Videoconferenze
in
Fisica
delle Alte Energie
Roberto Giacomelli
Dipartimento di Fisica dell’Universita’ di Bologna
INFN, Sezione di Bologna, 40127 Bologna, Italy
giacomellir@bologna.infn.it
7 Febbraio 1997
Introduzione
Sistemi per Videoconferenze
MBone
Impressioni d’uso
Conclusioni
1.
Introduzione
La Videoconferenza sta diventando uno strumento di lavoro sempre piu’ popolare.
Le Videoconferenze permettono di ridurre le spese e i tempi di viaggio, favorendo contatti piu’ frequenti.
Nelle grandi collaborazioni per es. per gli esperimenti a LHC del CERN (>1000 fisici, >120 Istituti in continenti diversi) sono richieste frequenti riunioni.
Con le Videoconferenze si puo’:
- collaborare coi colleghi in tempo-reale;
- partecipare a presentazioni o seminari senza lasciare l’Istituto;
- "distance education", ovvero seguire corsi trasmessi via Internet;
- "tele-medicina", etc.
2.
Sistemi per Videoconferenze
Fondamentalmente ci sono 2 modi per Videoconferenze professionali:
utilizzando le linee telefoniche ISDN;
utilizzando la rete Internet.
2.1
ISDN
Integrated Services Digital Network
ISDN e’ il nuovo sistema telefonico digitale.
Alloca l’intera linea telefonica durante la comunicazione, quindi la larghezza di banda e’ garantita.
Per la Videoconferenza si acquista un sistema completo sicuro e di facile utilizzo.
Si ottengono Videoconferenze di alta qualita’.
Il CERN ha allestito 2 stanze di uso pubblico attualmente usate per circa 20 conferenze al mese.
Problemi
:
il costo dell’apparecchiatura;
il costo delle tariffe telefoniche (~120 FrS/h);
per comunicazioni multi-punto occorrono altre costose attrezzature o il noleggio di una linea (~100 FrS/h in piu’).
Sono disponibili CoDec interni ed esterni per PC
2.2
Videoconferenze su Internet
I sistemi di Videoconferenza su Internet normalmente usano soluzioni solo software su computer Unix, PC e Macintosh.
Uso "gratuito" della linea.
Esistono varie soluzioni gratuite.
Problemi:
la larghezza di banda non e’ garantita (per ora);
condivisione delle risorse di Internet con altre applicazioni;
il software non e’ completamente stabile e non e’ "user friendly" come su ISDN;
attualmente la qualita’ e’ piu’ bassa dei sistemi ISDN.
3.
MBone
Multicast Backbone
MBone implementa il Multicasting in Internet via software.

MBone condivide la stessa rete fisica di Internet.
MBone funziona su computer con sistema operativo Unix (facili da trovare in Istituti Scientifici). Soluzioni per Windows e Mac sono ora disponibili.
E’ importante avere connessioni veloci ad Internet.
3.1
Applicazioni di MBone
3.1.1
NV
Net Video
NV e’ un’applicazione di video-conferenza in tempo-reale su Internet.
NV permette di ricevere video senza hardware aggiuntivo.
NV puo’ trasmettere finestre sul monitor senza hardware aggiuntivo. Per trasmettere il video da una sorgente video esterna necessita di un qualunque "frame grabber".
La larghezza di banda occupata di default e’ di 128 Kbps.
Risoluzioni da sorgente video PAL, NTSC e S-Video in 16 milioni di colori.
3-7 immagini al secondo.
Puo’ essere usato per connessioni punto-a-punto (unicast).
3.1.1
NV (cont.)


3.1.2
VIC
VIdeo Conference
VIC e’ un’applicazione di video-conferenza in tempo-reale su Internet.
VIC provvede esclusivamente al video in una conferenza multimediale.
La qualita’ video e’ simile a quella di NV.
8.5 fps con video in movimento, 30 fps con riprese che variano poco con un utilizzo medio del 40 % di cpu.
Si adatta automaticamente alla larghezza di banda disponibile.
Puo’ essere configurato in modo tale da seguire lo speaker; VIC seleziona la finestra che visualizza chi sta parlando.
3.1.3
VAT
Visual Audio Tool
VAT e’ un’applicazione di audio-conferenza.
La larghezza di banda occupata di default e’ di 64 Kbps.
Puo’ essere usato per connessioni punto-a-punto (unicast).

3.1.4
Wb
Whiteboard
Whiteboard (Wb) e’ un’applicazione di rete che fornisce una "lavagna distribuita".
La larghezza di banda massima occupata e’ di 64 Kbps.
Wb puo’ visualizzare file postscript.
Puo’ essere usato per connessioni punto-a-punto (unicast).

3.1.5
SD
Session Directory
SD visualizza le sessioni di MBone disponibili.
SD e’ un’interfaccia che fa partire le applicazioni necessarie per la videoconferenza selezionata.

3.2
Problemi attuali di MBone
La qualita’ e’ peggiore di quella dei sistemi ISDN.
La trasmissione di segnali video a larghezza di banda troppo grande puo’ causare seri problemi su tutta la rete mondiale.
La larghezza di banda e’ ancora troppo piccola.
L’audio risente maggiormente della perdita di pacchetti.
Le Videoconferenze Unicast funzionano meglio di quelle Multicast.
Le Videoconferenze tra Italia ed USA sono ancora inusabili (grande numero di pacchetti persi). Tra il CERN e gli USA la situazione e’ migliore.
Il software e’ ancora in fase di sviluppo.
3.3
Altri software per Videoconferenze su Internet
3.3.1
CU-SeeMe

CU-SeeMe e’ un software di videoconferenza su Internet per conferenze punto-a-punto e funziona su macchine Windows e Macintosh.
Occupa larghezze di banda ridotte.
Immagini a 16 scale di grigi ad una risoluzione massima di 320 * 240 pixel.
Esiste una versione "Enhanced" a colori e con risoluzioni fino a 640 * 480, ma e’ a pagamento.
3.3.2
Reflector
Il Reflector e’ un’applicazione Unix che permette conferenze di gruppo a CU-SeeMe and NV+VAT (alla qualita’ di CU-SeeMe).

3.3.3
Problemi di CU-SeeMe
L’attuale qualita’ video di CU-SeeMe e’ inadeguata per Videoconferenze professionali.
L’audio non e’ realmente full-duplex.
3.3.4
Cooltalk
Cooltalk e’ un applicazione freeware di videoconferenza supportato dalla Apple e da Netscape.
Unix, Windows e Macintosh.
Audio full-duplex con segreteria telefonica.
Occupazione di banda massima di 8, 11 e 22 Kbps.
Whiteboard proprietaria con supporto per immagini JPeg, Tiff, Gif, BMP.
Sui Macintosh si puo’ spedire del video dalla scheda di acquisizione.
3.3.5
Look@Me
Prodotto freeware della Farallon per Windows e Macintosh.
Permette la visione del proprio schermo ad altri.
Esiste una versione a pagamento che permette il controllo completo dei computer da remoto.

4.
Impressioni d’uso
Nel nostro gruppo a Bologna abbiamo a disposizione:
- Digital Alpha DecStation 3300, OSF 3.2c, scheda A/V J300
- Pentium 166, Windows 95 e NT, Creative Sound Blaster 16 e Fast Multimedia FPS 60
- Pentium 100, Windows 95 e NT, Creative Sound Blaster 16 e Video Blaster SE100
- Power Macintosh 6100/66 AV, MacOS 7.5.5
- La Macchina OSF riceve i pacchetti di MBone da astra.infn.it e li rispedisce in Multicast sulla LAN.
- Abbiamo avuto problemi iniziali nel far funzionare correttamente la scheda J300, ma successivamente il sistema e’ risultato abbastanza stabile e funzionante (ogni tanto si "scontra" con altre applicazioni).
- Abbiamo fatto dei test di Videoconferenza su MBone tra Bologna ed il CERN nel contesto della collaborazione OPAL al LEP: tutto ha funzionato bene.
- La scheda audio SB16 per funzionare in full-duplex deve avere i nuovi driver. Anche coi nuovi driver alcuni programmi su Windows NT funzionano solo in half-duplex.
- La scheda video SE100 ha i driver solo per Windows 95.
- La scheda video FPS 60 ha problemi di funzionamento con alcuni software di videoconferenza. I problemi comunque sono stati in gran parte risolti.
- Esiste una quantita’ enorme di applicazioni di videoconferenza per Windows, ma la maggioranza sono sviluppate per sfruttare larghezze di banda di 28.8 Kbps (bassa qualita’).
- La maggior parte dei programmi hanno problemi di funzionamento su Windows NT.
5.
Conclusioni
Le Videoconferenze stanno guadagnando interesse in Fisica, perche’ permettono veloci e semplici comunicazioni in tempo reale. Vengono usati i sistemi ISDN e Internet.
I sistemi ISDN danno risultati migliori, ma sono piu’ costosi.
Molte organizzazioni scientifiche si stanno orientando verso MBone per Videoconferenze "a basso prezzo".
E’ fondamentale un coordinamento a livello nazionale delle videoconferenze per raggiungere una buona standardizzazione.
Sviluppo sempre crescente di hardware e software sui PC portera’ ad un abbassamento dei prezzi.
Vedere la prossima presentazione di Davide SALOMONI.
A.1
Definizioni
A.1.1
Multicast
Il Multicast permette la trasmissione di informazioni uno-a-molti e molti-a-molti per applicazioni quali la videoconferenza.
Il trasmittente non deve conoscere chi riceve la trasmissione.
Una trasmissione in multicast usa la stessa larghezza di banda indipendentemente dal numero di workstation in "ascolto" (solo se la rete e’ ben organizzata).
A.1.2
Larghezza di banda
La larghezza di banda e’ una misura di quanta informazione puo’ essere trasmessa tra 2 punti nell’unita’ di tempo.