Grundlagen der. Videokommunikation

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Viktor Junge
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1 Grundlagen der Videokommunikation MCU und Gatekeeper 1 Grundlagen zu MCU und Gatekeeper Multipoint Control Unit (MCU) Gatekeeper Einwahlverfahren 2

Es geht lediglich darum, dass aus Sicht des Transportnetzes nur zwei Endgeräte miteinander kommunizieren.

2 Punkt zu Punkt - Videokonferenz An einer Punkt zu Punkt - Videokonferenz nehmen immer nur zwei Systeme teil. Das heißt aber nicht, dass bei dieser Art der Videokonferenz nur zwei Personen miteinander kommunizieren können. Es geht lediglich darum, dass aus Sicht des Transportnetzes nur zwei Endgeräte miteinander kommunizieren. 3 Mehrpunkt - Videokonferenz An einer Mehrpunktkonferenz können drei oder mehr Systeme, die geographisch voneinander getrennt sind, teilnehmen. Dabei gibt es zwei prinzipielle Vorgehensweisen: eine Art Sternverteiler verbindet die Endgeräte miteinander; diese können aber bei Bedarf auch direkt miteinander kommunizieren (z.b. H.323, SIP) das Client-Server-Modell : für die Herstellung einer Verbindung ist immer ein zentraler Server notwendig (z.b. Skype, WebEx,Vidyo) 4

3 Multipoint Control Units (MCUs) Die DFN-MCU ist eine Art Sternverteiler, die Endgeräte im Deutschen Forschungsnetz miteinander verbindet. MCU Durch Zusammenschaltung (Kaskadierung) mehrerer MCUs kann die Kapazität einer Konferenz erhöht werden. 5 Multipoint Controller(MC), Multipoint Processor (MP) Multipoint Controller fester Bestandteil einer MCU für die Verteilung der Medienströme zuständig Vermittlungszentrale für den Aufbau der Konferenz Multipoint Processor optionale Hilfe für den Multipoint Controller zuständig für die Aufbereitung eines Stromes Lippensynchronität herstellen Übersetzung verschiedener Standards ineinander 6

DFN-MCU: Codian 4520 maximal 40 Teilnehmer in FullHD (1920x1080) plus 40 Audio-Teilnehmer pro Konferenz möglich Qualität des Videos und Audios wird an Möglichkeiten des jeweiligen Terminals angepaßt

4 DFN-MCU: Codian 4520 maximal 40 Teilnehmer in FullHD (1920x1080) plus 40 Audio-Teilnehmer pro Konferenz möglich Qualität des Videos und Audios wird an Möglichkeiten des jeweiligen Terminals angepaßt (Transcoding) Bildverbesserung mittels ClearVision -Technologie jeder Teilnehmer kann sein eigenes Layout als Ansicht definieren sehr stabile Funktionalität gut per WWW-Interface steuerbar 80 externe Zuschauer per Streaming zuschaltbar Datenübertragung mittels H.239 in HD Dual Video Qualität siehe dazu auch: Videokonferenzen Technische Details Hard- und Software Abschnitt [Geräteliste] 7 Videokonferenz- Szenario (I) VC-Desktopsystem A VC-Settopsystem B DFN-MCU Gatekeeper VC-Kompaktsystem D VC-Raumsystem C 8

5 Videokonferenz- Szenario (II) 9 Einrichten einer Konferenz (I) Die Konferenznummer im Dienst DFNVideoConference setzt sich zusammen aus: Landesprefix Nummer des Gatekeepers Service Id Id Die Id ist eine beliebige Nummer, die mehrere gleichzeitig stattfindende Konferenzen unterscheidet. Zur Vermeidung von Kollisionen werden im DFN fortlaufende, eindeutige Nummern vergeben, die beliebig oft erneut verwendet werden können. 10

Einrichten einer Konferenz (II) Die Konferenznummer wird generiert unter https://www.vc.dfn.

html Beispiel für eine Nummer: 0049 100 979 12345 11 Aufruf einer Konferenz (Dial-In, Dial-Out) Dial-In:

6 Einrichten einer Konferenz (II) Die Konferenznummer wird generiert unter Beispiel für eine Nummer: Aufruf einer Konferenz (Dial-In, Dial-Out) Dial-In: Einwahlverfahren der Teilnehmer in eine MCU-Konferenz (nicht per IP möglich!) durch Wahl der Konferenznummer, z.b Dial-Out: Administrator der Konferenz lädt über Weboberfläche einen neuen Teilnehmer ein 12

7 Gatekeeper: Definition, Arbeitsweise Ein Gatekeeper ist eine logische Komponente des H.323- Standards, der sowohl als Windows- oder UNIX-Software, als Router-Option, als Teil einer MCU oder eines Gateways implementiert sein kann. ohne Gatekeeper findet eine direkte Kommunikation zwischen den H.323-Komponenten (Terminals, Gateways, MCUs) statt bei Vorhandensein eines Gatekeepers müssen sich die Komponenten bei ihm registrieren Aufgaben: Verbindungsaufbau Adressauflösung Authentifizierungs-/Zugangssteuerung Bandbreitenverwaltung 13 Gatekeeper: Zonenbegriff Administrationskonzept auf Gatekeepern Zone: logische Zusammenfassung aller Geräte, welche einem Gatekeeper zugeordnet sind zur Kennzeichnung erhalten alle Geräte eine Nummer (E.164-Alias) und über den Gatekeeper einen Präfix innerhalb des DFN werden die Präfixe für Gatekeeper nach dem Global Dial Scheme (GDS) vergeben andere Provider haben eigene Nummerierungskonzepte 14

8 Gatekeeper: Vernetzungsstruktur Gatekeeper können miteinander verbunden werden normalerweise besitzt jeder GK eine Tabelle mit Einträgen, welche anderen GK noch existieren im DFN sogenannter Country -Gatekeeper vorhanden; dadurch Reduktion auf eine Tabelle Country-GK ist allen anderen GK als einziger anderer bekannt Präfix = Gatekeeper-Name 15 Gatekeeper: Registrierung Registrierung eines Terminals am Gatekeeper muss eindeutig sein Anmeldung erfolgt per H.323-Name (z.b. Standort: VCC Dresden), E.164-Alias (numerische Zahl: z.b. 1223) und Angabe der Gatekeeper IP-Adresse Aliase können theoretisch pro Sitzung geändert werden, deshalb Nummernplan pro Zone nötig! Teilnehmer können nach der Registrierung mit dem E.164- Alias gerufen werden 16

9 Gatekeeper: Rufaufbau 1. Terminal1 einschalten: Registrierung am GK1 2. Ruf am Terminal1 mit Nummer GK1 findet 0049 Prefix für Country-GK 4. Country-GK findet für DFN-GK T1 5. GK1 fragt DFN-GK nach Nummer GK DFN-GK schickt Terminal1 die IP-Adresse CGK der MCU DGK 7. Terminal1 sendet MCU einen Ruf 8. MCU bestätigt den Ruf MCU 9. Konferenzparameter werden festgelegt 10. Konferenz beginnt T1... Terminal 1; CGK... Country-Gastekeeper; DGK... DFN-Gatekeeper; GK1... Gatekeeper 17 Gatekeeper: Internationale Anbindung World-GK UK: Ukerna 0044 NL: Surfnet 0031 DE: DFN 0049 CH: Switch 0041 US: Videnet 001 DFN-GK 100 VCC-GK DFN MCU Teilnehmer VCC C VCC EX

10 Gatekeeper: Direct Mode Gatekeeper Gatekeeper RAS RAS Teilnehmer Signalling (Q.931) H.245 RTP / RTCP Teilnehmer RAS... Registration Admission Status (Anfrage beim Gatekeeper für Ruferlaubnis) Q Verbindungsaufbau durch Austausch der Adressen H Verhandlung der Parameter und Fähigkeiten zwischen den Endgeräten RTP... Real-Time Transport Protocol RTCP... Real-Time Control Protocol 19 Gatekeeper: Routed Mode Annex G Gatekeeper Q.931 H.245 Gatekeeper RAS RAS Teilnehmer RTP / RTCP Teilnehmer RAS... Registration Admission Status (Anfrage beim Gatekeeper für Ruferlaubnis) Q Verbindungsaufbau durch Austausch der Adressen H Verhandlung der Parameter und Fähigkeiten zwischen den Endgeräten RTP... Real-Time Transport Protocol RTCP... Real-Time Control Protocol Annex G... H definiert Adressauflösung und austausch zwischen Gatekeepern 20

11 Gatekeeper: Beispielkonfiguration [Gatekeeper::Main] # grundlegende Einstellungen wie Name, IP usw. Name=Proxy-GK [RoutedMode] # Der Proxy-Mode benötigt den Routed-Mode. Der GK # kontrolliert nicht nur den Rufaufbau, sondern auch den # Ruf GKRouted=1 Q931PortRange= H245PortRange= AcceptUnregisteredCalls=1 # Annahme von Endgeräte-Calls gewährleisten, deren # Gatekeeper nicht im routed-mode laufen CallSignalPort=1720 # Annahme von Endgeräte-Calls gewährleisten, deren # Gatekeeper nicht im routed-mode laufen [Proxy] Enable=1 # Proxy einschalten InternalNetwork= /8, /16 RTPPortRange= [RasSrv::Neighbors] CountryGK= :1719;0 # Die Verbindung zum Global Dial Scheme (GDS) [RasSrv::RRQAuth] # Einstellungen zur Authentifizierung der Endgeräte 101=sigip: : =sigip: :1720 default=reject 21 Einwahlverfahren: Möglichkeiten Einwahl mittels H.323, wenn das Endgerät an einem Gatekeeper im GDS (Global Dialing Scheme) registriert ist Einwahl mittels H.323, wenn das Endgerät an keinem Gatekeeper registriert ist und der DFN Public Gatekeeper verwendet wird Einwahl mittels H.323 ohne Gatekeeper ( URI-Dialing ) Einwahl mittels des Protokolls SIP (ohne SIP Proxy) Einwahl für Telefonteilnehmer zur Teilnahme an einer Videokonferenz 22

12 Einwahlverfahren: URI-Dialing H.323 V5 (früher H.323 Annex O) = URI-Dialing Wahlverfahren ohne Gatekeeper vorrangig in den nordischen Ländern Europas eingesetzt Syntax ist von den verschiedenen Herstellern unterschiedlich umgesetzt Wahlsyntax vom wählenden Gerät abhängig! Beispiele für die Umsetzung: LifeSize ##KonferenzID LifeSize (Softphone) KonferenzID@mcu.vc.dfn.de Polycom mcu.vc.dfn.de##konferenzid Sony #KonferenzID Cisco (Tandberg) KonferenzID@mcu.vc.dfn.de bei der KonferenzID kann weggelassen werden DNS-Server muss in den Systemeinstellungen eingetragen sein; Anmeldung bei Gatekeeper nicht erforderlich! 23 Einwahlverfahren: SIP-Dialing prinzipiell im DFN zur MCU mittels KonferenzID@mcu.vc.dfn.de möglich SIP muss evtl. am eigenen Endgerät erst noch aktiviert werden einige Geräte schränken die mögliche Bandbreite ein: z.b. Polycom HDX 8004 nur 2000 kpbs 24

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