Περιγραφή Μερικών Δικτυακών Εφαρμογών Πολυμέσων

Audio-Video Interpersonal Εφαρμογές

Να υπενθυμίσουμε ότι αυτή η κατηγορία αναφέρεται σε εφαρμογές people-to-people οι οποίες διευκολύνουν την επικοινωνία από απόσταση δύο μόνο ατόμων. Συνήθως, οι συσκευές που χρησιμοποιούνται σε τέτοιου είδους εφαρμογές είναι επιτραπέζιες, γι’ αυτό και μιλάμε για desktop εφαρμογές (σε αντιδιαστολή με εφαρμογές που απαιτούν ειδικά διαμορφωμένα δωμάτια και πιο εξειδικευμένο εξοπλισμό).

Ένα πρώτο είδος τέτοιων εφαρμογών είναι η λεγόμενη υποβοηθούμενη από υπολογιστή τηλεφωνία (computer-assisted telephony). Η επικοινωνία γίνεται διαμέσου των τηλεφωνικών δικτύων και ο ρόλος τους υπολογιστή να προσφέρει επιπλέον λειτουργίες και αυτοματισμούς. Στην πιο απλή περίπτωση, ο υπολογιστής δρα ως υποβοήθημα της τηλεφωνικής συσκευής. Αυτό σημαίνει ότι το τηλέφωνο δέχεται τις κλήσεις, αναπαράγει και στέλνει τη φωνή και ο υπολογιστής αναλαμβάνει δευτερεύουσες εργασίες όπως αυτόματο σχηματισμό του αριθμού και αναγνώριση του καλούντα. Υπάρχουν όμως και συστήματα υπολογιστή, τα οποία αναλαμβάνουν να αντικαταστήσουν πλήρως τις τηλεφωνικές συσκευές. Αυτά τα συστήματα βρίσκονται ακόμα σε εξέλιξη και έχουν να αντιμετωπίσουν αρκετά ζητήματα (όπως το διαχωρισμό της φωνής από τους άλλους θορύβους του περιβάλλοντος). Η υποβοηθούμενη από υπολογιστή τηλεφωνία μπορεί να προσφέρει μια ποικιλία νέων υπηρεσιών στους χρήστες. Μερικές από αυτές είναι:

·       Κλήση με βάση το όνομα όχι τον αριθμό, κατευθείαν μέσα από κάποιο ηλεκτρονικό κατάλογο

·       Αναγνώριση του ονόματος του καλούντα (αν το δίκτυο υποστηρίζει αναγνώριση του αριθμού του καλούντα)

·       Σύνθετοι τηλεφωνητές με δυνατότητα αυτόματης απάντησης

·       Αυτόματη επανάκληση ενός αριθμού μετά από αποτυχία

·       Ηχογράφηση και αυτόματη αποστολή μηνύματος σε πολλούς παραλήπτες

·       Χειρισμός ολόκληρων πακέτων οργάνωσης γραφείου διαμέσου τηλεφώνου. Σε αυτά τα συστήματα, το τηλέφωνο λειτουργεί ως touch-tone input, δηλαδή ως τερματικό του υπολογιστή

Εφαρμογές τηλεφωνίας μπορούν να υλοποιηθούν και πάνω σε δίκτυο διαμεταγωγής με πακέτα. Σε αυτή την περίπτωση, ο υπολογιστής αναλαμβάνει πλήρως την σύλληψη, λήψη, αναπαραγωγή και αποστολή της φωνής. Η ύπαρξη του υπολογιστή συνεπάγεται όλες τις λειτουργίες που περιγράψαμε στην υποβοηθούμενη από υπολογιστή τηλεφωνία. Προϊόντα αυτής της κατηγορίας υπάρχουν αρκετά, αλλά υπάρχουν άλυτα προβλήματα, που πηγάζουν κυρίως από τους περιορισμούς της υπάρχουσας δικτυακής υποδομής. Τα συνήθη τοπικά δίκτυα, όπως το Ethernet, μπορούν να υποστηρίξουν τουλάχιστον μια δεκάδα ταυτόχρονων κλήσεων χωρίς να επηρεαστεί η ποιότητα της επικοινωνίας. Στην περίπτωση των WANs, υπάρχουν μεγαλύτερες δυσκολίες. Για να μπορούν να υποστηριχθούν πολλές ταυτόχρονες κλήσεις με ανεκτή ποιότητα, χωρίς να επηρεάζεται σημαντικά η μετάδοση δεδομένων, απαιτείται μια γραμμή τουλάχιστον 1.5Mbps. Η τεχνολογία αυτή είναι αρκετά καινούργια και δεν έχει γνωρίσει μεγάλη διάδοση. Τον τελευταίο καιρό, όμως, έχουν εμφανιστεί προϊόντα, τα οποία χρησιμοποιώντας τις σύγχρονες τεχνικές συμπίεσης, είναι ικανά να υποστηρίξουν ανεκτή ποιότητα φωνής με πολύ μικρό bit-rate. Έτσι, μπορούν να γίνουν διεθνή τηλεφωνήματα διαμέσου του Internet, χωρίς βέβαια να υπάρχει ούτε εγγύηση της ποιότητας ούτε καν της εφικτότητας της σύνδεσης, αλλά αποφεύγοντας τη διεθνή χρέωση.

Το επόμενο στάδιο αυτών των εφαρμογών είναι να προστεθεί και η εικόνα των συνομιλητών. Έτσι προκύπτει η computer-integrated videophony. Η διαφορά αυτής με τις εφαρμογές τηλεδιάσκεψης (teleconferencing) είναι ότι η επικοινωνία περιορίζεται σε δύο άτομα, ενώ η τηλεδιάσκεψη υπονοεί ομάδες ατόμων. Το δίκτυο που μεταφέρει την πληροφορία μπορεί να είναι κάποιο δημόσιο μεταγωγής κυκλώματος, συνήθως ISDN, είτε ένα συνηθισμένο δίκτυο μεταγωγής πακέτων που χρησιμοποιείται στα δίκτυα υπολογιστών. Η ολοκλήρωση στον υπολογιστή έχει την έννοια ότι ο υπολογιστής παραμένει διαθέσιμος στο χρήστη για να συνεχίσει της συνήθεις εργασίες του. Όταν το δίκτυο είναι διαμεταγωγής κυκλώματος, υπάρχει εγγύηση της ποιότητας γι’ αυτό και το είδος αυτό των εφαρμογών εξελίσσεται γρήγορα. Από την άλλη πλευρά, η μετάδοση κινούμενης εικόνας προσθέτει 80-200Kbps στη ροή της φωνής. Τα περισσότερα LANs μπορούν να υποστηρίξουν 5-6 τέτοιες ταυτόχρονες συνδέσεις, ενώ απαιτείται WAN αρκετών Mbit για να υποστηριχθούν αρκετές τέτοιες συνδέσεις. Και σε αυτή την περίπτωση, υπάρχουν προϊόντα που εκμεταλλεύονται την τεχνολογία συμπίεσης και συνήθως λειτουργούν σε δίκτυα IP.

Το προτεινόμενο μέσο μετάδοσης για τέτοιες εφαρμογές είναι το ISDN. Παρ’ όλα αυτά, η διάδοση του ISDN είναι σχετικά αργή. Τις περισσότερες φορές τα διάφορα γραφεία είναι συνδεδεμένα μέσω κάποιου LAN και δεν έχουν όλα πρόσβαση σε ISDN. Η χρήση του ISDN μέσων κάποιου υπολογιστή προϋποθέτει κατάλληλο ISDN interface μέσα στον υπολογιστή ή ειδικές συσκευές που ονομάζονται Terminal Adapters.

Εφαρμογές Μοιραζόμενου Χώρου Εργασίας

Οι εφαρμογές μοιραζόμενου χώρου εργασίας (shared workspace) ανήκουν στην κατηγορία people-to-people εφαρμογών και μπορούν να αναφέρονται είτε σε δύο άτομα είτε σε ομάδες ατόμων. Επιπλέον, βρίσκουν εφαρμογή στο πεδίο της υποστηριζόμενης από υπολογιστή συνεργασίας (computer supported cooperative work). Η ιδέα στην οποία στηρίζονται αυτές οι εφαρμογές είναι απλή: όταν δύο συνεργάτες ανταλλάσσουν απόψεις για τη δουλειά τους χρειάζεται να μπορούν να συνομιλήσουν, να έχουν οπτική επαφή και πιθανώς κάποιο πίνακα ή χαρτί για να σχεδιάσουν κάτι. Όταν το αντικείμενο της συζήτησης είναι κάποιο έγγραφο, χρειάζεται και κάποιο αντίγραφο του, όπου θα γίνουν διορθώσεις, προσθήκες, σχόλια κλπ. Αυτές ακριβώς τις καθημερινές δραστηριότητες προσπαθούν να εξυπηρετήσουν οι shared workspace εφαρμογές, χωρίς να απαιτείται να βρίσκονται οι εργαζόμενοι στον ίδιο χώρο. Υπάρχουν διάφορα είδη τέτοιων εφαρμογών:

Μοιραζόμενοι Πίνακες (shared whiteboards)

Πρόκειται ίσως για το πιο απλό είδος εφαρμογών. Τα προγράμματα αυτά επιτρέπουν το μοίρασμα ενός παραθύρου του υπολογιστή σε πολλούς χρήστες. Κάθε χρήστης έχει στη διάθεση του κάποια εργαλεία με τα οποία μπορεί να γράψει και να σχεδιάσει πάνω σε αυτό το παράθυρο. Δηλαδή, το παράθυρο παίζει το ρόλο του πίνακα. Με κάποιο απλό τρόπο, όπως διαφορετικά χρώματα, διαχωρίζεται η είσοδος του κάθε χρήστη. Το background του πίνακα μπορεί να είναι κενό ή να υπάρχει κάποια εικόνα. Η δεύτερη περίπτωση διευκολύνει την περίπτωση που το αντικείμενο της συνεργασίας είναι κάποιο έγγραφο. Μέσω του μοιραζόμενου πίνακα, οι χρήστες μπορούν να κάνουν, απ’ ευθείας πάνω στο έγγραφο, διορθώσεις και σχόλια.

Ένα σημαντικό σημείο αυτών των εφαρμογών είναι οι κανόνες με τους οποίους διατίθεται ο πίνακας στους χρήστες (control of the floor). Υπάρχουν διάφορες στρατηγικές:

·       το σύστημα δεν επιβάλει κάποιον κανόνα αλλά αφήνει στη διακριτικότητα των χρηστών την ομαλή χρήση του πίνακα

·       όταν ένας χρήστης γράφει στον πίνακα κανείς άλλος δεν μπορεί να γράψει

·       ένας χρήστης μπορεί να ζητήσει αποκλειστική χρήση του πίνακα για εγγραφή.

Οι εφαρμογές αυτές δεν έχουν πολλές απαιτήσεις από το δίκτυο. Κατά συνέπεια μπορούν να υλοποιηθούν τόσο πάνω σε LAN όσο και σε WAN. Η μόνη απαίτηση είναι η περιορισμένη καθυστέρηση μεταφοράς, όχι πάνω από 1sec, η οποία μπορεί να ικανοποιηθεί εύκολα. Για να μην προστίθεται άχρηστο φορτίο στο δίκτυο όταν ο αριθμός των χρηστών είναι μεγαλύτερος του δύο, είναι σκόπιμο να μπορεί το δίκτυο να προσφέρει υπηρεσίες multicasting.

Για να μπορούν να επικοινωνήσουν και μέσω ομιλίας ή εικόνας, στη γενική περίπτωση, οι εφαρμογές αυτές χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα με κάποιο συνεχές κανάλι επικοινωνίας, όπως είναι το τηλέφωνο ή οι εφαρμογές τηλεδιάσκεψης (που θα περιγράψουμε παρακάτω).

Εργαλεία Μοιράσματος Εφαρμογών (Shared applications tools)

Πολλές φορές, δύο εργαζόμενοι κάθονται μπροστά στον ίδιο υπολογιστή και, για παράδειγμα, γράφουν κάποιο έγγραφο. Όλες σχεδόν οι εφαρμογές είναι γραμμένες ώστε μόνο ένα χρήστης να μπορεί να τις ελέγχει. Άρα στην περίπτωση μας, ο ένας χρήστης θα χειρίζεται την εφαρμογή. Όταν ο άλλος θέλει να επέμβει ή απλώς να εργαστεί ταυτόχρονα, το μόνο που μπορεί να κάνει είναι να δώσει οδηγίες στον χειριστή. Θα ήταν σκόπιμο να μπορούν και οι δύο να έχουν τον έλεγχο της εφαρμογής και να κάνουν ταυτόχρονα τις αλλαγές που επιθυμούν, σαν να υπήρχαν δύο πληκτρολόγια και δύο ποντίκια στον ίδιο υπολογιστή, χωρίς να χρειάζεται καν να βρίσκονται στο ίδιο χώρο. Αυτές τις δυνατότητες έρχονται να προσφέρουν τα εργαλεία μοιράσματος των εφαρμογών. Να τονιστεί η εφαρμογή αυτή καθ’ αυτή, ο επεξεργαστής κειμένου στο παράδειγμα μας, δεν έχει τέτοιες δυνατότητες. Είναι το εργαλεία μοιράσματος εφαρμογών που τις προσθέτει. Γενικεύοντας αυτή την ιδέα, ολόκληρος υπολογιστής μπορεί να μοιραστεί μέσω ενός τέτοιου εργαλείου.

Τα προβλήματα που πρέπει να επιλύσουν οι σχεδιαστές τέτοιων εφαρμογών, είναι αρκετά: η στρατηγική floor control, η μέθοδος σύνδεσης και αποσύνδεσης των χρηστών με και από μια συνεδρία, η εξασφάλιση της συμβατότητας όταν οι υπολογιστές που συμμετέχουν είναι διαφορετικοί. Το εύρος που απαιτούν από το δίκτυο δεν είναι υπερβολικό, γι’ αυτό και υπάρχουν προϊόντα που λειτουργούν πάνω σε δίκτυα IP τόσο LAN όσο και WAN. Και σε αυτή την περίπτωση, η ύπαρξη πολλών χρηστών καθιστά το multicasting επιθυμητό.

Διανομή audio-video

Και στις προηγούμενες εφαρμογές που περιγράψαμε απαιτούνταν μεταφορά ήχου και video. Η διαφορά αυτού του είδους εφαρμογών είναι ότι το ενδιαφέρον επικεντρώνεται σε παθητική διανομή σε πολλούς παραλήπτες. Με τον όρο παθητική εννοούμε ότι οι παραλήπτες δεν στέλνουν απαντήσεις. Η διανομή μπορεί να έχει δύο μορφές: broadcasting και multicasting. Όταν γίνεται broadcasting της πληροφορίας, όλοι οι χρήστες, που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο και έχουν τον κατάλληλο εξοπλισμό, μπορούν να λάβουν την πληροφορία. Αντίθετα, όταν γίνεται multicasting, η πληροφορία προορίζεται μόνο σε χρήστες που ανήκουν σε συγκεκριμένες ομάδες (multicast groups) που είναι εξουσιοδοτημένες να λάβουν την πληροφορία. Το multicasting μπορεί να έχει δύο μορφές: multicasting σε κλειστές ομάδες, που σημαίνει ότι τα μέλη των ομάδων είναι καθορισμένα από κάποια αρχή και multicasting σε ανοικτές ομάδες, που σημαίνει ότι οι ομάδες είναι ανοικτές για όλους τους χρήστες που επιθυμούν να συμμετάσχουν.

H διανομή μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους. Σε δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος, όπως το ISDN, όπου δεν υποστηρίζεται εγγενώς ούτε multicasting ούτε broadcast, ή μόνη λύση είναι να εγκατασταθούν πολλές συνδέσεις μεταξύ δύο σταθμών (multiple biparty connections). Αυτή η μέθοδος επιβαρύνει τόσο το δίκτυο, αφού πολλά αντίγραφα θα κυκλοφορήσουν, όσο και την πηγή, η οποία θα πρέπει να στείλει την πληροφορία σε πολλές συνδέσεις. Είναι προφανές ότι δεν μπορεί να γίνει broadcasting με αυτόν τον τρόπο, παρά μόνο multicasting σε μικρές ομάδες. Υπάρχουν όμως και δίκτυα που προσφέρουν δυνατότητες broadcasting. Μερικά από αυτά υποστηρίζουν broadcasting εκ κατασκευής (δίκτυα μοιραζόμενου μέσου), είτε μέσω αντιγραφής των δεδομένων σε κατάλληλα επιλεγμένους κόμβους.

Στα LAN μοιραζόμενου μέσου η πληροφορία που μεταδίδεται είναι διαθέσιμη σε όλους του κόμβους. Κατά συνέπεια, το broadcasting είναι πάρα πολύ εύκολο. Αρκεί το κάθε πακέτο να μεταφέρει κάποια σημαία που να υποδεικνύει στους σταθμούς ότι το πακέτο αυτό είναι για όλους. Με παρόμοιο τρόπο μπορεί να υλοποιηθεί το multicasting. Σε κάθε πακέτο προσαρτείται μια σημαία που υποδηλώνει την ομάδα στην οποία προορίζεται το πακέτο. Αν το interface του σταθμού προς το δίκτυο έχει γνώση της ομάδας στην οποία ανήκει και στέλνει στη CPU του σταθμού μόνο τα σωστά πακέτα, τότε δεν υπάρχει πρόβλημα. Αν όμως η επιλογή γίνεται από τη CPU, τότε τίθεται πρόβλημα ασφαλείας.

Τα περισσότερα WAN, όπως και το IP, δεν έχουν δυνατότητες broadcasting αλλά προσφέρουν με κάποιο τρόπο multicasting. Στην περίπτωση αυτή, είναι δυνατόν να προσομοιωθεί το broadcasting ως εξής: αν γίνει multicasting σε ανοικτή ομάδα, στην οποία μπορεί να συμμετάσχει οποιοσδήποτε, τότε από την πλευρά του χρήστη, η υπηρεσία μοιάζει με broadcasting. Σύμφωνα με αυτή την αρχή λειτουργεί η τηλεόραση μέσω του Internet καθώς και το MBone.

Όσον αφορά στο εύρος ζώνης, τα 200Kbps που απαιτούνται για χαμηλής ποιότητας εικόνα μπορούν να διακινηθούν μέσω όλων των LAN. Όταν ζητείται καλή ποιότητα, η οποία απαιτεί εύρος ζώνης γύρω στα 6-8Mbps ή 3-6Mbps αν χρησιμοποιηθεί MPEG-2 συμπίεση, τότε το Ethernet και το Token Ring των 10Mbps μόλις που αρκούν. To FDDI ή κάποιο από τα ταχύτερα δίκτυα LAN που περιγράψαμε παραπάνω πρέπει να χρησιμοποιηθεί.

Οι επιλογές που χρησιμοποιούνται για τη διανομή σε μεγάλες αποστάσεις είναι τρεις. Η πιο παλιά λύση είναι η χρήση κάποιου εναέριου δικτύου, συνηθέστερα δορυφορικού. Το εύρος ζώνης της δορυφορικής μετάδοσης είναι ικανοποιητικό ενώ η αυξημένη καθυστέρηση (γύρω στα 570ms) είναι ανεκτή σε τέτοιες non-interactive εφαρμογές. Όταν απαιτείται multicasting σε μικρές ομάδες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και δίκτυο ISDN. Τέλος, όταν η διανομή έχει ως στόχο πολλές ομάδες χωρίς ιδιαίτερη συνοχή, τότε η μόνη λύση είναι τα δίκτυα IP με μέσο μετάδοσης το Internet. Το κύριο πρόβλημα σε αυτήν την περίπτωση είναι το περιορισμένο εύρος ζώνης και η μεταβλητότητα της ποιότητας των υπηρεσιών. Ιδιαίτερη πρόνοια πρέπει να ληφθεί για την ασφάλεια των δεδομένων όταν γίνεται μετάδοση σε κλειστή ομάδα. Ο μόνος τρόπος να γίνει κάτι τέτοιο με ασφάλεια, είναι να χρησιμοποιηθεί απομονωμένο φυσικό μέσο ή να μεταδοθεί η πληροφορία κρυπτογραφημένη.

Audio-Videoconferencing

Οι εφαρμογές audio-videoconferencing είναι η φυσική συνέχεια της videophony και της διανομής video που περιγράψαμε σε προηγούμενη παράγραφο. Η βασική διαφορά με αυτές τις εφαρμογές είναι, με τη μεν videophony, η  υποστήριξη πολλών επικοινωνούντων ομάδων και με τη δε διανομή video, η υποστήριξη επικοινωνίας και προς τις δυο κατευθύνσεις (bi-directional communication).

Το πρώτο ζητούμενο από ένα σύστημα videoconferencing είναι να μπορεί να συλλάβει την εικόνα μιας ομάδας ατόμων που συμμετέχει στη διάσκεψη. Αυτό μπορεί να γίνει μέσω μιας κάμερας που καλύπτει όλα τα μέλη ή/ και μιας κάμερας που μετακινείται, είτε αυτόματα ακολουθώντας τη φωνή του ομιλητή είτε κατόπιν εντολής κάποιου χειριστή, ώστε να εστιάζει στον ομιλητή. Επιπλέον, κατά την διάρκεια της διάσκεψης είναι πιθανό να προκύψει η ανάγκη μετάδοσης κάποιου εγγράφου. Αυτό μπορεί να γίνει με σύλληψη του έγγραφου με μια αφιερωμένη σε αυτό το σκοπό κάμερα (υψηλότερης αναλυτικότητας από τις άλλες) ή με κάποιο scanner ή ακόμα και με τη μετάδοση του εγγράφου σε ηλεκτρονική μορφή, αν αυτή είναι διαθέσιμη. Η μετάδοση της εικόνας και του ήχου θα γίνει σίγουρα μετά από συμπίεση. Στην περίπτωση της videoconferencing, είναι προτιμότερο να γίνει μετάδοση εικόνας μέτριας ανάλυσης, αλλά με αρκετά μεγάλη συχνότητα ανανέωσης πλαισίου (τουλάχιστον 12-13fps), γιατί έτσι είναι πιο εύκολη η αντίληψη της γλώσσας του σώματος. Ο ήχος πρέπει να είναι καλής ποιότητας, γιατί έτσι θα γίνεται πιο εύκολα η αναγνώριση του ομιλητή.

Τα συστήματα videoconferencing διακρίνονται σε δύο κατηγορίες αν και τα όρια αυτών τους δεν είναι πια τόσο φανερά.  Τα συστήματα της πρώτης κατηγορίας στηρίζονται σε δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος και ονομάζονται circuit-mode videoconferencing systems ή πιο απλά video-codes ή codecs. Η μετάδοση γίνεται μέσα από γραμμές με εξασφαλισμένο bit rate, όπως μισθωμένες γραμμές ή δημόσιες υπηρεσίες μεταγωγής κυκλώματος. Τα συστήματα αυτά είναι εξειδικευμένα και εγκαθίστανται σε αφιερωμένα σε αυτό το σκοπό δωμάτια, άλλα προσφέρουν καλή ποιότητα και πολλές δυνατότητες.

Η άλλη κατηγορία στηρίζεται σε δίκτυα μεταγωγής πακέτου και ονομάζεται packet-mode videoconferencing. Σε αυτά τα συστήματα γίνεται προσπάθεια να εκμεταλλευτούμε τους υπάρχοντες υπολογιστές και δικτυακή υποδομή ώστε να ολοκληρωθεί και η videoconferencing στον υπολογιστικό χώρο εργασίας. Τα πρώτα δείγματα προϊόντων αυτής της τεχνολογίας δεν έχουν τις δυνατότητες της προηγούμενης κατηγορίας, όμως εξελίσσονται διαρκώς. Μεγάλες προοπτικές διανοίγονται με το συνδυασμό της videoconferencing με εργαλεία shared workspace ή shared applications.

Το πιο δύσκολο σημείο, στην υλοποίηση ενός συστήματος videoconferencing σε δίκτυο μεταγωγής κυκλώματος, είναι ο τρόπος υποστήριξης διασκέψεων μεταξύ πολλών ομάδων (multiparty conferences). Επειδή η εγκαθίδρυση πολλών συνδέσεων ανά δύο (point-to-point connections) είναι και πολυέξοδη αλλά και ακατάλληλη, γιατί δεν υπάρχει κάποια πηγή πληροφορίας, αλλά όλοι μεταδίδουν προς όλους, συνήθως υλοποιείται μια τοπολογία αστέρα. Όπως και στα LAN, στο κέντρο του αστέρα βρίσκεται ένα hub το οποίο στη περίπτωση αυτή ονομάζεται video-hub. Τα video-hubs μπορεί να κάνουν τη μεταγωγή της πληροφορίας είτε σε αναλογική είτε σε ψηφιακή μορφή. Συνήθως μπορούν να υποστηρίξουν το πολύ δέκα ταυτόχρονες συνδέσεις. Η λειτουργία τους καθοδηγείται συνήθως από τη φωνή, δηλαδή ανιχνεύουν τη ροή δεδομένων που μεταφέρει πληροφορία και την προωθούν σε όλους τους άλλους.

Η υποστήριξη πολλών ομάδων σε συστήματα videoconferencing με πακέτα, μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Η πρώτη δυνατότητα μοιάζει με αυτή των συστημάτων μεταγωγής κυκλώματος. Η διαφορά εδώ είναι ότι, επειδή κάθε κόμβος μπορεί να επικοινωνήσει με όλους τους άλλους χωρίς να υπάρχει ανάγκη ύπαρξης φυσικών συνδέσμων προς όλους, ο κάθε σταθμός που λαμβάνει μέρος στη διάσκεψη μπορεί να παίξει το ρόλο του hub. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι αντίγραφα της ίδιας πληροφορίας θα κυκλοφορούν μέσα στο δίκτυο επηρεάζοντας όλους τους κόμβους (κάτι που δεν συμβαίνει όταν τα αντίγραφα κυκλοφορούν σε διαφορετικά φυσικά κυκλώματα όπως πριν). Ο δεύτερος τρόπος χρησιμοποιεί τις δυνατότητες multicasting που έχουν όλα τα LAN και τα περισσότερα WAN, ειδικά αυτά που στηρίζονται στο IP.

Οι δύο τεχνολογίες συστημάτων videoconferencing μπορούν να συνυπάρξουν. Αυτό μπορεί να γίνει αν η σύνδεση τους γίνει μέσω ενός gateway που μεταφράζει το σήμα του ενός στη μορφή που αναγνωρίζει το άλλο. Ένας gateway μπορεί να είναι αναλογικός ή ψηφιακός. Σε γενικές γραμμές οι ψηφιακοί gateways είναι πιο πολύπλοκοι αλλά επιτυγχάνουν μεγαλύτερες ταχύτητες και καλύτερη ποιότητα.

Για συστήματα videoconferencing κυκλώματος, συνήθως επιλέγονται δίκτυα ISDN ή μισθωμένες γραμμές. Οι υπηρεσίες μεταγωγής κυκλώματος του ATM μπορούν να προσφέρουν μια εναλλακτική του ISDN πρόταση, με μεγαλύτερη ταχύτητα, ανοίγοντας το δρόμο για videoconferencing πολύ καλύτερης ποιότητας. Το bit-rate το LAN είναι συνήθως αρκετό για videoconferencing μόνο μέτριας ή μικρής ποιότητας. Για εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων, επιλέγεται κάποια τεχνολογία που επιτρέπει multicasting, συνηθέστερα τα δίκτυα IP.

Ηλεκτρονικό Ταχυδρομείο

Τα ηλεκτρονικά μηνύματα που μπορούν να ανταλλάξουν οι χρήστες μέσω υπολογιστών είναι διαφόρων τύπων.

·       Text-Mail

          Πρόκειται για τη πιο συνηθισμένη υπηρεσία ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. Μόνο απλό μη-μορφοποιημένο κείμενο υποστηρίζεται εγγενώς, αν και με ειδικούς αλγόριθμους κωδικοποίησης σε κείμενο, οποιοδήποτε είδος ψηφιακής πληροφορίας μπορεί να μεταδοθεί.

·       Desktop Voice-Mail

          Το είδος αυτό αποτελεί μεταφορά των γνωστών υπηρεσιών voice-mail που προσφέρουν τα τηλεφωνικά δίκτυα, στους υπολογιστές. Σε αυτήν την περίπτωση, η σύλληψη γίνεται μέσω μικρόφωνου συνδεδεμένο στον υπολογιστή και η μεταφορά μέσω του δικτύου, στο οποίο είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής. Τα μηνύματα που λαμβάνονται μπορούν να απαντηθούν, να προωθηθούν, να συμπληρωθούν, να αλλαχθούν ή ακόμα και να φιλτραριστούν. Σε πιο πολύπλοκα συστήματα, τα μηνύματα μπορούν να δοθούν στον υπολογιστή και μέσω τηλεφωνικών συσκευών.

·       Video-Mail

          Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, μόνο που το μήνυμα περιέχει και την εικόνα του ομιλητή ή κάποιο άλλο video. Τα προϊόντα αυτά βρίσκονται ακόμα σε εξέλιξη, αν και υπάρχουν μερικά πρώτα εμπορικά δείγματα.

·       Compound-Mail

          Με τον όρο αυτό αναφερόμαστε σε υπηρεσίες ηλεκτρονικού ταχυδρομείου όπου τα μηνύματα, εκτός από κείμενο, περιέχουν και άλλα εκτυπώσιμα (δεν εξαρτώνται από το χρόνο) στοιχεία, όπως εικόνες.

·       Multimedia Mail

          Όταν το μήνυμα περιέχει και χρονικά εξαρτώμενη πληροφορία μαζί με κείμενο ή εικόνες, τότε έχουμε ένα multimedia μήνυμα. Τα διάφορα αντικείμενα σε ένα multimedia μήνυμα μπορεί να περιέχονται εξ’ ολοκλήρου μέσα σε αυτό (explicitly included) ή να υπάρχουν δείκτες προς αυτά (implicitly included). Στην πρώτη περίπτωση, μεταφορά του μηνύματος συνεπάγεται και αποστολή όλων των αντικειμένων που περιέχονται σε αυτό. Στη δεύτερη περίπτωση, ο χρήστης που παραλαμβάνει το μήνυμα και ενδιαφέρεται για κάποιο αντικείμενο μπορεί να το ζητήσει μέσω του συνδέσμου που υπάρχει στο μήνυμα.

Λίγα προϊόντα υποστηρίζουν μόνο ένα από τα παραπάνω είδη. Συνήθως, τα προγράμματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου υποστηρίζουν multimedia μηνύματα και υλοποιούν το πρότυπο MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions).

 

Multimedia Server-Based Applications

Σε αντίθεση με όλες τις προηγούμενες κατηγορίες εφαρμογών, εδώ η επικοινωνία γίνεται μεταξύ ενός χρήστη ή ενός συστήματος και ενός συστήματος-εξυπηρετητή. Όταν η προσπέλαση του εξυπηρετητή γίνεται από κάποιον χρήστη, τότε μιλάμε για μια interactive εφαρμογή. Όταν δεν υπάρχει δυνατότητα επικοινωνίας δύο κατευθύνσεων μεταξύ του εξυπηρετητή και του άλλου χρήστη, τότε έχουμε μια εφαρμογή διανομής.

Η μετάδοση της πληροφορίας μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Ο πρώτος και απλούστερος, όσον αφορά στις απαιτήσεις του από το δίκτυο, ρυθμός λειτουργίας προϋποθέτει αποστολή όλης της πληροφορίας μαζί, αποθήκευση της στο σύστημα του παραλήπτη και αναπαραγωγής της τοπικά (downloading mode). Αυτό προϋποθέτει μικρούς όγκους πληροφορίας, γιατί διαφορετικά ο χρήστης θα περιμένει πολύ και θα καταστραφεί η αίσθηση της interactivity. Όταν η καθυστέρηση μετάδοσης περιορίζεται σε 3-4sec τότε δεν υπάρχει πρόβλημα. Αν είναι μεγαλύτερη, τότε πρέπει να γίνει μετάδοση της πληροφορίας σε πραγματικό χρόνο. Με άλλα λόγια, το ρεύμα της πληροφορίας αναπαράγεται καθώς φθάνει, χωρίς να αναμένεται η ολοκλήρωση της μετάδοσης όλης της πληροφορίας. Για να διατηρηθούν οι χρονικοί συσχετισμοί της πληροφορίας μέσα στο ίδιο ρεύμα καθώς και ο συγχρονισμός διαφορετικών ρευμάτων, πρέπει οι καθυστερήσεις του δικτύου να είναι μικρές και να μην έχουν μεγάλη μεταβλητότητα.

Η προσπέλαση ενός εξυπηρετητή μπορεί να έχει ως στόχο την ανεύρεση και επισκόπηση κάποιας πληροφορίας (εγγράφου video κ.λ.π. ) ή την διεκπεραίωση κάποιας δοσοληψίας (αγορά, συμμετοχή σε δικτυακό video-game, τραπεζική συναλλαγή).

Μια ειδική εφαρμογή αυτής της κατηγορίας, που έχει συγκεντρώσει μεγάλο ενδιαφέρον είναι το video-on-demand. Η κατασκευή εξυπηρετητών VOD είναι δύσκολη, ειδικά όταν πρόκειται να αντιμετωπίσουν μεγάλο φορτίο. Ο λόγος είναι ότι ένας τέτοιος εξυπηρετητής πρέπει να στέλνει διαφορετικά ρεύματα video προς εξυπηρέτηση δεκάδων αιτήσεων, που φθάνουν με λίγα δευτερόλεπτα διαφορά. Κάτι τέτοιο είναι πρακτικά ανέφικτο, γι’ αυτό στην πράξη οι αιτήσεις ομαδοποιούνται και εξυπηρετούνται ανά τακτά (αλλά αρκετά μεγάλα) χρονικά διαστήματα.

Μια παρόμοια εφαρμογή είναι το movie-on-demand, που έχει ως στόχο να αντικαταστήσει τις υπηρεσίες ενοικίασης κασετών βίντεο και θέασης επί πληρωμή (pay per view). Ο χρήστης θα μπορεί να επιλέγει την ταινία που θέλει να παρακολουθήσει και αυτή θα του αποστέλλεται μέσω δικτύου. Τέτοιες υπηρεσίες ευρείας κλίμακας αντιμετωπίζουν σημαντικές τεχνικές δυσκολίες. Η ποιότητα της εικόνας πρέπει να είναι τουλάχιστον εφάμιλλη της σημερινής τηλεόρασης, δηλαδή απαιτούνται 3-6Mbps με συμπίεση MPEG-2 ή 15-34Mbps για ποιότητα τηλεόρασης υψηλής ανάλυσης πάλι με συμπίεση MPEG-2. Οι εναλλακτικές λύσεις για το δίκτυο που θα στηρίξει μια τέτοια υπηρεσία είναι: δορυφορική μετάδοση, εκμετάλλευση της υποδομής της καλωδιακή τηλεόρασης, με προσθήκη και ενός καναλιού για την μετάδοση των αιτήσεων και οι οπτικές ίνες. Στην περίπτωση των οπτικών ινών, μπορεί να υλοποιηθεί ένα πλήρως ψηφιακό δίκτυο ATM ή να επιλεχθεί μια υβριδική λύση που θα επιτρέπει το συνδυασμό των κλασσικών υπηρεσιών αναλογικής τηλεόρασης, με τις ψηφιακές υπηρεσίες που εξετάζουμε σε αυτήν ενότητα.