Sip, h.323, Rsvp, Rtp, Rtcp, Rtsp

Protocolos Multimídia

Alunos: Roberto SchemidRafael Mansano

Protocolos MultimídiaExemplos de Aplicações Multimídia

Mídia Armazenada: • conteúdo gravado e armazenado• play/pause/rewind/forward

Streaming :• vê o conteúdo enquanto baixa o arquivo• evita baixar o arquivo todo para ver o conteúdo

Mídia ao Vivo :• não se pode pausar/avançar• se perde-se um pacote, sem informação

Interativo em Tempo-Real : • como o ao vivo • vídeo-conferência/internet phone


Problemas da Internet Hoje

Best effort

• há perda de pacotes

• atrasos

• não garantia de chegada dos pacotes

• packet jitter


Compressão de Áudio e Vídeo

• Streaming multimídia têm crescido

• Compressão para fazer melhor uso da rede

• M-PEG, J-MPEG, GSM, PCM


Media Players

• Executam as mídias

• Descomprimem a mídia

• Tratam o jitter

• Correção de erros

• Esquemas de bufferização


Protocolos

• Empacotar os pedaços de mídia

• Controla as operações durante as sessões

• Otimiza o processo da transmissão da mídia

• Possibilita interação

• Reservar recursos

Protocolos MultimídiaProtocolos:

RTP – Real Time Protocol

RTCP – Real Time Control Protocol

RTSP – Real Time Streaming Protocol

SDP – Session Description Protocol

ST-II – Internet Stream Protocol II

SIP – Session Initiation Protocol

H.323

RSVP – Reservation Protocol

SRP – Selective Retransmission Protocol

Protocolos MultimídiaAcessando um a mídia por um web Server

• Por HTTP, browser usa conexão TCP para acessar a mídia• Ao receber, passa para o media player• Não há facilidades para pausar, avançar uma reprodução.

Acessando por streaming Server

• Media player usa UDP em vez de TCP• Servidor HTTP serve meta-arquivos• Browser no player contata webserver• Servidor de streaming serve o arquivo multimídia propriamente• Media player o contata

Protocolos MultimídiaRTSP (RFC 2326) – Real Time Streaming Protocol

• Protocolo que permite ao usuário interagir com a aplicação

• Play/pause/rewind/fast forward/slow

• RTSP não faz:� Definir compressão para as midias� Definir encapsulamento� Definir entre TCP ou UDP� Definir buferização

• É protocolo out of band – como ftp� Controles são mandados fora da banda (porta 544)� Mídia mandada em banda (TCP ou UDP)

• Escolha por diferentes qualidades de mídia disponíveis(lo-fi/hi-hi) para se transmitir

Protocolos MultimídiaRTP (RFC 1889) – Real Time Protocol

• Protocolo encapsulador

• Roda sobre UDP

• Não oferece qualidade de serviço

• Somente end-systems o percebem, não roteadores

• Unicast/multicast

• Implementações no nível de transporte ou de aplicação


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Pacotes RTP

1: PayLoad Type – tipo de mídia (MPEG, GSM, PCM)

2: Sequence Number – 16 bits, inc de 1 para cada pacote enviado

3: Timestamp – 32 bits, para uso na remoção de jitter

4: Synchronization Source Identif – 32 bits, identifica a fonte do pacote

5: Outros campos


Aplicação

RTP

UDP

IP

Enlace

Socket

Físico

Enlace

IP

UDP

RTP

Aplicação

Físico

Desenvolvendo aplicações com RTP

• Socket entre RTP e UDP – nível aplicação – código implementado à mão

• RTP no nível de transporte – bibliotecas C e Java

Protocolos MultimídiaRTCP (RFC 1889) – RTP Control Protocol

• Usado com RTP

• Pacotes se distinguem do RTP pelo número da porta (diferem de 1)

• Não encapsula

• Pacotes RTCP contém informações estatísticas:� Número de pacotes enviados� Número de pacotes perdidos� Jitter

•Todos os receptores e remetentes recebem pacotes RTCP periodicamente

Protocolos MultimídiaRTCP

• Cabeçalho RTCP contém:� SSRC do stream RTP do qual o relatório se refere� Fração dos pacotes perdidos dentro do pacote RTP emquestão� Número seqüencial do último pacote RTP recebido� Jitter precisamente estimado

• Pacotes RTCP são empilháveis: infos sobre receptor, remetente podem ser concatenados e encapsulados em UDP e transmitidos


SRP – Selective Retransmission Protocol

• Desenhado para melhorar a performance de aplicações multimídia

• Balancear altas perdas do UDP e latência do TCP

• Usa algoritmo de decisão para retransmitir ou não um pacote

• Nível de aplicação

• Suas mensagens são em UDP


SRP – funcionamento

Durante o streaming, se uma aplicação percebe falta de um pacote, o algoritmo de decisão decide se ela pedirá ou não o pacote novamente. O algoritmo leva em consideração o quanto de perda e latência a aplicação pode suportar e o quanto disso está acontecendo. Caso seja feito novo pedido pelo pacote perdido, quaisquer outras mensagens recebidas são buferizadase a aplicação aguardará a chegada do pedido. Se a resposta não chegar, novo pedido é feito.


SRP – Porque UDP?

• Mensagens do UDP são bem parecidas com a do SRP

• UDP não implementa restrições, TCP sim

• Somente adicionadas funcionalidades, sem substituição

Protocolos MultimídiaSDP - Session Description Protocol

• Descreve sessões multimidia.• Não possui mecanismo próprio de

transporte (utiliza protocolos como SIP,SAP, RTSP, etc...).

• Informações contidas: tipo de mídia,protocolo de transporte, formato damídia, endereço de destino, porta derecepção e URIs (IdentificadoresUniversais de Recursos).

Protocolos MultimídiaST-II – Internet Stream Protocol

• Criado para substituir o IP (por issotambém é chamado de IPv5).

• Armazena características deperformance e alocação de recursos darede.

• Suporta protocolos como: PVP, NVP,TCP e outros.

• Pode ser encapsulado em IP.• Contém uma camada superior

destinada ao controle chamada deSCPM que permite o re-roteamento.

Protocolos MultimídiaSIP – Session Initiation Protocol

• Alta mobilidade.• Conexão de duas ou mais pessoas com

transmissão de áudio e vídeo queutilizando codecs diferentes.

• Mensagens se assemelham com as deHTTP.

• Utiliza pacotes UDP ou TCP.

Protocolos MultimídiaH.323

• Faz conferências entre end-points eentre end-points e telefonesconectados a redes de comutação.

• Especifica: codecs de áudio e vídeoentre end-points, como sãoencapsulados (normalmente usandoRTP),comunicação dos end-points comos gatekeepers

• Os end-points devem possuir nomínimo pelo menos G.711 para áudio eQCIF H.261 para vídeo (o de vídeo éopcional).

Pequeno e simples.Grande e complexo.

Vindo do IETF.Vindo do ITU.

Um protocolo apenas.Suíte completa de protocolos.

SIPH.323

Comparativo entre H.323 e SIP


Protocolos MultimídiaRSVP – Reservation Protocol

• Faz alocação de banda para cada fluxo.• O roteador gerencia a quantidade de

banda de cada aplicação.• Clientes, servidores e roteadores

devem possui-lo.• Faz as reservas através de arvores

multicast.• Ideal para garantir QoS p/aplicações

multimídia na rede.

Protocolos MultimídiaAlém do melhor esforço

• Protocolos e técnicas utilizadas não suficientes para dar perfeição às aplicações. Performance conforme a rede

• Atrasos, perda de pacotes, jitter

• Classificação dos pacotes permite distinção entre eles

• Isolamento dos fluxos, afim de um não atrapalhar o outro

• Utilizar os recursos da maneira mais eficiente possível

• Fluxo declararia seus requerimentos e a rede aceitaria-o ou não

• Isso são bases para a Qualidade se Serviço (QoS)

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