5. Ferramentas de Aplicação

Uma vez instalado o roteador de difusão seletiva que sirva a sub-rede, podem ser utilizadas as aplicações multimídia do MBone em estações desta sub-rede que suportem difusão seletiva IP.

Atualmente, existem poucas classes de aplicações no MBone, que se concentram especialmente em áudio, vídeo e documento compartilhado [TRE 96]. Entretanto, antes que se possa realizar uma conferência em qualquer um destes cenários, é necessário criar, reservar e anunciar uma sessão de difusão seletiva para transmitir o evento desejado. Para isto, são utilizadas ferramentas de anúncio de sessão.

Neste capítulo, será visto brevemente algumas das principais aplicações de cada uma destas principais classes: anúncio de sessão, áudio, vídeo e documento compartilhado. Após esta apresentação, será comentado também as formas de integração do MBone com a estratégia multimídia utilizada pelo CuSeeMe.

5.1. Ferramentas de Anúncio de Sessão

As ferramentas de anúncio de sessão são utilizadas para, como foi visto, criar, reservar e anunciar uma sessão de difusão seletiva que será utilizada para transmitir um evento.

No momento da criação, é reservado um ou mais endereços de difusão seletiva para o evento, podendo ser um endereço para cada classe por onde o evento será transmitido ou um endereço e várias portas, sendo uma porta para cada classe. Estes endereços ficam reservados para o evento por um período de tempo determinado no momento da criação, sendo liberados quando o período de transmissão do evento se encerra.

Além de serem utilizadas pelos criadores de uma sessão, estas ferramentas também são utilizadas pelos usuários que desejam participar de grupos específicos. A ferramenta anuncia todos os eventos que estão sendo transmitidos no momento, identificado-os pelos seus nomes, e fornece informações sobre eles, apresentando uma descrição do evento, o período da transmissão, os meios de mídia utilizados pelo evento e os endereços e portas reservados para cada um destes. Em posse destas informações, o usuário pode escolher a quais grupos deseja se participar, e se associar a eles automaticamente pela ferramenta, bastando solicitar que os grupos das mídias desejadas sejam ativadas.

Existem diversas ferramentas deste tipo no MBone, como o Session Directory (SDR) e a Multimidia Conference Control (MMCC). Será apresentado aqui a Session Directory, uma das mais utilizadas.

5.1.1. Session Directory (SDR)

A ferramenta SDR [KUM 95] é uma substituição para a ferramenta utilizada anteriormente SD. Permite que sejam reservados canais de difusão seletiva de áudio, vídeo e quadro branco para conferências, e que se participe nos diversos grupos anunciados.

A ferramenta possui uma janela principal que mostra quais as sessões estão sendo transmitidas no momento, fornecendo informações sobre elas e executando, caso desejado, as ferramentas de áudio, vídeo, quadro branco e texto nos grupos vinculados ao evento automaticamente. A figura abaixo apresenta os eventos sendo transmitidos no dia 2 de Dezembro:

Figura 5.1. - Janela principal da Session Directory

Como pode ser visto, existe uma série de eventos anunciados no momento da captura da janela da figura anterior. Alguns eventos são constantes, estão sempre acontecendo, como o MBone RTP Audio e o Radio Free Vat (que não aparece nesta porção da janela), por exemplo, que são grupos como estações de rádio do MBone onde todos podem ser disk jockeys. Já outros eventos acontecem temporariamente, transmitindo congressos, apresentações, ou eventos que estão ocorrendo temporariamente. É o caso dos eventos cisco CCIE Forum, Manicoral CBS, NASA-Space Shuttle STS-80 Coverage, e de muitos outros.

Entre as informações da sessão estão os tipos de mídia sendo transmitidos, o endereço classe D utilizado por cada uma destas mídias, o nome e endereço eletrônico originador, o TTL inicial dos datagramas, etc. Estas informações são obtidas clicando-se sobre o evento desejado, que apresenta uma janela como a da figura abaixo.

Figura 5.2. - Janela de informação de uma sessão da Session Directory

Nesta figura, estão sendo mostrados os dados do evento NASA-Space Shuttle STS-80 Coverage, uma cobertura da missão de uma estação espacial da NASA, que está sendo transmitida em áudio e vídeo com o endereço 224.2.206.143 utilizando, respectivamente, as portas 29652 e 53500 para cada serviço. Para associação em qualquer um destes, basta escolher os botões audio, video ou Start All, que automaticamente acionarão as aplicações de áudio e vídeo para este grupo.

A ferramenta apresenta também um calendário dos eventos do MBone já anunciados, mostrando os eventos agendados para cada dia. O calendário é acessado a partir do botão Calendar na janela principal. Existe também um site na Internet, denominado MBone Agenda [MBO 96], onde podem ser anunciados previamente os eventos que serão transmitidos em datas futuras, e podem também ser convertidos automaticamente os horários de uma transmissão para os horários locais, já que os horários são anunciados segundo a hora local de cada lugar de origem.

Como já foi dito, a SDR pode ser usada também para criação de uma sessão. O processo é simples, bastando selecionar, a partir da janela principal, o botão New, que acionará uma janela onde devem ser informadas quais mídias serão utilizadas, o nome e descrição do evento, o responsável, o escopo do alcance da sessão (definido pelo TTL), o dia, o horário e a duração. A ferramenta alocará um endereço livre por aquele período de tempo, e a sessão será criada.

5.2. Ferramentas de Áudio

As ferramentas de áudio do MBone podem ser utilizadas facilmente, necessitando apenas de um alto-falante ou caixas de som para serem utilizadas em estações receptoras. Para transmissão, requerem um microfone conectado a estação transmissora.

Entre as ferramentas de áudio podemos citar a Visual Audio Tool (VAT), a Network Voice Terminal (Nevot), a INRIA Videoconferencing System (IVS) e a MAVEN (para Macintosh). Estas ferramentas suportam diversos padrões de compressão de áudio, tais como o Pulse Code Modulation (PCM), o Adaptative Differencial Pulse Code Modulation (ADPCM), o General Special Mobile (GSM) e o Linear Predictive Coder (LPC). Será apresentada aqui a ferramenta Visual Audio Tool, uma das ferramentas mais populares.

5.2.1. Visual Audio Tool (VAT)

A Visual Audio Tool (VAT) foi desenvolvida por Van Jacobson e Steve McCanne, no Lawrence Berkeley Labs da University of California, em Berkeley [KUM 95].

Através de sua janela principal, permite que sejam identificados os membros participantes do grupo e o membro transmissor (identificado por um sinal na esquerda do membro) e que seja controlada a ativação do microfone e auto-falante, permitindo regular o volume para ambos. Oferece ainda informações como nome, endereço eletrônico e última transmissão enviada dos membros participantes, obtidas através de um clique sobre o membro. A figura abaixo mostra a sessão de áudio do evento NASA - Space Shuttle STS-80 Coverage, com diversos membros participantes:

Figura 5.3. - Janela principal da Visual Audio Tool

Esta ferramenta oferece uma série de opções de transmissão, permitindo que sejam selecionados o padrão de compressão de dados (PCM, PCM2, PCM4, DVI, DVI2, DVI4, GSM e LPC4) e a prioridade da transmissão, que a sessão seja criptografada e acessada apenas pelos usuários que possuam sua senha, etc. Estas opções são configuradas na janela Menu, apresentada na figura abaixo:

Figura 5.4. - Janela menu da Visual Audio Tool

5.3. Ferramentas de Vídeo

As ferramentas de vídeo não necessitam de nenhum equipamento adicional na estação para receber vídeo. Utilizam vários algoritmos de compressão, que comprimem os quadros de vídeo de forma bastante significativa numa taxa de até 20:1 [TRE 96].

Entre as ferramentas de vídeo, podemos citar a VideoConference (VIC), a NetVideo (NV) e a INRIA Videoconferencing System (utilizada também para áudio).

5.3.1. VideoConference (VIC)

A ferramenta Videoconference foi desenvolvida com arquitetura flexível e extensível para suportar ambientes e configurações heterogêneas[KUM 95]. É baseada na versão 2 do protocolo RTP, e esta disponível para a maioria das plataformas Unix, incluindo PCs rodando Linux e BSD/386.

Esta ferramenta apresenta, na janela principal, a imagem em vídeo sendo transmitida, que pode ser aumentada com um clique sobre ela. São fornecidas informações sobre o evento, como originador, taxa de quadros sendo transmitidos e velocidade. As figuras abaixo apresentam a janela principal e a janela aumentada de imagens capturadas durante a transmissão da NASA:

Figura 5.5. - Janela principal da Videoconference

Figura 5.6. - Janela aumentada da Videoconference

A ferramenta oferece diferentes esquemas de compressão, utilizando no modo padrão (sem alterações) o esquema de compressão H.261 e o RTPv2 como o mecanismo de transporte da aplicação. Oferece ainda controle da velocidade de transmissão e possibilidade de criptografia. Estas alterações são feitas na janela Menu, que é acessada com um clique no botão Menu da janela principal.

5.3.2. NetVideo (NV)

O NV utiliza um algoritmo de compressão de vídeo desenvolvido especialmente para atingir baixa vazão de dados e alta vazão dos quadros, e o protocolo RTP versão 1 no nível de transporte da aplicação.

Assim como na VIC, a janela principal apresenta uma imagem reduzida do vídeo e informações sobre a sessão, tais como nome do originador e TTL inicial dos datagramas. Com um clique sobre a imagem, a janela aumentada da aplicação é disparada.

O software decodifica também quadros de vídeo da estratégia multimídia CuSeeMe codificados no formato CUSM.

5.4. Ferramentas de Documentos Compartilhados

As ferramentas de documentos compartilhados permitem que os membros da sessão compartilhem documentos em tempo real, podendo ser efetuadas anotações sobre estes a qualquer momento. São especialmente indicados para transmissões de conferências e aulas de ensino a distância, já que podem ser utilizados como um retroprojetor virtual, onde cópias de transparências de uma apresentação para o público local também podem ser apresentadas para os membros virtuais [TRE 96].

Entre as principais ferramentas desta classe podem ser citadas a WhiteBoard (WB) e o Shared Mosaic.

5.4.1. WhiteBoard (WB)

A aplicação WhiteBoard foi desenvolvida por Van Jacobson e Steve MacCanne no Lawrence Berkely Labs da University of California, em Berkeley. É uma ferramenta que pode ser executada mesmo em condições de baixa quantidade de largura de banda da Internet, atingindo uma vazão muito menor que as aplicações de áudio e vídeo [KUM 95].

A WB permite que várias estações compartilhem documentos em tempo real, podendo ser utilizados documentos em texto ASCII, desenhos, anotações a mão livre e páginas em PostScript.

O controle da sessão é informal, onde todos os participantes podem fazer alterações digitando texto, desenhando gravuras ou fazendo anotações a mão livre sobre a sessão compartilhada. Existem porém características especiais da ferramenta que fornecem algum controle sobre a sessão, como a capacidade de criar uma sessão no modo de conferência (Lecture mode), que garante que nenhuma das alterações efetuadas por estações diferentes da transmissora serão transmitidas para os outros participantes. É oferecido também esquema de criptografia para a sessão.

A ferramenta possui a janela principal, onde é apresentado o documento da sessão, e uma janela adicional que fornece informações sobre o evento tais como participantes, membro que está interagindo no momento, informações sobre os participantes, etc. A janela de informações da ferramenta é apresentada na figura abaixo:

Figura 5.7. - Janela de informações da WhiteBoard

5.5. Integração do MBone com a Estratégia Multimídia Utilizada pelo Refletores do CuSeeMe

O CuSeeMe [CUS 95] é um programa de videoconferência utilizado para comunicação tanto entre dois integrantes como entre múltiplas partes. O CuSeeMe não usa o MBone, não possuindo funcionalidades de difusão seletiva. Ele é essencialmente um software para comunicação ponto-a-ponto: para transmissões entre múltiplas partes ele utiliza a estratégia de refletores.

Os refletores do CuSeeMe recebem os quadros originados dos nodos conectados a eles e os retransmitem para todos os nodos conectados [KUM 95]. Na figura abaixo está representado o esquema utilizado nos refletores: o refletor recebe os quadros originados no nodo A, que está enviando quadros, e os retransmite para todos os nodos conectados, no exemplo, nodos B e C.

Figura 5.8. - Estratégia de utilização de refletores

Os refletores são executados em máquinas Unix, e sua configuração não é fácil. Os arquivos fontes e executáveis de um refletor CuSeeMe para várias plataformas Unix podem ser encontrados em [SOF 96z].

5.5.1. Integração das Ferramentas do MBone a um Refletor do CuSeeMe Utilizando Unicast

É possível utilizar as ferramentas do MBone VAT e NV para se conectar a um refletor do CuSeeMe.

Inicialmente, o refletor deve ser configurado para ter uma porta UC selecionada para o NV e uma porta selecionada para o VAT [BRO 95][IZE 96]. Após o arquivo ser modificado, o refletor deve ser reiniciado. As linhas inseridas no arquivo reflect.conf devem ser:

Após o refletor ser devidamente configurado, a ferramenta NV deve ser chamada em modo de linha de comando, diferente de quando utilizada com o MBone quando podia ser chamada automaticamente pela ferramenta de anúncio de sessão. A sintaxe utilizada para o NV é:

O parâmetro reflector_name indica o número ou nome da máquina rodando o software refletor, enquanto que o parâmetro nv_port_number indica o número da porta para qual o refletor foi configurado para o NV. Uma vez iniciada a ferramenta, no menu Encodings, deve ser selecionada a opção CU­SeeMe, e o a opção greyscale para a transmissão e recebimento. A largura de banda deve ser selecionada de 128K para um valor inferior a 80K, uma vez que os refletores geralmente restringem para um máximo de 80K. É possível então ativar os botões de transmissão ou recebimento.

A figura abaixo apresenta a aplicação NV conectada a um refletor do CuSeeMe, de número 200.132.0.21, na porta 14440. Esta porta foi previamente configurada neste refletor para a aplicação NV através da inserção da linha NV-UC-PORT 14440 no arquivo de configuração do refletor. As imagens dos diversos participantes podem ser controladas separadamente, da mesma forma que no uso da NV para o MBone.

Figura 5.9. - Janela da NetVideo conectada a um refletor do CuSeeMe

A ferramenta VAT deve ser chamada, da mesma forma que a NV, utilizando a linha de comando, com a sintaxe:

Os formatos de áudio que interoperam com o CuSeeMe são o PCM, PCM2, PCM4, DVI, DVI2 e DVI4. Deve também ser utilizado o modo full duplex para Spkr e Jack no modo de saída, e o botão mute deve ser selecionado para off.

Na lista de participante, é possível ver uma entrada para o username e nome da máquina na qual o VAT foi executado, assim como uma entrada para cada um dos outros participantes e para o refletor.

5.5.2. Integração do MBone a um Refletor do CuSeeMe Utilizando Difusão Seletiva

É possível integrar o MBone aos refletores do CuSeeMe, de modo que muitos membros, em plataformas Unix, participando de uma sessão de difusão seletiva poderão se conectar ao refletor e interagir com os participantes do CuSeeMe em microcomputadores PC ou Macintosh [BRO 95].

Inicialmente, deve ser criada uma sessão, utilizando ferramentas como a SDR, onde devem ser informados o nome da sessão, uma breve descrição desta e as mídias desejadas, podendo ser escolhidas para a interação com o CuSeeMe áudio e vídeo. A ferramenta aloca automaticamente um endereço para a sessão e uma porta diferente para cada uma das mídias e um identificador. Deve ser escolhido então um TTL para a sessão. Em fases de testes, é aconselhável restringir as sessões para o próprio site, configurando o TTL para 16, de modo a evitar que problemas de configuração transmitam para o MBone tráfego indesejado do refletor.

Uma vez criada a sessão, deve ser então configurado o refletor, adicionando para o arquivo de configuração do refletor as linhas abaixo:

Os valores multicast_address, nv_port_number, vat_port_number e vat_conference_Id correspondem, respectivamente, ao endereço de difusão seletiva e as portas utilizadas para vídeo e áudio na sessão criada, além do identificador definido na criação para áudio. Após a inserção das linhas no arquivo de configuração, o refletor deve ser reiniciado, e os participantes desta sessão de difusão seletiva e os participantes do refletor CuSeeMe configurado, utilizando unicast, estão aptos para interagir.



Capítulo 5 - Ferramentas de Aplicação (Parte 6 de 7) de
MELCHIORS, Cristina - Sistemas Interpessoais de
Videoconferência (MBone).
Trabalho Individual n. 596 CPGCC-UFRGS. Jan. 1997