas (mostrar determinado material a los demás participantes solo para lectura) y colaboración de datos (los participantes tienen la capacidad de ver los 1 Aunque se hable del H.323 como un estándar, el ITU lo considera una recomendación, por lo que queda abierta a interpretación de los fabricantes. MOLLO DARÍO HOJA Nº 3

8 datos y modificarlos), fue necesario contemplar en la recomendación un estándar para el intercambio de datos (T.120). Características - Integral: permite el envío de imagen (personas, presentaciones PowerPoint, video, multimedia, etc.), sonido (voz de alta calidad, música, multimedia, etc.) y datos (ficheros automáticos, bases de datos, web, etc.). - Interactiva: permite una comunicación bidireccional en todo momento. - De alta calidad y definición: se distribuye la señal a través de la red de banda ancha. - Sincrónica: (en tiempo real) se transmite en vivo y en directo desde un punto a otro o entre varios puntos a la vez. Factores para la Implementación Al momento de proyectar una solución de videoconferencia deben considerarse los siguientes factores más importantes que, entre otros, definirán si es rentable su implantación y que tipo de solución es la más adecuada: - El uso que se le dará a la videoconferencia. - Si la inversión justifica los ahorros de tiempo y traslado. - La cantidad de participantes. - El lugar donde se instalarán los equipos (escritorios, salas dedicadas, etc.) - El tamaño de la pantalla necesario en la comunicación. - La calidad del movimiento que se requiere, como la calidad de audio y la necesidad de intercambio de información. - Si la infraestructura LAN satisface los requerimientos o necesita ser ampliada y si debe conectarse a redes ISDN por medio de gatreways. MOLLO DARÍO HOJA Nº 4

9 Campos de Aplicación Como la videoconferencia implica una disminución los tiempos y en los costos de traslado y además permite una comunicación rica en audio y lenguaje corporal, esta se ha convertido en una herramienta que se adapta a diferentes campos de aplicación. Entre una infinidad de aplicaciones podemos destacar: - Reuniones directivas de las grandes empresas, para la toma de decisiones, actualización de proyectos, etc. - Educación a distancia, cursos de capacitación y formación. - Colaboración en proyectos de investigación, trabajo, estudio, etc., potenciado por la capacidad de intercambio de datos (pizarras electrónicas, ftp, planillas de cálculo, etc). - Telemedicina, con el objeto de dar diagnósticos médicos, interconsultas profesionales, atención a pacientes crónicos, etc. - Entrevistas de trabajo. - Aplicaciones judiciales. - Laboratorio remotos. Estándares H.32X La familia de recomendaciones H.32X de la ITU-T especifica el conjunto de normalizaciones para los servicios multimedia en las diferentes redes. El H.323 se caracteriza por establecer la manera de interconectar las diferentes redes, lo cual debe realizarse mediante Gateways. A continuación se listan las recomendaciones de la familia y cual es su rango de aplicación: H.324: Para redes de circuitos conmutados (SCN). 2 H.323: Para redes LAN que no ofrecen QoS garantizada (incluye Internet). H.322: Para redes LAN que ofrecen QoS garantizada. H.321: Para redes ISDN de banda ancha (B-ISDN) H.320: Para redes ISDN de banda angosta (N-ISDN). En el siguiente gráfico se puede observar un esquema de interconexión de redes con sus correspondientes recomendaciones: 2 Para N-ISDN existe una versión de H.324 llamada H.324I que tiende a ser el futuro de videoconferencia sobre ISDN. También existe una versión para redes inalámbricas denominada H.324M MOLLO DARÍO HOJA Nº 5

10 Puesto que las recomendaciones H.320 y H.323 son las de mayor implementación, en lo sucesivo, nos referiremos a ellas. H.320 Estándar para videoconferencia sobre N-ISDN Esta recomendación especifica los requisitos técnicos de los sistemas y equipos terminales de banda estrecha para los servicios de videoconferencia y de videotelefonía. Describe una configuración genérica del sistema que consiste en varios elementos especificados por las respectivas recomendaciones del ITU-T, definición de modos de comunicación y tipos de terminal, disposiciones de control de llamadas, aspectos relacionados con el terminal y requisitos de interfuncionamiento. En la última revisión de mayo de 1999 se reflejan los adelantos efectuados en las recomendaciones de la serie H 3. 3 Se han agregado los adelantos en : G.723.1, G.729, H.262, H.263, H.310, H.322, H.323, y H.324. MOLLO DARÍO HOJA Nº 6

11 Cabe destacar que la recomendación es aplicable a los sistemas de comunicación que se encuentran entre los 64 Kbps y los 1920 Kbps de tasa de transferencia. Esta capacidad de canal se puede proporcionar como un solo canal B/H 0 /H 11 /H 12 o múltiples canales B/H 0 en la ISDN. Definiciones - Señal de asignación de velocidad binaria (BAS, bit-rate allocation signal): 8 bits colocados en la estructura de trama definida en la recomendación H.221 que se utiliza para transmitir, por ejemplo, instrucciones o señales de control e indicación, capacidades. - Control e indicación (C&I, control and indication): Señalización de extremo a extremo entre terminales compuesta por un control que produce un cambio de estado en el receptor y una indicación que facilita información sobre el funcionamiento del sistema (H.230). - Puerto de datos: Puerta de entrada/salida para los datos de usuario transmitidos dentro del canal o subcanales de servicio, de acuerdo con la Recomendación H Señalización dentro de la banda: Señalización por medio de la BAS de la estructura de trama de la recomendación H Unidad de control multipunto (MCU, multipoint control unit): Una parte del equipo situada en un nodo de la red o en un terminal que recibe varios canales de los puertos de acceso y, de acuerdo con determinados criterios, procesa las señales audiovisuales y las distribuye a los canales conectados. - Señalización fuera de la banda: Señalización por medio de un canal que no forma parte del canal B/H 0 /H 11 /H 12 (véanse las recomendaciones de la serie I.400). Señales y Protocolos - Señales de audio: Representan un tráfico continuo y exigen la transmisión en tiempo real. Para reducir la velocidad binaria media de las señales de audio, se puede introducir la activación vocal (en cuyo caso, las señales de audio ya no serán continuas). - Señales de vídeo: Representan también un tráfico continuo; conviene atribuir a las señales de vídeo una velocidad binaria lo más elevada posible, para obtener la mejor calidad posible con la capacidad disponible de canal. - Señales de datos: Comprenden imágenes fijas, facsímil y documentos u otras facilidades tales como la de conversación de texto; estas señales pueden existir MOLLO DARÍO HOJA Nº 7

12 sólo ocasionalmente, cuando son necesarias, y pueden desplazar temporalmente la totalidad o una parte del contenido de la señal audiovisual; cabe señalar que las señales de datos están relacionadas únicamente con las mejoras optativas del sistema de videoconferencia básico, razón por la cual el establecimiento de un trayecto para transmitir tales señales va precedido de una negociación entre los terminales. - Señales de control del sistema: El trayecto de las señales de control de terminal a red se establece mediante el canal D, mientras que el trayecto de las señales de control de terminal a terminal se establece mediante la BAS o el canal de servicio y únicamente cuando así lo exige el mecanismo definido en la recomendación H.221. En el siguiente gráfico se muestra una recopilación de cada una de las señales con sus correspondientes recomendaciones: MOLLO DARÍO HOJA Nº 8

13 Estándar H.221 RECOMENDACION H.320 Función De/multiplexación. Define la estructura de paquetes (frames) en canales simples y múltiples de comunicación. H.230 Señales de control e indicación. H.231 Unidad de control multipunto con uso de canales digitales. H.242 Establecimiento de llamadas/desconexión punto a punto. Protocolos de coordinación. H.243 Establecimiento de llamadas/desconexión multipunto. H.261 Codificación de video. Especifica el algoritmo, formato de imagen (CIF y QCIF) y técnicas de corrección de errores. 4 H.263 Codificación de video. 5 G.711 Codificación de audio: 3.1 khz PCM, 64 kbps G.722 Codificación de audio: 7 khz, 48 ó 56 kbps G.728 Codificación de audio: 3.4 khz, 16 kbps. T.120 Conjunto de protocolos para conferencias de datos. H.221 Protocolo de encapsulado Este estándar define la estructura de las tramas que se usan en videoconferencia sobre canales de 64 Kbps a 1920 Kbps. Organiza los datos en tramas de tamaño fijo de 80 bytes, donde cada byte contiene el audio, el video y los datos en banda, generados por los otros protocolos de la H.320. En la siguiente figura se ejemplifica una trama generada por H.221, donde los bits marcados con A, D, V y S contienen audio, datos en banda, video e información para alineación de las tramas respectivamente. Los bits S en lsb de los primeros cuatro 6 bytes se denominan bits de Servicio o Señal de Alineación de Trama (FAS Frame Alignment Signal) e indican el comienzo de cada trama. El receptor usa estos bits para la sincronización del comienzo de cada trama. 4 Véase apartado H Véase apartado H.263. MOLLO DARÍO HOJA Nº 9

14 Como puede apreciarse en la figura, aproximadamente la cuarta parte del canal es utilizada para el Audio, otra cuarta parte para los Datos en banda y aproximadamente la mitad (restando los bits de Sincronización) se dedica a la transmisión del Video. De todas formas la recomendación H.242 permite la negociación de las capacidades de cada canal que serán dedicadas a cada una de las señales. H.231 y H.243 Protocolos de Comunicación Multipunto Este estándar define las videoconferencias multipunto, que involucran dos o más terminales, la encriptación de datos y el modo en que se realiza el intercambio gráfico en videoconferencia multipunto mediante el uso de una Unidad de Control Multipunto (MCU Multipoint Control Unit). Cuando dos o más terminales desean mantener una videoconferencia multipunto, cada uno debe conectarse al MCU, entonces este negocia las diferentes capacidades de cada equipo participante usando H.242 y H.243 (recolecta información del formato de video, capacidad de audio y velocidad soportada). Una vez que el MCU completa la base de datos con las capacidades disponibles de cada terminal, se encarga de negociar las capacidades de todos los terminales y configura la conferencia al denominador común más bajo, de modo que todos los terminales puedan participar. En el gráfico siguiente se puede observar una configuración típica de una MCU. Generalmente los MCUs se encuentran en la compañía de red local o en el proveedor de servicios. 6 En realidad los primeros 12 bytes de cada trama H.221 contienen bits S en su lsb. MOLLO DARÍO HOJA Nº 10

15 Establecimiento de una Videoconferencia H.320 Procedimiento normal: La comunicación se establece mediante los siguientes pasos. Etapa 1 Establecimiento de la comunicación - señalización fuera de banda: Una vez inicializado el equipo que intenta establecer la comunicación, a través de la red, solicita el circuito virtual, y una vez establecido, negocia con el otro terminal el método de compresión de audio a utilizar (ley A o ley µ) mediante el protocolo H.221, quedando establecido el procedimiento dentro de la banda. Etapa 2 Iniciación del modo por el canal inicial: Se establece la comunicación por audio dentro de la banda por tramas (análogo a lo que ocurre con un teléfono convencional), después de que se obtienen las alineaciones de trama y de multitrama, se intercambian las capacidades de los terminales. Se determina el modo apropiado para la transmisión (el modo en común más elevado o un modo compatible inferior). Cuando ambos terminales han anunciado la capacidad de funcionar con uno o más canales adicionales, el terminal que inició la comunicación pide el establecimiento de los canales adicionales. Para esto es necesario el conocimiento de los números ISDN del destino, de lo contrario pueden obtenerse por intercambio directo entre terminales. Luego se negocian los codecs de audio y video de acuerdo a las capacidades de los terminales y del ancho de banda negociado. Este procedimiento está establecido por el protocolo H.242. Etapa 3 Establecimiento de la comunicación con uno o más canales adicionales: Si se han pedido canales adicionales, éstos pasan también a la Etapa 1, mientras en el canal ya establecido es posible ofrecer un modo audiovisual intermedio, hasta que quede totalmente completada la fase de iniciación de los restantes canales. Etapa 4 Iniciación de uno o más canales adicionales: Una vez inicializados todos los canales, se establece la sincronización de los mismos. Ambos terminales pasan al modo que han negociado en la Etapa 2. Etapa 5 Establecimiento de los parámetros comunes: Se establecen los parámetros operacionales comunes especificados de la videoconferencia (por ejemplo encriptación). Primero, el lado recepción, indica sus capacidades o requisitos, y a continuación el lado de emisión decide los parámetros que se usarán. Para esto se utilizan códigos BAS (definidos en la recomendación H.221). También, los usuarios pueden indicar preferencias en los modos de recepción (mediante H.242). Etapa 6 Comunicación por videoconferencia: Ya se encuentra la videoconferencia totalmente establecida. MOLLO DARÍO HOJA Nº 11

16 Aquí es posible negociar nuevas capacidades (reasignar los anchos de banda) y/o de modo (liberación o establecimiento de nuevos canales). Etapa 7 Terminación: Ocurre cuando uno de los usuarios cuelga, entonces el otro terminal debe comenzar el proceso de terminación de llamada con la red ISDN (como máximo se sugiere que no espere más de 2 segundos para que no quede inhabilitado el terminal), o cuando se gestiona la desconexión por H.242, debiendo cerrar ambos terminales sus conexiones ISDN con la red. Etapa 8 Liberación de la llamada: Cada uno de los terminales gestiona con la red, a través del canal D, el cierre de los circuitos virtuales (canales B). Aquí, la comunicación queda concluida. Requisitos del terminal Disposiciones de audio: Un terminal puede tener una o más de las tres disposiciones posibles - Función de microteléfono. - Función manos libres para un pequeño grupo de usuarios (hasta tres usuarios). - Función manos libres para más de tres usuarios (terminal de conferencia). Disposiciones de vídeo: La recomendación no tiene especificaciones al respecto. En estudio. Compensación del retardo en el trayecto de audio: Los codecs de vídeo (especificados por H.261, H.262 y H.263) requieren un cierto retardo debido al tratamiento, pero los codecs de audio (especificados por G.711, G.722 y G.729) presentan un retardo mucho menor. Por ello el sonido se presentará antes que los movimientos de los labios del hablante. Para conseguir la sincronización con el movimiento de los labios es preciso compensar en el trayecto de audio dicho retardo de la señal vídeo (Sincronización con el movimiento de los labios). Esto tiene por objeto dar la sensación de que los movimientos que hace la persona visualizada al hablar están sincronizados con su voz. Alternativamente, la reducción al mínimo del retardo relativo entre la visualización de una persona que habla y el sonido de su voz. El objetivo es lograr una relación natural entre la imagen que se ve y el mensaje que se escucha. MOLLO DARÍO HOJA Nº 12

17 H.323 Estándar para videoconferencia sobre LAN sin QoS garantizado La recomendación H.320 esta pensada para líneas ISDN punto a punto, que ofrecen un caudal garantizado y un retardo constante. Para videoconferencia sobre LAN o Internet, que es un medio que no garantiza un ancho de banda (aunque suele ser mayor, desde 28Kbps hasta 155 Mbps) ni un retardo fijo, no es válida. Por eso surge la recomendación H.323, que especifica los componentes, protocolos y procedimientos para suministrar servicios de comunicación multimedia (audio, video en tiempo real y datos) sobre redes de conmutación de paquetes. Definiciones La recomendación H.323, además de definir un amplio conjunto de características y funciones, define - entre otros - los siguientes componentes: Entidad: Cualquier componente que cumpla con el estándar. Terminal: Es un extremo de la red que proporciona comunicaciones bidireccionales en tiempo real con otro terminal H.323, gateway o unidad de control multipunto (MCU). Esta comunicación consta de señales de control, indicaciones, audio, imagen en color en movimiento y /o datos entre los dos terminales. Conforme a la especificación, un terminal H.323 puede proporcionar sólo voz, voz y datos, voz y vídeo, o voz, datos y vídeo. Gatekeeper (GK): Es una entidad que proporciona la traducción de direcciones y el control de acceso a la red de los terminales H.323, gateways y MCUs. También puede ofrecer otros servicios, tales como gestión del ancho de banda y localización de los gateways o pasarelas. Gateway (GW): Es un extremo que proporciona comunicaciones bidireccionales en tiempo real entre terminales H.323 en la red IP y otros terminales o gateways en una red conmutada. En general, el propósito del gateway es reflejar transparentemente las características de un extremo en la red IP a otro en una red conmutada y viceversa. En otras palabras, nos servirá de pasarela entre el entorno de vídeo sobre IP H.323 y el entorno vídeo sobre ISDN H.320. Unidad de Control Multipunto (MCU): Es un extremo que proporciona la capacidad para que tres o más terminales y gateways participen en una conferencia multipunto. La MCU opera generalmente como una MCU H.320, aunque no es obligatorio un procesador de audio. Una MCU se forma de dos partes: un controlador multipunto (MC) que es obligatorio y un procesador multipunto (MP) opcional. Controlador Multipunto (MC): Es una entidad H.323 que proporciona las capacidades de negociación entre todos los terminales para conseguir la comunicación. MOLLO DARÍO HOJA Nº 13

18 También puede controlar recursos de la conferencia tales como el vídeo multicast. No realiza mezcla ni conmutación de audio, vídeo o datos. Procesador Multipunto (MP): Es la entidad H.323 cuyo hardware y software especializado mezclan, conmutan y procesan el audio, vídeo y/o los datos de los participantes en una conferencia multipunto. Puede procesar una única secuencia multimedia o varias simultáneamente, dependiendo del tipo de conferencia soportada. Zona: Es una colección de todos los terminales, gateways y MCUs administrados por un gatekeeper. Al menos debe tener un terminal y puede incluir gategays y MCUs, solo puede tener un gatekeeper. Es independiente de la topología de la red, pudiendo comprender múltiples segmentos conectados por routers u otros dispositivos. Modos de trabajo: El H.323 soporta varios modos de trabajo, en cuanto a las capacidades de la red y de los terminales. Tipos de terminales: En el momento del establecimiento de la llamada, los terminales intercambian información que describe sus capacidades para recibir y procesar la información. Los terminales con capacidad de transmitir limitan el contenido de su transmisión a lo que el receptor ha indicado que es capaz de recibir. La ausencia de capacidad para recibir indica que el terminal es de solamente emisor. Esta es una diferencia fundamental entre los terminales H.320 y H.323. Además, los terminales pueden dinámicamente cambiar sus capacidades durante una comunicación o sesión, solicitando nuevos servicios y eliminándolos. Tipos de conferencias: Una conferencia H.323 que involucre a dos extremos, puede cambiar de un modo punto a punto a otro multipunto y viceversa. Desde una perspectiva de usuario, una conferencia multipunto involucra a tres o más extremos. Sin embargo, el H.323 define un número diferente de modos para las llamadas multipunto que son los siguientes: - Multipunto Multicast - Multipunto Unicast - Broadcast Para el usuario las diferencias entre estos modos no tienen importancia. Sin embargo, desde un punto de vista de red, son muy importantes. Conferencia Multipunto Descentralizada: Los terminales H.323 pueden recibir más de un canal de audio y vídeo simultáneamente. En estos casos, los terminales H.323 pueden necesitar realizar tareas de mezcla y conmutación para presentarle al usuario la señal de vídeo adecuada en cada momento. Una conferencia multipunto descentralizada es aquella MOLLO DARÍO HOJA Nº 14

19 en la que los terminales participantes envían en modo Multicast sus señales de audio y vídeo a todos los demás terminales. No hay una MCU involucrada en esta tarea. Los terminales son los responsables de absorber las secuencias recibidas de audio y seleccionar una o más de las secuencias recibidas para mostrarlas. Conferencia Multipunto Centralizada: Las secuencias de video pueden provenir de un único punto de la red. Este puede ser una MCU central, la cual ha realizado la mezcla del video y/o audio antes de enviarlos. Este modelo es similar a la MCU H.320. Un conferencia multipunto centralizada es aquella en la cual todos los terminales participantes se comunican en modo punto a punto con una MCU. Los terminales intercambian sus señales de control, audio, vídeo y/o datos a la MCU. El Controlador Multipunto (MC) que está en la MCU centraliza y administra la conferencia. El Procesador Multipunto (MP), también incluido en la MCU, procesa las señales de audio, vídeo y/o datos, devolviendo a cada terminal la secuencia procesada. Protocolos La recomendación H.323 se considera como una extensión del H.320. Fue diseñado teniendo en cuenta: - Los estándares existentes (H.320, RTP, Q.931). - Que pueden aprovecharse las ventajas de las redes de conmutación de paquetes para transportar datos en tiempo real (multicast, velocidad). - Que es necesario solucionar el envío de datos en tiempo real para las redes de conmutación de paquetes. En la recomendación H.323, el sonido es obligatorio, implementado como mínimo con el algoritmo de compresión especificado por el estándar G.711, además de soportar opcionalmente los algoritmos de compresión especificados por los estándares G.722 y G.728 e incorporar los algoritmos de compresión especificados por los estándares G.723 y G.729. En cuanto al video, este es opcional; en caso de ser implementado debe, como mínimo, soportar H.261 en formato QCIF y opcionalmente H.263 en sus cinco modos. Los protocolos correspondientes al control de llamada pasan a ser H.245 y H.246, y el de medio de transporte H.225, debido a que es necesario contemplar las características de la red de conmutación de paquetes. El intercambio de datos es opcional y en caso de ser implementado, debe cumplir con la familia de estándares T.120. En el siguiente gráfico se muestra una recopilación de cada una de las señales con sus correspondientes recomendaciones: MOLLO DARÍO HOJA Nº 15

20 Estándar H.225 RECOMENDACION H.323 Función De/multiplexación. Define la estructura de paquetes (frames) en canales simples y múltiples de comunicación. H.230 Señales de control e indicación. H.231 Unidad de control multipunto con uso de canales digitales. H.245 Establecimiento de llamadas/desconexión punto a punto. Protocolos de coordinación. H.246 Establecimiento de llamadas/desconexión multipunto. H.263 Codificación de video. Especifica el algoritmo, formato de imagen y técnicas de corrección de errores. Formatos adicionales 16CIF, 4CIF y sub-qcif H.261 Codificación de video en comunicaciones con pequeño ancho de banda CIF y QCIF G.723 Codificación de audio: 7 KHz, 4.3 ó 5.3 Kbps G.729 Codificación de audio: 3.4 KHz, 8 Kbps. T.120 Conjunto de protocolos para conferencias de datos. MOLLO DARÍO HOJA Nº 16

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