VVoIP (Voice and Video Over IP)

by

Introdução

Vou tomar a liberdade de me arriscar falando sobre algo que estou aprendendo, portanto caso tenha escrito alguma besteira, por favor deixe um comentário sobre o fato.  Venho trabalhando e um projeto de IVVR e estou estudando a comunicação VOIP com vídeo e videoconferência utilizando Asterisk 1.6 com diversos codecs.
A comunicação por vídeo-chamada está começando a tomar um novo rumo, com a melhoria da infra estrutura e novas tecnologias de compressão de dados, mantendo uma melhor qualidade de som e imagem possível.

Qualidade de imagem

No projeto em que estamos trabalhando esse é um fator muito importante, a compressão não pode prejudicar muito a qualidade da imagem nem o sincronismo dos quadros. Isto pode parecer um obstáculo para a transmissão de mídias pelas redes, mas é possível minimizar os problemas aplicando os estudos de Qualidade de Serviço.

Para que o video seja transmitido é necessário a sua compactação para economia de espaço da banda e o codec realiza a codificação e a decodificação. O aprimoramento dos padrões de compactação nos quais um codec se baseia proporciona maior qualidade de vídeo usando a mesma largura de banda de antes.

Padrões H (codecs)

CoDec é o acrônimo de Codificador/Decodificador, dispositivo de hardware ou software que codifica/decodifica sinais.

A União Internacional de Telecomunicações (ITU) é responsável por coordenar padronizações relacionadas a telecomunicações, os padrões iniciando com a letra H são padrões para codificação de video, sendo  do H.260 até H279 denominados coding of moving video.

H.261 – Video codec for audiovisual services at p x 64 kbit/s

Codec publicado como primeiro esforço para padronização de video digital e focado inicialmente em compressão de video digital priorizando aplicações de telefonia, suportando os tamanhos de video frame : CIF e QCIF

H.263 – Video coding for low bit rate communication

Padrão baseado no H.261, com uma performance de compressão aperfeiçoada permite que o video tenha diversas taxas apenas restrições impostas pela rede. Assim como o H.261 gera dados do tipo CIF e seus derivados sub-QCIF, QCIF, 4CIF e 16CIF

H.264 – Advanced video coding for generic audiovisual services

Este padrão oferece uma tecnologia de compactação avançada com uma experiência de vídeo superior a uma baixa taxa de bits.  Não há uma característica que se destaque isoladamente – todas as novas características trazem pequenas melhorias que, conjuntamente, provêm um grande impacto na taxa-distorção do H.264 relativamente a seus antecessores.

H.265

Já existe previsão, provavelmente para depois de 2010, para a criação de um novo padrão, o H.265, visando reduzir a taxa de bits pela metade (mantendo a mesma qualidade do H.264).

Cronologia do desenvolvimento dos diversos padrões de compressão de vídeo, apresentados isoladamente pelos órgãos ITU-T e MPEG, ou em um esforço conjunto de ambos [5].

Alguns protocolos

RTP – Real Time Protocol

É um protocolo utilizado para o transporte de mídias contínuas de tempo real em uma conexão ponto a ponto, como áudio, vídeo ou dados de uma simulação.

Este protocolo não reserva recursos nem garante qualidade de serviço (QoS), porém é freqüentemente utilizado em paralelo com o RTCP (RTP Control Protocol) permitindo que tenha uma certa monitoração da comunicação.

Diferentes tipos de mídia serão enviados em diferentes sessões de RTP mesmo que façam parte da mesma comunicação. Por exemplo, em uma videoconferência são transmitidos dois tipos de mídia (áudio e vídeo), os pacotes de áudio serão transmitidos por uma sessão RTP enquanto os pacotes contendo as imagens serão transmitidas por uma sessão RTP completamente diferente e independente.

RTCP  – Real Time Control Protocol

O protocolo de controle RTP é baseado na transmissão periódica de pacotes de controle para todos os participantes da sessão, usando o mesmo mecanismo de distribuição dos pacotes de dados.

Provê um retorno da qualidade do serviço (QoS) da distribuição de dados, alem de carregar o identificador do nível de transporte chamado CNAME para associar múltiplos fluxos de dados de um determinado participante num conjunto de sessões RTP, para sincronizar audio e video, por exemplo.

RTSP – Real Time Streaming Protocol

Um protocolo de aplicação desenvolvido pela IETF para o controle na transferência de dados com propriedades de tempo real, estabelecer e controlar um único ou vários streams sincronizados de mídias contínuas.

Um servidor streaming é o Darwin Streaming Server (DSS) que é o primeiro open source RTP/RTSP servidor de streaming.

Qualidade de Serviço (QoS)

QoS são mecanismos utilizados na rede para garantir que aplicações criticas como Voip tenham um bom desempenho com banda garantida.

Com uma banda de 128 kbps é possível transmitir vídeo e som de modo que o vídeo tenha 15 quadros por segundo e o áudio tenha qualidade próxima ao da conversa telefônica, mas 15 quadros por segundo está abaixo dos requerimentos humanos e o áudio com qualidade de conversa telefônica não seria aconselhável caso houvesse algo além de fala em seu conteúdo.

Estudos revelam que um vídeo com movimentos naturais e para preencher uma tela inteira, após compactação, ainda necessitaria 384 kbps para ser transmitido.

Uma pequena perda pode ser tolerável se a informação necessária chegar ao destino. No entanto se as perdas prejudicarem a compreensão dos dados estas se tornam inaceitáveis. É preciso estipular-se um limite máximo para estas perdas dependendo da aplicação e assegurar que este não seja ultrapassado.

A implementação de QoS se torna indispensável numa rede voip com video, ainda mais quando o vídeo se torna tão importante quanto a voz na comunicação.

Referencias :

[5] J. Golston and A. Rao, Video Compression: System Trade-Offs with H.264, VC-1 and Other Advanced CODECs, white paper, Texas Instruments, Aug. 2006.

http://www.divx.com/pt-br/technologies/h264

http://www.gta.ufrj.br/grad/01_2/vidconf/rtcp.html

Tags: , , , ,

Deixe uma resposta

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s


%d blogueiros gostam disto: