Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Universidade Federal do Pará

Mestrado Interinstitucional em Ciências da Computação

Tutorial - Especificação ITU H.323 - MCU

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4.4. Unidade de Controle Multiponto (MCU)

A Unidade de Controle Multiponto (MCU) apóia conferências entre três ou mais estações. Como elemento do H.323, um MCU consiste em um Controlador Multiponto (MC), que é obrigatório, e zero ou mais Processadores de Multiponto (MP). O MC dirige negociações H.245 entre todos os terminais para determinar velocidades comuns para processos de áudio e vídeo. O MC também controla recursos de conferência determinando se os fluxos de áudio e vídeos serão multicast.

O MC não trata diretamente qualquer tipo de fluxos de mídia. Isto é atribuição do MP que mistura, chaveia, e processa áudio, vídeo e/ou bits de dados. Facilidades MC e MP podem existir em um componente dedicado ou podem ser parte de outros componentes H.323. 

Conferências Multipontos são dirigidas para uma variedade de métodos e configurações H.323. A Recomendação usa os conceitos de conferências centralizadas e descentralizadas, como mostrado na Figura 5.

Figura 5

Conferências Multipontos centralizadas exigem a existência de uma facilidade MCU para uma conferência de multiponto. Todos os terminais enviam áudio, vídeo, dados e fluxos de controle para o MCU em um estilo ponto-para-ponto. O MC administra a conferência usando funções de controle H.245 que também definem as capacidades para cada terminal. O MP faz o mixer de áudio, distribuição de dados e funções de chaveamento/mixer de vídeo, executadas em conferências de multiponto típicas e manda de volta os fluxos resultantes aos terminais participantes. O MP também pode prover conversão entre codecs diferente e taxas de bits, além de poder usar multicast para distribuir vídeo processado. Um MCU típico suporta conferências de multiponto centralizado, e consiste de um MC e um MP de áudio, vídeo e/ou dados.

Conferências multipontos descentralizadas podem fazer uso de tecnologias multicast. Terminais multicast H.323 compartilham áudio e vídeo com outros terminais sem enviar os dados a um MCU. Observa-se que o controle de dados de multiponto ainda é processado pelo MCU, e ainda são transmitidas informações de Canal de Controle H.245 em um modo de ponto-para-ponto para um MC. 

Terminais receptores são responsáveis pelo processo de fluxos múltiplo de áudio e vídeos. Terminais usam Canais de Controle H.245 para indicar a um MC quanto vídeo simultâneo e fluxos de áudio eles podem decodificar. O número de conexões simultâneas de um término não limita o número de vídeo ou fluxos de áudio, que em uma conferência são multicast. O MP também pode prover seleção de vídeo e mixer de áudio em uma conferência descentralizada multiponto. 

Conferências multipontos híbridas usam uma combinação de características centralizadas e descentralizadas. Os sinais H.245, e outros fluxos de áudio ou vídeo são processados por mensagens de ponto-para-ponto ao MCU. O sinal restante (áudio ou vídeo) é transmitido a um terminal H.323 compartilhado por multicast. 

Uma vantagem da conferência centralizada é que todos os terminais H.323 suportam comunicações de ponto-para-ponto. O MCU pode produzir múltiplos elementos unicasts para os participantes de conferência e nenhuma capacidade extra da rede é requerida. Alternativamente, o MCU pode receber unicasts múltiplos, mixers de áudio e vídeo de e fluxos de multicast, conservando a largura de banda de rede.

H.323 também suporta mix de conferências multiponto nas quais alguns terminais estão em uma conferência centralizada, outros estão em uma conferência descentralizada, e um MCU provê a ponte entre os dois tipos. O terminal não está atento da natureza mista da conferência, só do modo de conferência na qual ele envia e recebe. 

Apoiando em processos multicast e unicast, o H.323 dá apoio a geração atual e para as  tecnologias de rede de futuro. Multicast faz uso mais eficiente da largura de banda da rede, mas uma situação de alta computação provavelmente irá sobrecarregar os terminais, que têm que fazem um mixer e chaveamento dos seus próprios fluxos de áudio/vídeo. Adicionalmente, é requerido apoio de multicast em roteadores e switches de redes. 

Um MC pode ser localizado dentro de um Gatekeeper, Gateway, Terminal ou MCU. 

Considere um exemplo simples onde uma conferência de multiponto é configurada para três clientes (Figura 6). Um terminal cliente (Cliente B) executa a função de MC. Todos os terminais poderiam usar multicast para participar em uma conferência descentralizada. Uma função de MP em cada nó misturaria e apresentaria os sinais de áudio e vídeo para o usuário. Esta aproximação minimiza a necessidade de recursos especializados de rede. Entretanto, a rede deve ser configurada para dar suporte multicast.

Figura 6

Um MCU separado pode ser usado para direcionar somente áudio, dados e funções de controle. Nesta configuração o vídeo pode ser ainda multicast, o que conserva a largura de banda. Este MCU poderia ser um sistema dedicado ou um terminal com capacidade computacional extra.  

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