Technologie telekonferencji internetowych oraz systemów wideo na

TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
KAZIMIERZ CHOROŚ*
TECHNOLOGIE TELEKONFERENCJI INTERNETOWYCH
ORAZ SYSTEMÓW WIDEO NA ŻĄDANIE
WYKORZYSTYWANE W NAUCZANIU NA ODLEGŁOŚĆ
INTERNET VIDEOCONFERENCE
AND VIDEO-ON-DEMAND SYSTEM TECHNOLOGIES
APPLIED IN DISTANCE LEARNING
STRESZCZENIE. Elektroniczne nośniki informacji, ich łatwość powielania i rozpowszechniania,
a ponadto powszechny dostęp do sieci komputerowych, w szczególności do Internetu, stworzyły zupełnie nową jakość w zakresie systemów nauczania na odległość. Jednym z ważnych elementów
nauczania na odległość z wykorzystaniem technik informatycznych staje się przekaz wideo. Z transmisją obrazu ruchomego mamy do czynienia zarówno w systemach telekonferencyjnych, przekazujących obraz w bezpośredniej transmisji, jak również w systemach wideo na żądanie, które umożliwiają
udostępnianie plików wideo przechowywanych w archiwum systemu. W obu przypadkach najefektywniejszą techniką jest przesyłanie plików wideo poprzez strumieniowanie danych. W referacie
zaprezentowane zostaną technologie telekonferencji internetowych oraz systemów wideo na żądanie,
wykorzystywane w nauczaniu na odległość.
ABSTRACT. The easy way of the duplication and of the dissemination of electronic media and the
development of computer networks, particularly of the Internet, lead to the new opportunities of distance learning systems. One of the most important elements of distance learning systems is video. The
distribution of video is usually used in teleconference systems transmitting live image as well as
in video-on-demand systems offering video stored in video data bases. The streaming technology is
the most effective way of video distributions. The paper presents the standards of an Internet videoconference and of a video-on-demand technique applied in distance learning systems.
1. Informatyka w nauczaniu na odległość
1.1. Pojęcia podstawowe
Informatyka wykorzystywana jest we wszystkich dziedzinach działalności człowieka.
W ostatnich latach, dzięki powszechnemu dostępowi do Internetu, również coraz więcej
mówi się o tzw. nauczaniu na odległość, nauczaniu przez Internet, nauczaniu elektronicznym. Co oznaczają te pojęcia? Jak należy je rozumieć?
*
Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania COPERNICUS, Wrocław
44
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
Nauczanie na odległość (ang. distance learning) to taki proces kształcenia, w którym
brak jest bezpośredniego kontaktu między nauczycielem i uczniami. W nauczaniu tym wykorzystywane są różnego rodzaju środki komunikacji od tradycyjnej poczty (kursy korespondencyjne) poprzez telefon, radio i telewizję, aż do obecnie powszechnie wykorzystywanych środków teleinformatycznych i sieci komputerowych.
Kształcenie elektroniczne (ang. e-learning) oznacza wykorzystanie w procesie nauczania komputera i zwykle multimedialnych płyt CD lub DVD z nagranymi lekcjami,
ćwiczeniami, testami, egzaminami itp. Oprogramowanie edukacyjne na płytach CD jest
wówczas pomocą dla nauczyciela w prowadzonej lekcji, ale również może być wykorzystywane przez uczniów samodzielnie – ma to bardzo często miejsce w przypadku nauki
języków obcych - w nauce w domu lub w procesie samokształcenia. Te elektroniczne materiały dydaktyczne wyparły prawie zupełnie dawniej stosowane filmy edukacyjne wyświetlane w szkołach i uczelniach najczęściej na lekcjach biologii, historii i geografii oraz dawne ćwiczenia do nauki języków obcych odtwarzane z magnetofonów i wykorzystywane
w salach lektoryjnych.
Trzecie pojęcie z tego zakresu to kształcenie przez Internet czyli teleedukacja. Jest to
specyficzna forma kształcenia elektronicznego, w której kontakt nauczyciela z uczniami
odbywa się za pomocą Internetu. Internet umożliwia również przekazywanie materiałów
dydaktycznych w postaci cyfrowej. To przekazywanie ma jednak inny charakter, gdyż właściwie jest to udostępnianie materiałów dydaktycznych w sieci, które uczeń czy student
może pobrać w dowolnej, odpowiedniej dla siebie chwili, a nie jak to było w przypadku
nauczania radiowego czy telewizyjnego, kiedy to trzeba było dokładnie o odpowiedniej
porze wysłuchać kursu.
Z definicji tych wynika, że nauczanie na odległość może przybrać formę nauczania
przez Internet. Nauczanie przez Internet może także wykorzystywać elektroniczne materiały, a więc być również formą kształcenia elektronicznego.
Dlaczego jednak nauczanie przez Internet jest zupełnie nową jakością zarówno w komunikacji jak i w nauczaniu. Przede wszystkim dlatego, że poza pełnieniem tych samych
funkcji, jakie dawniej pełniły inne środki przekazu (radio, telewizja itp.), Internet stwarza
możliwość pełnej interakcji nauczyciela z uczniami (tzw. nauczanie synchroniczne),
a w przypadku wykorzystania systemów wideokonferencji zaciera się praktycznie różnica
między nauczaniem bezpośrednim a nauczaniem na odległość przez Internet .
1.2. Nauczanie przez Internet
Nauczanie przez Internet przybiera różne postacie i dlatego wyróżnia się kilka jego form
(http://www.fokus.gmd.de/research/):
− samonauczanie - udostępnianie materiałów dydaktycznych uczniom lub studentom
na serwerach ftp, stronach internetowych itp.,
− wyszukiwanie informacji – przeprowadzanie wyszukiwań dodatkowych materiałów,
− wykład – prowadzenie wykładów w systemie telekonferencji,
− ćwiczenia – indywidualne lub grupowe wykonywanie ćwiczeń,
45
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
−
−
ćwiczenia laboratoryjne w oparciu o wspólne dodatkowe oprogramowania,
seminarium/grupy dyskusyjne pozwalające na prowadzenie jednoczesnego dialogu
przez wielu uczestników,
− konsultacje – bezpośrednia komunikacja pomiędzy nauczycielem i pojedynczym
uczniem lub studentem.
Właśnie telekonsultacje internetowe realizowane są często w pierwszym etapie
w systemach teleedukacji internetowych (Choroś et al. 2002).
2. Standardy wideokonferencji
Technologie wideokonferencji znane są i stosowane już od dawna, a pojawiły się 100 lat
po pierwszych kursach korespondencyjnych. W kwietniu 1930 roku w Nowym Yorku została przeprowadzona pierwsza wideokonferencja. Wówczas była to jeszcze analogowa
transmisja obrazu i dźwięku pomiędzy firmą AT&T i Bell Laboratory. W 1964
na Światowych Targach w Nowym Jorku zaprezentowany został przez firmę AT&T zestaw
wideokonferencyjny Picture Phone. W 1971 roku została przeprowadzona pierwsza wideokonferencja transatlantycka pomiędzy dwoma systemami LME firmy Ericsson. Ale dopiero na początku lat 90-tych pojawiły się pierwsze zestawy wideokonferencyjne typu desktop
(m.in. PictureTel i VTEL), czyli wykorzystujące jako terminal komputer osobisty. Obecnie
właściwie każdy komputer osobisty wyposażony w urządzenia multimedialne, takie jak
głośniki lub słuchawki, mikrofon i kamerę lub nawet tylko kamerkę internetową, jest wystarczający do przeprowadzenia wideokonferencji internetowych. Jakość tej wideokonferencji uzależniona jednak jest od szybkości przesyłania informacji czyli dostępnego pasma
transmisji.
Wideokonferencje można podzielić na kilka typów, ze względu na ich zastosowania,
realizacje połączeń, topologię i typ spotkań (Choroś et al. 2001a).
−
−
−
−
−
−
Ze względu na zastosowania wyróżniamy trzy typy wideokonferencji:
szkolenia – wideokonferencje, w których wszyscy uczestnicy konferencji widzą lektora, a on sam na swoim monitorze może zobaczyć uczestnika zadającego pytanie lub
zabierającego głos w dyskusji,
konferencja - na monitorze umieszcza się obraz pochodzący z kilku lub kilkunastu stanowisk, a na wyróżnionej części ekranu, uczestnicy wideokonferencji widzą obraz
przesyłany z wideoterminala uczestnika aktualnie zabierającego głos,
dyskusja - na ekranie widoczna jest osoba aktualnie zabierająca głos, a ta osoba ma
możliwość oglądania przedmówcy na swoim komputerze.
Sposób realizacji połączenia również wyznacza nam trzy rodzaje wideokonferencji:
wideokonferencja typu punkt-punkt to po prostu połączenie dwóch komputerów,
wideokonferencja typu wielopunkt stanowi dowolne połączenie trzech lub więcej
komputerów,
wideokonferencja rozgłoszeniowa polega na przekazywaniu informacji dostarczanej
przez jednego z uczestników do wszystkich pozostałych.
Wideokonferencje podzielić możemy także ze względu na zastosowaną topologię:
46
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
−
wideokonferencja scentralizowana, w której dane generowane przez jeden z komputerów przekazywane są do jednostki kontroli transmisji wielopunktowej MCU (ang.
Multipoint Control Unit) w trybie punkt-punkt,
− wideokonferencja zdecentralizowana - nie zakłada wykorzystania jednostki kontroli
MCU, ponieważ komputery przekazują dane użytkowe bezpośrednio do miejsc przeznaczenia,
− układy hybrydowe, stanowiące połączenie powyższych rodzajów wideokonferencji.
Podział wideokonferencji według typu spotkań przedstawia się następująco:
− jeden do jednego czyli połączenie punkt-punkt pomiędzy dwoma komputerami,
− jeden do grupy czyli połączenie punkt-punkt pomiędzy jednym komputerem z komputerami określonej grupy,
− grupa do grupy - połączenie punkt-punkt pomiędzy dwiema grupami,
− spotkanie wielostanowiskowe, określające połączenia więcej niż 2 komputerów lub
grup w oparciu o połączenia wielopunktowe, z wykorzystaniem jednostki kontroli
transmisji wielopunktowej MCU.
Najpopularniejszym standardem wideokonferencji jest standard internetowy, wykorzystujący sieć IP bez gwarantowanej jakości usług, oparty na zaleceniu ITU H.323
(http://www.packetizer.com/voip/h323/). Specyfikacja H.323 obejmuje również standardy
H.225.0, H.245, serie H.450 i H.460. Jej pierwsza wersja zatwierdzona została w 1996 roku
i ustalała standard dla komunikacji multimedialnej w sieciach LAN, WAN i Internet. Wykorzystują one przełączające pakiety TCP/IP i IPX w technologii sieci Ethernet, Fast Ethernet i Token Ring. Standard ten obejmuje zarówno urządzenia samodzielne (ang. standalone) jak i osadzone w technologii PC dla wideokonferencji zarówno punkt-punkt (ang.
point-to-point) jak i wielopunktowej (ang. multipoint). Obecnie najnowszą jest wersja
5 z 2003 roku (Jones 2004).
Specyfikacja H.323 jest zbiorem zaleceń dotyczących przesyłania wideo, audio, danych itp. Powstała jako kolejna optymalizacja zaleceń dotyczących wideokonferencji, dlatego często niewiele różni się od pozostałych zaleceń H.32x. Tabela 1 przedstawia zaktualizowane porównanie zaleceń pokrewnych z H.323, oparte na porównaniu zaprezentowanym na internetowych stronach (http://www.h323forum.org/papers/primer/) Forum H.323,
organizacji zajmującej się promowaniem standardu H.323 (Choroś et al. 2001a).
3. Wideo na żądanie
3.1. Cechy systemów wideo na żądanie
Przesyłanie plików wideo w sieciach komputerowych, w tym w sieci Internet, nie jest
tak restrykcyjne jak przesyłanie danych liczbowych czy nawet tekstowych. Przesyłając np.
dane księgowe, czy tekst oczekujemy, że na lokalnym komputerze odebrana zostanie informacja kompletna i w niezmienionej postaci. Przekłamanie nawet tylko jednego bitu może spowodować bezużyteczność całego pliku, zwykle tak jest w przypadku plików wykonywalnych (programów binarnych).
47
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
Tabela 1
Porównanie zaleceń pokrewnych z H.323
H.320
H.321
H.322
H.323
V1/V2/V3/V4/
V5
H.324
Data zatwierdzenia
1990
1995
1995
1996/1998/
1999/2000/
2003
1996
Sieć
wąskopasmowa
przełączana
cyfrowa ISDN
szerokopasmowa
ISDN ATM
LAN
sieci gwarantowane szerokopasmowe z
przełączaniem
pakietów
sieci nie gwarantowane
szerokopasmowe z
przełączaniem
pakietów (Ethernet)
PSTN lub
POTS, analogowy system
telefoniczny
Wideo
H.261
H.263
H.261
H.263
H.261
H.263
H.261
H.263
H.261
H.263
Audio
G.711
G.722
G.728
G.711
G.722
G.728
G.711
G.722
G.728
G.711
G.722
G.728
G.723
G.729
G.723
Multiplexing
H.221
H.221
H.221
H.225.0
H.223
Kontrola
H.230
H.242
H.242
H.242
H.230
H.245
H.245
Multipoint
H.231
H.243
H.231
H.243
H.231
H.243
H.323
Dane
T.120
T.120
T.120
T.120
T.120
Interfejs komunikacyjny
I.400
AAL
I.363
AJM I.361
PHY I.400
I.400&
TCP/IP
TCP/IP
V.34 Modem
Tymczasem w przypadku filmów przekłamania w trakcie transmisji nie są tak krytyczne. Na film składa się sekwencja pojedynczych ramek, zazwyczaj 25 na 1 sekundę.
Przekłamania jednej ramki filmu oczywiście nie są pożądane, ale z drugiej strony bardziej
nam zależy na ciągłości emisji lub różnorodności transmitowanych filmów niż na jakości
materiałów. Wbrew panującemu przekonaniu ani liczba interakcji przekazu wideo ani liczba wyświetlanych ramek w ciągu 1 sekundy nie są priorytetem (Simonson at al. 2003).
48
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
Przesyłanie plików wideo ma różny charakter. Możemy pobierać plik wideo z jakiegoś
archiwum (FTP), chcemy otrzymać wówczas cały plik i po pewnym czasie, który nie musi
być związany z okresem pobierania pliku, odtworzyć ten plik. Pliki transmitowane np.
przez producentów filmowych, reporterów itd. są jeszcze poddane dalszemu montażowi i
muszą zostać dostarczone bez żadnych zniekształceń. Wówczas ta sytuacja jest bardzo
zbliżona do pobierania danych finansowych i tekstowych. Chociaż i w tym przypadku jakaś
usterka w pliku wideo nie dyskredytuje całego materiału. Po prostu w trakcie montażu
można taki fragment wyciąć lub zretuszować, na co pozwalają współczesne techniki grafiki
komputerowej. W systemach telekonferencyjnych mamy jednak do czynienia z zupełnie
innymi oczekiwaniami. W systemach tych pobierając plik wideo odtwarzamy go natychmiast, transmisja jest na żywo, ciągła i trudno powiedzieć nawet, kiedy nastąpi jej zakończenie. Wówczas stosujemy tzw. strumieniowanie, czyli transmisję ciągłą obrazu i dźwięku, z natychmiastowym ich odtworzeniem. Sytuacja ta jest jeszcze z innego punktu widzenia korzystna dla użytkownika końcowego, a mianowicie nie zmusza go do zapamiętywania w swoim komputerze ogromnej ilości megabajtów filmu. Strumieniowanie znalazło
bardzo duże zastosowanie w systemach telekonferencyjnych (Choroś et al. 2001a) i w systemach wideo na żądanie (Video 2004).
3.2. Protokoły transmisji w systemach wideo na żądanie
Dominującym protokołem przesyłania danych w Internecie jest protokół TCP. Pozwala on niezawodnie przesyłać dane, wykorzystując mechanizmy sekwencjonowania - potwierdzenia przesłania i retransmisji pakietów. W protokole TCP przeprowadza się efektywną kontrolę przepływu i przeciążeń oraz umożliwia pracę w pełnym układzie dupleksowym i multipleksowanie.
TCP opiera się na mechanizmie tzw. rozsuwanego okna (ang. sliding window). Odbiorca ustala wielkość bieżącego okna poprzez określenie liczby pakietów. Nadawca może
wówczas wysłać jedynie tę liczbę pakietów, do momentu otrzymania komunikatu o poprawności przesłania serii. Dzięki temu nadawca nie może wysyłać danych w szybszym
tempie, niż odbiorca może je odebrać, gdyż inaczej mogłoby dojść do przeciążenia, powstałego w wyniku potrzeby wielokrotnych retransmisji i w konsekwencji - doprowadzi
do dużych opóźnień w transmisji. Okno o wielkości zero oznacza brak transmisji.
Dopiero po otrzymaniu komunikatu potwierdzającego otrzymanie danych wysyłana
jest nowa porcja pakietów równa właśnie wielkości okna. Pakiety, które nie zostaną potwierdzone po określonym czasie, są transmitowane ponownie, przy czym zmniejszana jest
wielkość okna, czyli wysyłanych jest mniej pakietów. Natomiast, jeśli retransmisje nie występują, okno jest poszerzane, aby umożliwić szybsze przesyłanie pakietów.
Niestety protokół TCP nie obsługuje transmisji jeden-do-wielu. Natomiast protokołem, który obsługuje takie transmisje jest protokół UDP (ang. User Datagram Protocol)
(Internetworking 2004).
Protokół UDP jest bezpołączeniowym protokołem transportowym, który nie zapewnia
żadnych gwarancji dostarczenia, gdyż nie posiada mechanizmów zabezpieczeń przed prze49
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
syłaniem zduplikowanych pakietów UDP, tzw. datagramów, nie kontroluje przepływu pakietów i nie retransmituje pakietów. Dzięki prostocie UDP możliwe natomiast stało się
m.in. zredukowanie wielkości nagłówka protokołu, minimalizacja opóźnień w dostarczaniu
danych, oprogramowanie dodatkowych funkcjonalności i oczywiście prowadzenie transmisji jeden-do-wielu.
Z tych powodów protokół UDP nadaje się doskonale do strumieniowania plików wideo, gdyż pozwala na przesyłanie danych w czasie rzeczywistym, a ewentualne mechanizmy kontrolne mogą zostać zaimplementowane w protokołach wyższych warstw transmisji.
UDP jest protokołem bezpołączeniowym, gdyż może wysyłać datagramy bez nawiązania
połączenia z odbiorcą, a droga ich przesyłania może zmieniać się podczas transmisji.
Nagłówek UDP składa się z czterech pól, każdy po 2 bajty:
− port źródłowy (ang. source port) - pakiety klienta używają go jako punktu dostępu
do usługi (ang. service access point, SAP), aby zaznaczyć, z której sesji po stronie
klienta pochodzi dany pakiet - pakiety serwera przenoszą w tym polu SAP serwera,
− port docelowy (ang. source port) - pakiety klienta używają go jako SAP, aby zaznaczyć, której usługi żądają od zdalnego serwera - pakiety serwera przenoszą w tym polu
SAP klienta,
− długość UDP (ang. UDP length) - wielkość danych w bajtach,
− suma kontrolna UDP (ang. UDP checksum) - suma kontrolna, która weryfikuje, czy
dane nie zostały uszkodzone podczas transmisji w sieci lub przy przetwarzaniu w systemie końcowym.
W transmisji opartej na strumieniowaniu protokół TCP zastąpiono więc prostszym
protokołem UDP, którego zadaniem jest jak najszybsze wysłanie pod wskazany adres strumienia pakietów (Choroś 2004).
Protokół UDP nie pozwala jednak przekazywać wystarczających informacji, potrzebnych odbiorcy strumienia wideo. Brakuje np. kolejnego numeru pakietu, pozwalającego
wykryć zgubienie pakietu w sieci oraz informacji o czasie pobrania próbki obrazu lub
dźwięku, dzięki której można, m.in. wyeliminować potencjalne zniekształcenia, spowodowane zmiennym opóźnieniem, wprowadzanym przez sieć (np. za pomocą buforowania
u odbiorcy). Te i inne parametry konieczne dla poprawnego odbioru wideo są przenoszone
przez protokół RTP.
Protokół do transportu danych aplikacji czasu rzeczywistego RTP stosuje specjalny mechanizm, aby stało się możliwe przesyłanie danych czasu rzeczywistego, takich jak wideokonferencje w sieciach bazujących na IP. W pierwszym kroku, strumień danych jest dzielony
na pakiety, które transmitowane są oddzielnie. Transmisje mogą mieć charakter jeden-dojednego lub jeden-do-wielu. Następnie po stronie odbiorcy, otrzymane pakiety muszą być
ustawione w poprawnej kolejności. Są również synchronizowane z innymi napływającym
strumieniami. Odbiorca otrzymuje również dodatkowe informacje zwane metadanymi.
Większość działań RTP polega na oznakowaniu właściwych danych audio/wideo i ich źródła, przydziale numerów sekwencyjnych i znaczników czasowych dla każdego z pakietów,
a także na monitorowaniu warunków sieciowych oraz na transmitowaniu informacji o sesjach użytkowników.
50
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
Jednakże, sam RTP nie dostarcza metadanych oraz funkcjonalności monitoringu. Jest to
realizowane z udziałem wspomagającego go protokołu kontroli RTCP – Real-time Transport Control Protocol, zdefiniowany przez IETF w dokumencie RFC 3550
(http://rfc.net/rfc3550.html).
Protokoły UDP i RTP wzajemnie się uzupełniają. Zawarta w nagłówku UDP informacja o
numerze portu, służy za identyfikator strumienia RTP pomiędzy nadawcą a odbiorcą.
Transmisja audio stanowi odrębną sesję w stosunku do wideo. Obie transmisje są jednokierunkowe, pakiety kierowane są tylko od nadawcy do odbiorcy, nie ma pakietów zwrotnych,
a ewentualna transmisja w przeciwnym kierunku, co ma miejsce np. w wideokonferencjach, będzie oznaczać kolejne sesje RTP.
Transmisja zwrotna jest przydatna, jeśli nadawca pragnie otrzymywać informacje o jakości
odbioru, aby móc ją kontrolować. W tym celu dla każdej sesji UDP/RTP nawiązywana jest
osobna sesja kontrolna, identyfikowana przez własny numer portu UDP wyższy o 1 od numeru sesji monitorowanej, którą płyną informacje, zarówno od odbiorcy do nadawcy, jak i
od nadawcy do odbiorcy.
Dzięki takiej separacji strumieni audio i wideo, nadawca otrzymuje dokładniejsze informacje zwrotne i możliwa jest optymalizacja sposobu nadawania oraz samej architektury sieci
pod kątem polepszenia jakości zarówno dźwięku, jak i obrazu, z których każdy stawia
przed siecią inne wymagania. Natomiast wadą rozdziału obu tych transmisji jest utrata synchronizacji pomiędzy dźwiękiem.
Aplikacje typu audiokonferencja wymagają, aby wszyscy uczestnicy uzgodnili m.in. jeden
wspólny adres jeden-do-wielu wymiany informacji. Ponieważ sam RTP nie może tego wynegocjować - używane są inne mechanizmy, takie jak SIP (ang. Session Initiation Protocol), Mail, RTSP, czy H.323.
Strumień danych audio każdego z uczestników jest enakpsulowany w pakiety RTP o stałej
długości, które następnie wysyłane są na uzgodniony adres i rozsyłane do wszystkich
uczestników. Dzięki dodatkowej informacji zawartej w pakiecie odbiorca może skorygować prawidłową kolejność pakietów, zsynchronizować je, zidentyfikować format odtwarzanych danych i połączyć strumienie danych w celu ich odtworzenia. Każde źródło identyfikowane jest poprzez unikatowy znacznik SSRC (ang. synchronization source identifier).
SSRC jest identyfikatorem źródła synchronizacji, zawartym w nagłówku RTP.
Ponieważ dostępna przepustowość może być różna, a nawet się zmieniać dla każdego
z uczestników w trakcie przebiegu audiokonferencji, każdy z nich wysyła okresowo pakiety
RTCP, zawierające odpowiednie statystyki informujące o jakości transmisji.
Ponadto w pewnych odstępach czasu, każdy uczestnik wysyła dodatkowo metadane,
a wśród nich np. unikatowy znacznik, nazwisko, adres poczty elektronicznej, nazwę aplikacji, z której korzysta itd. Źródła danych mogą zostać dzięki temu przyporządkowane poszczególnym uczestnikom, jak również każdy potrafi rozpoznać innych uczestników biorących udział w danej konferencji.
Protokół RTP/RTCP jest obecnie najczęściej stosowanym protokołem strumieniowania transmisji, stosowanym w Internecie. M.in. jest on wykorzystywany przez serwery RealServer oraz przez systemy telekonferencyjne, zbudowane zgodnie ze standardem H.323,
takie jak np. Microsoft Netmeeting.
51
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
3.3. Właściwości filmów
Doświadczenia w udostępnianiu filmów w Internecie w systemach nauczania na odległość
pozwalają sformułować następujące wymagania odnośnie tych filmów (Choroś 2004):
− udostępniane powinny być typowe dydaktyczne filmy, wspomagające prowadzone
kursy i pozwalające poznać atmosferę wykładu i uczynić bardziej zrozumiałe ewentualne towarzyszące materiały tekstowe;
− baza filmów powinna być powszechnie dostępna, a więc najlepiej by był to dostęp poprzez Internet, np. poprzez strony internetowe wykładowcy;
− użyta technologia nie powinna ograniczać wykorzystania udostępnianego materiału,
a więc dostępu do plików wideo w przypadku posiadania połączenia niskiej jakości
(np. standardowy modem);
− wskazane jest tworzenie złożonych prezentacji z udziałem innych mediów (głównie
typowych plansz z prezentacji multimedialnej), wykorzystujących wideo jako element
integrujący;
− pożądana jest możliwość interakcji użytkownika z materiałem filmowym - sterowanie
wyświetlaniem;
− należy zapewnić możliwość przechowywania informacji na temat udostępnianych materiałów oraz możliwość jej elastycznego przetwarzania/wymiany/wizualizacji;
− powinna być zapewniona możliwość rozbudowy systemu;
− wskazana jest duża swoboda w powiększaniu bazy filmów.
4. Uwagi końcowe
Zwykle przy tworzeniu systemu nauczania na odległość, wykorzystującego transmisje plików wideo, wydaje się, że największym problemem i trudnością w powszechnym użyciu
takich systemów są problemy technologiczne. Technologia jest jednak już właściwie opanowana. Wiele programów, np. dla potrzeb wideokonferencji, dostępna jest w Internecie
za darmo, zatem nie stwarza to dla uczniów i studentów, uczących się w trybie nauczania
na odległość, bariery finansowej w wykorzystaniu tych technologii. Większym problemem
okazuje się jednakże znaczny koszt - zarówno intelektualny jak i finansowy - przygotowania lekcji w postaci filmów wideo. To stanowi w tej chwili barierę rozwoju tych systemów,
a nie technologia. Niektórzy jednak (Bork 2000) zwracają uwagę, że koszt jednostkowy
w przypadku dużej populacji studentów będzie niższy od kosztów nauczania tradycyjnego,
a w świecie potrzeba powszechnej edukacji jest ogromna.
W przypadku kursów z nowoczesnych, szybko rozwijających się dziedzin, dochodzi ponadto problem częstej aktualizacji opracowanych i nagranych materiałów. Niewątpliwie taniej,
łatwiej i szybciej aktualizuje się plik tekstowy niż plik wideo. Mimo tych trudności systemy
nauczania na odległość, wykorzystujące materiały elektroniczne w postaci plików wideo,
będą niewątpliwie bardzo szybko rozwijać się w najbliższych latach.
5. Literatura
Bork A. 2000: Learning with the World Wide Web. The Internet and Higher Education
nr 2-3, vol. 2, s. 81-85.
52
TECHNOLOGIE INTERNETOWE W ZARZĄDZANIU I BIZNESIE TIZIB’05
Choroś K., Kopel M. 2001a: Studia na odległość. TELE.NET.forum, nr 11, s. 54-57.
Choroś K., Kopel M. 2001b: Narzędzia wideokonferencyjne. TELE.NET.forum, nr 12,
s. 55-59.
Choroś K., Kopel M. 2002: Telekonsultacje internetowe w systemie StOPKa na Wydziale
Informatyki i Zarządzania Politechniki Wrocławskiej. W: Multimedialne i sieciowe
systemy informacyjne. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej,
s. 613-622.
Choroś K. 2004: Strumieniowanie plików wideo w systemach nauczania na odległość. W:
Multimedialne i sieciowe systemy informacyjne. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, vol. 1, s. 209-218.
Internetworking Technologies Handbook – Introduction to LAN Protocols. Cisco Systems,
(informacja z IX 2004)
(http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ip.htm,
http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/introlan.htm).
Jones P.E. 2004: Overview of H.323.
(http://www.packetizer.com/voip/h323/papers/overview_of_h323_files/frame.html).
Kodama M. 2001: Distance learning using video terminals - an empirical study. International Journal of Information Management nr 3, vol. 21, s. 227-243.
Lau L. (Ed.) 2000: Distance Learning Technologies: Issues, Trends and Opportunities.
Idea Group Publishing, Hershey.
Mehrotra C. M., Hollister C. D., and McGahey L. (Ed.) 2001: Distance Learning: Principles For Effective Design, Delivery And Evaluation. Sage, Thousand Oaks.
Simonson M., Smaldino S., Albright M., and Zvacek S. 2003: Teaching and learning at a
distance: Foundations of distance education (2nd Ed.). Merrill Prentice Hall, Upper
Saddle River.
Video Streaming Technology. Compaq Computer Corporation. ECG Emerging Markets and
Advanced Technology (informacja z IX 2004).
(http://h18000.www1.hp.com/support/techpubs/whitepapers/ecg0680798.html).
53