22
1 1 Multimedia Conferencing Corso di Applicazioni Telematiche A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà di Ingegneria A cura di: Ing. Alessandro Amirante Ing. Tobia Castaldi Ing. Lorenzo Miniero 2 Roadmap Part I: History, background and state of the art Conferencing as a service Standardization approaches Related topics Media control Coffee break Part II: Hands-on conferencing Ongoing activities at the University of Naples CONFIANCE & DCON projects Contribution to standards Implementation efforts Open issues

slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

1

1

Multimedia Conferencing

Corso di Applicazioni TelematicheA.A. 2006-07 – Lezione n.16

Prof. Roberto Canonico

Università degli Studi di Napoli Federico II

Facoltà di Ingegneria

A cura di:

Ing. Alessandro Amirante

Ing. Tobia Castaldi

Ing. Lorenzo Miniero

2

Roadmap

� Part I:

� History, background and state of the art

� Conferencing as a service

� Standardization approaches

� Related topics

� Media control

� Coffee break

� Part II:

� Hands-on conferencing

� Ongoing activities at the University of Naples

� CONFIANCE & DCON projects

� Contribution to standards

� Implementation efforts

� Open issues

Page 2: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

2

3

Roadmap

� Part I:

� History, background and state of the art

� Conferencing as a service

� Standardization approaches

� Related topics

� Media control

� Coffee break

� Part II:

� Hands-on conferencing

� Ongoing activities at the University of Naples

� CONFIANCE & DCON projects

� Contribution to standards

� Implementation efforts

� Open issues

4

Conference

�The term “Conference” can be used to describe any meeting of people that “confer” about a certain topic.

� Web Conferencing is used to conduct live meetings or presentations over the Internet.

Page 3: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

3

5

Features

� Voice over IP

� Live video

� Text chat

� Slide presentations

� Whiteboard with annotation

� Screen/desktop sharing

� Application sharing

� Recording

� Polls and surveys

6

History

� Tele-Conferencing

� Conference calls (Audio Tele-Conferencing)

� Video conferences (Video Tele-Conferencing)

� Web Conferencing

� Text Conferencing

� Audio/Video Conferencing

� Data Conferencing

antrax
Nota
si introducono i dati all'interno della rete.
Page 4: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

4

7

Audio Tele-Conferencing (ATC)

� Analog Phone Lines (PSTN)

� Conference calls

� Three-way calling

� Conference bridges

� Digital Telephony (ISDN)

� ITU-T H.320 umbrella recommendation

� IP-based Tele-Conferencing

� Real-time Transfer Protocol (RTP)

� Voice over IP (VoIP)

8

Video Tele-Conferencing (VTC)

� Closed-circuit television systems

� Radiofrequency (UHF or VHF) links

� Mobile links to satellites

� Analog phone lines (PSTN)

� Videotelephony (AT&T PicturePhone)

� Digital Telephony (ISDN)

� ITU-T H.320 Umbrella Recommendation

� Multipoint Videoconferencing (MCU)

� IP-based Videoconferencing

� Better video-compressing technologies

antrax
Nota
si può pensare di usare la rete telefonica tradizionale per fare cose + elaborate.
antrax
Nota
tutti parlano con tutti
antrax
Nota
monitor tutti collegati tra loro con video mandato in broadcasting (comunicazione di gruppo nel senso di entità terminali messe in comunicazione)
antrax
Nota
ITU-T = Parte di standardizzazione associata alle telecomunicazioni
Page 5: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

5

9

� Asynchronous Meetings

� Posted text messages (not live)

� Message/Bulletin Boards

� Fora/Forums

� Network news groups/Mailing lists

Text Conferencing

10

Text Conferencing

� Synchronous (Live) Meetings

� Live text communication

� talk/ntalk/ytalk (Unix)

� Internet Relay Chat (IRC)

� Web-based Chat (CGI/Java)

� Instant Messaging (Skype/MSN/ICQ/XMPP/SIMPLE/etc.)

antrax
Nota
conferencing text based asincrono
antrax
Nota
Esiste per questi un protocollo standard per news (differenza con forum)
antrax
Nota
Testo in tempo reale. RTT (Real time text) permette la comunicazione con altri utenti in tempo reale (chattando). La chat si chiamava talk
antrax
Nota
SIMPLE si basa sulle estensioni di sip per instant messaging e presencing.
Page 6: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

6

11

Data Conferencing

� Participants sharing computer data in real time

� Text (Instant Messaging)

� Audio/Video

� Screen/Documents/Graphics/Applications

� Desktop Systems

� Placeware/ProShare/Databeam

� Netmeeting/Gnomemeeting

� Skype/AIM/ICQ/MSN/Yahoo/etc.

12

Typical Scenarios

� Lecture-mode Conferences

� Presentation

� Question & Answers session

� Point-to-Point Calls to Multipoint Calls

� Three-way calling

� Coaching scenario

� Ad-hoc and Reserved Conferences

� Conference-aware/-unaware participants

� Manage conference/users/media/policies

� Sidebars/Whispers

A B

C

A+B+CA + BA + B

antrax
Nota
3 way perchè anche se 2 persone fanno "conferenza" la puntopunto non la consideriamo tale. A è cliente B è operatore del callcenter. Per motivi vari C è supervisore di B senza essere ascoltato da A. A e B ricevono il flusso A+B, C riceve tutto (e viceversa per lato send)
Page 7: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

7

13

Issues

Media B

A

B

� Mixing and Transcoding

� Terminal capabilities

� User media profiling

� Coaching scenario

� Videoswitching

� Control and Management

� Tone detection (DTMF)

� Dedicated protocols

� Call Signaling

� Gateway functionality

BAA+B

14

Standardization Efforts

� No standardization for many years

� Lack of interoperability

� Platform dependency

� Security issues

� Cost

� Market segmentation

� Standardization Bodies

� ITU (International Telecommunication Union)

� IETF (Internet Engineering Task Force)

� 3GPP (3rd Generation Partnership Project)

antrax
Nota
Ci vogliono elementi che all'occorrenza che facciano da gateway (es se uso segnalazione tradizionale e voip) per le traduzioni inter-linguaggio per rendere le comunicazioni trasparenti alla etereogeneità.
antrax
Nota
devo fare acquisizione e spedizione di toni. La spedizione la faccio tramite DTMF (negoziabile nell'SDP).
antrax
Nota
Il server fà il Mixer, e deve unire i contributi e far si che tutti i partecipanti alla conferenza possano riceverli. In questo caso fà la ECHO SUPPRESSION in modo che ognuno non riceve quello che ha mandato esso stesso. la miscelazione và fatta nel modo + realistico possibile. Se un terminale non sà interpretare il flusso codificato diversamente da un mittente, il mixer potrebbe decodificare il segnale e ricodificarlo nel codec interpretabile da me. SENTIIII MOSAICOOO
Page 8: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

8

15

Standardization Efforts: ITU

� Established to standardize and regulate international radio and telecommunications

� International Standards referred to as “Recommendations”

� ITU-T: Telecommunication Sector� G: Transmission Systems and Media

� G.71x (Audio compression, mu-law and a-law)

� G.72x (Audio compression, ADPCM)

� H: Audiovisual and Multimedia Systems

� H.320 (PSTN/ISDN, Telephone Systems)

� H.323 (IP, Packet-based Communication Systems)

� T: Terminals for Telematic Services

� T.120 (Data Sharing Protocols)

� T.140 (RTP Interactive Text)

16

Standardization Efforts: IETF

� Under the umbrella of the Internet Society

� Develops and promotes Internet Standards

� Deals in particular with standards of the TCP/IP suite

� Organization

� Working Groups (WG)

� Internet Drafts

� Requests for Comments (RFC)

� “Rough consensus, running code”

antrax
Nota
Area RAI = conferencing
antrax
Nota
consenso a maggioranza e codice funzionante
Page 9: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

9

17

SIPPING Working Group

� Session Initiation Proposal Investigation

� Documents the use of SIP for several applications related to telephony and multimedia

� SIP Conferencing

Loosely-Coupled Conference Fully Distributed MultipartyConference

Tightly-Coupled Conference

� Focus

� Policy Server

� Mixer

� Notification Service (Event Package, RFC 4575)

� Participants

SIP Conferencing Framework (RFC 4353): fundamental elements

18

XCON Working Group

� Centralized Conferencing (XCON)

� Extends RFC 4353

� Protocol-agnostic (not only SIP)

� Data Sharing (not only audio/video)

� Suite of Protocols

� Conference Control (CCMP?)

� Floor Control (BFCP)

� Call Signaling (SIP/H.323/IAX/etc.)

� Notification (Event Package?)

antrax
Nota
proposte di usare sip per fare applicazioni - al di là della segnalazione!
antrax
Nota
lascamente accoppiato / p2p / strettamente accoppiato
antrax
Nota
fà da concentratore per la gestione della SEGNALAZIONE (i dati non devono passare per forza dal "segnalatore")
antrax
Nota
sposa in toto il modello thightly-coupled
Page 10: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

10

19

XCON Framework

ConferenceControl Client

FloorControl Client

CallSignalingClient

NotificationClient

ConferenceControl Server

FloorControl Server

FociNotification

Service

Conference Object

Conference Object

Conference Object

ConferenceControl Protocol

FloorControl Protocol

CallSignalingProtocol

NotificationProtocol

Conferencing System

Conferencing Client

20

Conference Control Protocol

� Create/Manage/Schedule/etc. Conferences

� Several candidates in the past, all rejected

� New proposal

� Centralized Conferencing Manipulation Protocol (CCMP)

� Based on Web-Services (SOAP)

� Still in early stages

� University of Naples (COMICS research group):

� Highly active in this field

� A proposal for a WS-based approach to conference control

� Running code ☺…but no rough consensus �

� Need for lobbying with enterprises…

antrax
Nota
è un framework generale "protocol agnostic". Un file xml specifica tutto ciò che può essere associata ad una conferenza nei suoi vari stati (blacklist, utenti di default,... ) specifica il datamodel che estende il datamodel del modello SIPPING. Và aggiornato nel ciclo di vita della conferenza.
antrax
Nota
Il client deve saper fare segnalazione (in qualsiasi linguaggio) ad es con il setup della chiamata.
antrax
Nota
La creazione di conferenze è quasi std e serve ad es per creare una conferenza da remoto (un obj nel container)
antrax
Nota
Chiede "permessi" ed interagisce col server)
antrax
Nota
Elemento di gesitione degli eventi asincroni dal sistema di conferenza al client.
Antrax
Nota
When a piece of software is protocol agnostic it is independent of a particular communication protocol. That is, it can communicate with other pieces of software without requiring a specific protocol (prior) agreement between the two. A protocol agnostic software would by this definition negotiate a protocol with its peer and start communicating on the spot. This would be like learning how to speak while you are speaking.
Page 11: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

11

21

Floor Control Protocol

� Coordinates access to set of shared resources� A “Floor” is a token, a temporary permission to

access or manipulate a specific shared resource or set of resources

� Binary Floor Control Protocol (BFCP)� Standardized in RFC 4582

� Identifiers (Conferences/Floors/Users)

� Floor Control Server

� Floor Control Participant� Floor Chair

� Only existing implementation to date: COMICS/Ericsson

� Negotiation of BFCP connections within SIP/SDP standardized in RFC 4583

22

BFCP

Floor Request

1) Floor Request

2) Notify

3) Chair decision

4) Decision

5) Floor Granted/Denied

6) Notify

Notify

Chair Decision

Floor GrantedOr Denied

Notify

antrax
Nota
un moderatore non necessariamente fà parte della conferenza ma gestisce le operazioni di modificazione dei floor nella comunicazione
antrax
Nota
Tutti devono fare riferimento allo stesso floor cont serv
Page 12: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

12

23

MEDIACTRL Working Group

� Media Server Control

� Media Processing

� Mixing/Transcoding

� Playing/Recording

� Storing/Retrieving

� Detecting Tones (DTMF)

� Interactive Voice Response (IVR)/VoiceXML

� Text-to-Speech/Speech Recognition

� RTP Streams Manipulation

� Of great interest to the XCON working group

� MRFC/MRFP (interface/container) in IMS

SIP

24

� Part I:

� History, background and state of the art

� Conferencing as a service

� Standardization approaches

� Related topics

� Media control

� Coffee break

� Part II:

� Hands-on conferencing

� Ongoing activities at the University of Naples

� CONFIANCE & DCON projects

� Contribution to standards

� Implementation efforts

� Open issues

Roadmap

Page 13: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

13

25

� Part I:

� History, background and state of the art

� Conferencing as a service

� Standardization approaches

� Related topics

� Media control

� Coffee break

� Part II:

� Hands-on conferencing

� Ongoing activities at the University of Naples

� CONFIANCE & DCON projects

� Contribution to standards

� Implementation efforts

� Open issues

Roadmap

26

CONFIANCE

� CONFerencing IMS-enabled Architecture for Next-generation Communication Experience

� Open source prototype implementation of the XCON Framework, compliant with the IMS specification

� Extends the Asterisk PBX functionality

� Enhanced “MeetMe” application

� Support for Conference Management (Scheduler)

� Support for Floor Control (BFCP)

� Support for BFCP-guided videoswitching

� Support for MSRP (Message Session Relay Protocol) text chatrooms

Page 14: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

14

27

Asterisk PBX

� Open source Private Branch eXchance (PBX)

� Advanced features

� Highly configurable dialplan

� Modular architecture

� Channel API

� SIP channel driver

� Application API

� MeetMe conference bridge

� Codec and File Format API

� Audio transcoding

� Video passthrough

� Remote Manager Interface

28

Asterisk dialplan: extensions.conf

Definiton of a single extension with name "123".

exten => 123,1,Answer

exten => 123,2,Playback(tt-weasels)

exten => 123,3,Voicemail(44)

exten => 123,4,Hangup

When a call is made to extension 123, Asterisk will answer the call itself, play a sound file called "tt-weasels", give the user an opportunity to leave a voicemail message for mailbox 44, and then hangup.

Extension Patterns

A single extension can also match patterns. In the extensions.conf file, an extension name is a pattern if itstarts with the underscore symbol (_).

exten => _123.,1,Answer

exten => _123.,2,Playback(tt-weasels)

exten => _123.,3,Voicemail(${EXTEN})

exten => _123.,4,Hangup

Page 15: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

15

29

XCON through MeetMe

[...]

; XCON through MeetMe: example of wildcards to add flexibility; - First 7 numbers = conference

; - Next (1-4) numbers = PIN (Phone PIN, not Admin's password);; the 'B' flag tells MeetMe this is an XCON conference (B => BFCP)

;exten => _857.,1,Meetme(${EXTEN:0:7}|B|${EXTEN:7})

exten => _857.,2,Hangup

[...]

extensions.conf

30

CONFIANCE in IMS

Page 16: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

16

31

CONFIANCE Use Case

Participant(Client)

Focus(Server)

SIP/IAX/H323/PSTN etc.

Scheduling Protocol

Binary Floor Control Protocol

Query Conferences (Active)

Info Conferences (Active Conferences list)

SIP call to number 867100 (to join conference 867100)

IVR-based messages (Welcome, Muted Status, etc.)

SIP re-INVITE (BFCP info encapsulated in SDP body)

Floor Request

Floor Request Status (Pending)Forward the request to the Chair

Chair DecisionNotify Chair Decision

.

.

.

32

Distributed Conferencing

� Centralized Conferencing being standardized

� Poorly scalable

� Limited capabilities

� Single point of failure

� Distributed Conferencing

� Cascaded Conferencing

� Each focus is seen as a participant by the others

� Only affects mixers' distribution

� Centralized protocols like BFCP don't work

� P2PSIP Working Group

� Has not dealt with conferencing yet

Page 17: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

17

33

DCON Proposal� Distributed Conferencing (DCON)

� Explicitely recalls XCON

� Orchestrates the operation of a set of XCON focus elements, called “clouds”

� Overlay network interconnecting the clouds

� Intra-focus communication

� Still based on XCON protocols

� Inter-focus communication

� Exploits Server-to-Server (XMPP)

� Requirements

� Focus discovery

� Initialization information & spreading of conference events

� Setup and managing of distributed conferences

� Transparent dispatching of natively centralized protocols among the involved conferencing clouds

34

DCON architecture

Antrax
Nota
uno scenario distribuito può essere una unione di centralizzati (non è detto che deve essere p2p). I vari server centrali si possono sincronizzare per mettere in comunicazioni le "nuvole" di utenti. Si fa in modo che una singola cloud sia
Page 18: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

18

35

DCON Implementation

36

Wildfire connection to Asterisk

Gateway

MeetMe

Manager

Dispatcher

PresenceManager

Memory

S2S

manager

Sip

Client

XMPP

Client

Focus XCON

We suppose CONFIANCE is working

When the DCON component

starts, 3 main events happen:

1) Connection to the Asterisk

Manager interface

2) Connection to the Gateway

interface

3) Request for initialization

information

Now the focus cloud involves also the

Wildfire server and SPACE

component which has in charge:

1) Dicovery of other foci

2) Managing of DCON information

and BFCP packets.

Focus DCON

Wildfire DCON enabled

CONFIANCE

Updating…

Update

QueryUpdate

86720008671234

RegisteredActive

86720008671234

RegisteredActive

Page 19: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

19

37

Testing DCON: Scalability

� The maximum number of participants linearly grows with the number of DCON islands

38

Testing DCON: Performance� 2 islands

20,19150Remote

30,04150Main

CPU load (%)Number of callsFocus

99,4300Main

CPU load (%)callsFocus

Page 20: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

20

39

Testing DCON: Performances� 3 islands

1275Remote_1

1275Remote_2

31,05150Main

CPU load (%)Number of callsFocus

99,4300Main

CPU load (%)callsFocus

40

Testing DCON: Performance

99,4300Main

CPU load (%)callsFocus

18100Remote_1

18100Remote_2

20100Main

CPU load (%)callsFocus

� 3 islands

Page 21: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

21

41

Testing DCON: Performance� 4 islands

1275Remote_2

1275Remote_1

1275Remote_3

12,6675Main

CPU load (%)Number of callsFocus

99,4300Main

CPU load (%)callsFocus

42

Testing DCON: Performance

Page 22: slidesAT conf partIunina.stidue.net/Applicazioni Telematiche/Materiale... · A.A. 2006-07 – Lezione n.16 Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà

22

43

References

� CONFIANCE web site� http://confiance.sourceforge.net/

� DCON web site� http://dcon.sourceforge.net/