Videoconferencia

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ESTANDARES

H.320
El estándar H.320, que define la implementación de videoconferencia sobre RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) ha estado vigente durante una década y hoy día es muy común implementarla sobre RDSI. Esto es debido a que RDSI permite la transmisión de videoconferencia en diversos niveles de calidad. RDSI es capaz de proveer una elevada calidad de transmisión de videoconferencia, primeramente por su carácter síncrono, que permite el transporte de vídeo con una baja tasa de retardo. Las características de transporte de RDSI permiten proveer a la videoconferencia de la sensibilidad que ésta demanda, además es capaz de implementarla en una gran variedad de velocidades de transmisión: desde 64 kilobits por segundo (kbps) hasta 2 Megabits por segundo (Mbps). Hasta 128 kbps la videoconferencia es considerada de baja calidad, no siendo apropiada para aplicaciones de negocios. Sin embargo, a velocidades iguales o superiores a 384 kbps, RDSI provee una muy buena calidad de transmisión, ideal para aplicaciones de negocios.



La velocidad de transmisión de la videoconferencia está directamente relacionada con las aplicaciones que se le dan a esta:

64 kbps: Generalmente para aplicaciones recreacionales, donde la baja resolución y los desfases entre el audio y el video son aceptables.
128 kbps: Utilizada en conferencias dentro de empresas y organizaciones (cortas distancias).
384 kbps: Calidad para aplicaciones de negocios. El audio y el video están sincronizados y los movimientos son uniformes.
512 kbps: Alta calidad para aplicaciones de negocios. Alta resolución y movimientos muy uniformes; el desfase entre audio y vídeo es prácticamente indetectable.
768 kbps ó más: Excelente calidad de transmisión de videoconferencia. Ideal para aprendizaje a distancia, aplicaciones médicas, entre otros.


RDSI permite obtener una buena calidad en la transmisión de videoconferencia a velocidades iguales o superiores a 384 kbps; sin embargo, es muy costoso y presenta ciertas complejidades. Por ejemplo, es necesario implementar tres interfaces de 128 kbps y llevarlas a cada uno de los dispositivos de videoconferencia. Estas líneas deben entonces conectarse formando un solo canal a través de un multiplexor (MUX). Además es necesario disponer de tarjetas V.35 y RS-366 para cada estación de trabajo.



El algoritmo de compresión H.261 define dos resoluciones de vídeo: el CIF (Formato Intermedio Común), de 352x288 y el QCIF (un cuarto del Formato Intermedio Común) de 176x144. El H.320 también posee tres codecs (codificadores - decodificadores) de audio: el G.711, que usa un ancho de banda de 64 Kbps para proporcionar audio de 3 KHz de calidad telefónica; el G.722, un algoritmo de mejor calidad que produce audio de 7.5 KHz pero consume un ancho de banda de hasta 64 Kbps; y el G.728 que, a pesar de proporcionar audio de calidad casi telefónico, sólo requiere de 16 Kbps.



H.321

Para implementar las características del estándar H.320 en cuanto a calidad de transmisión, con un costo y una complejidad menores, el estándar H.320 ha sido adaptado y ha surgido el estándar H.321. El estándar H.321 describe los métodos para implementar videoconferencia sobre ATM (Modo de Transferencia Asíncrono) con ventajas sobre el modelo RDSI, y totalmente compatible con el estándar H.320.



El estándar H.321 basado en ATM implementa la videoconferencia en el mismo estilo que RDSI, con los mismos incrementos en velocidad de transmisión (128 kbps, 384 kbps, 768 kbps, etc.). La diferencia fundamental es que la videoconferencia sobre ATM es más fácil y más barata de implementar. ATM logra esto debido a aspectos como los siguientes:

Las tarjetas V.35 y RS-366 son sustituidas por una tarjeta ATM a 25 Mbps. La tarjeta ATM en costo, es unas cuantas veces mucho menor que los componentes V.35.
Se utiliza una pasarela RDSI-ATM como punto de acceso centralizado para la red WAN RDSI. Esta metodología permite el acceso fuera de la red y sirve también de centro de multiplexaje, sustituyendo los multiplexores para cada estación utilizados en la implementación RDSI. Esto proporciona un ahorro importante.
Se utilizan switches ATM en lugar de RDSI, disminuyendo costos en la implementación.
La topología ATM no necesita de múltiple cableado como ocurre con la implementación RDSI, que requiere de tres cables UTP individuales.


La implementación de ATM no sólo proporciona beneficios en cuanto a la disminución de costos para implementar la transmisión de videoconferencia, sino que provee las bases de una arquitectura de red que puede utilizarse para el transporte de voz y datos en adición a la videoconferencia. Esta capacidad está haciendo de ATM la elección tecnológica en un amplio espectro de aplicaciones.



Adaptan al H.320 a las topologías de la siguiente generación, como ATM y SDM de banda ancha. El H.321 proporciona la máxima capacidad hacia atrás, y conserva la capacidad del H.320 y algunos de sus componentes, incluido el H.261. El H.310 añade el algoritmo de compresión de video MPEG-2 de ISO, que proporciona calidad de video clase HDTV (televisión de alta definición).

H.322
Es una versión mejorada del H.320, optimizada para redes que garantizan Calidad de Servicio (QoS) para tráfico isocrónico, como el video en tiempo real. Fue el primer estándar usado con la norma IEEE 802.9 para redes LAN Ethernet.

H.323

Extiende al H.320 a Ethernet, Token Ring y otras redes de paquetes switcheados que no garantizan QoS (Quality of Service). Soporta operaciones punto a punto y multipunto. Además del Codec de video H.261 y el Codec de audio G.711 del H.320, las implantaciones del H.323 también pueden incluir componentes del H.320 y el H.324, como H.263, G.722, G.723 y G.728.



Los temas de QoS se han manejado por un componente de portero centralizado que permite que los administradores de LAN administren el tráfico de video en la espina dorsal. Otra parte integral de la especificación define una compuerta LAN/H.320, que permite que cualquier nodo H.323 interopere con productos.



Hace poco tiempo se han concluido los trabajos relacionados con un nuevo estándar, el H.323. Este nuevo estándar fue diseñado para establecer videoconferencia sobre redes basadas en arquitecturas como Ethernet, Token Ring, FDDI, etc., utilizando los protocolos TCP/IP. H.323 no tiene las características que poseen los estándares H.320 y H.321, que fueron diseñados para aprovechar las ventajas de ISDN y ATM, para proporcionar una videoconferencia de alta calidad. El estándar H.323 es independiente del transporte, permitiendo la implementación de cualquier arquitectura de transporte, como por ejemplo ATM.



Los estándares para transmisión de videoconferencia sobre redes IP/Ethernet comienzan a ser una realidad. La diferencia básica con los anteriores es que esta videoconferencia, basada en este tipo de redes, no posee en su arquitectura una capa dedicada a la calidad del servicio, en la cual basar el transporte del vídeo. Como resultado de esta implementación se obtiene una videoconferencia con desfases entre voz y audio y con baja calidad. Esta videoconferencia no puede ser considerada para aplicaciones de negocios serias.

El transporte de vídeo sobre redes Ethernet también tiene el desafortunado efecto de permitir la interacción entre el tráfico de datos y vídeo. Esto hace que el ancho de banda disponible para el tráfico de datos se vea disminuido por el tráfico de vídeo.

En este sentido, este tipo de videoconferencia podría utilizarse, por ejemplo, para establecer discusiones entre los individuos participantes en un proyecto; sin embargo, para establecer videoconferencia con alta calidad y con características multipunto es necesario utilizar ATM o ISDN.



Debido a la carencia de calidad de servicio en estas arquitecturas Ethernet, los diseñadores de los sistemas de transporte han propuesto un nuevo protocolo, RSVP. Resource ReSerVation Protocol (RSVP), actúa sobre la red para canalizar su comportamiento y hacerlo compatible con las necesidades del transporte en tiempo real.



RSVP se integra en una evolución hacia una nueva arquitectura, que pretende asegurar las comunicaciones multipunto en tiempo real conservando la filosofía del mejor esfuerzo (best effort) y la arquitectura IP. Esta evolución prevé los siguientes puntos:

Establecer y mantener un camino único para un flujo de datos gracias a los protocolos de encaminamiento multipunto. Este mantenimiento del camino es indispensable para el funcionamiento de RSVP.
Establecer un módulo de control que gestione los recursos de la red.
Instaurar un sistema de ordenación de paquetes en la cola de espera para satisfacer la calidad de servicio solicitada.


En general, RSVP es un protocolo de control que permitirá obtener el nivel de calidad de servicio optimizado para un flujo de datos.

H.324

El estándar H.324 para transmisión de videoconferencia define una metodología para su transporte a través de la red telefónica ó lo que se conoce como POTS (Plain Old Telephone Systems). Específicamente el estándar H.324 describe terminales para comunicaciones multimedia trabajando a bajas velocidades, utilizando módems V.34. Estos terminales pueden transmitir voz, datos y vídeo en cualquier combinación en tiempo real.



Puede incorporar codificación H.261, pero la mayor parte de las implantaciones usarán el H.263, una versión escalable del H.261 que añade un formato sub-QCIF (SQCIF) de 128x96. Debido al diseño eficiente del H.263, puede producir velocidades de cuadro muy parecidas a la de los sistemas RDSI, actuales, pero mediante módems baratos asistidos.



El estándar H.324 está diseñado para optimizar la calidad de la transmisión de videoconferencia sobre los enlaces de baja velocidad asociados con los POTS, típicamente estas velocidades están en el rango de 28.8 kbps a 56 kbps. Estas bajas velocidades de transmisión sumadas a la naturaleza impredecible del medio de transmisión, restringe este tipo de videoconferencia a unos pocos cuadros por segundo.



Sin embrago, se espera que el estándar H.324 tenga cierta aceptación entre el mercado de consumidores. Primero, porque este tipo de videoconferencia está orientada a aplicaciones recreacionales donde no se requiere de una elevada calidad y en segundo lugar debido a la facilidad de implementación donde sólo se requiere de un PC equipado con un módem y utilizar la red telefónica convencional (POTS).