Introduzione ai concetti di base della videoconferenza

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1 WHITE PAPER Introduzione ai concetti di base della videoconferenza

2 Introduzione Negli anni a venire assisteremo a una crescita esponenziale nell'uso delle videoconferenze da parte delle aziende come strumento fondamentale per promuovere la comunicazione e la collaborazione tra dipendenti, partner e clienti. La tecnologia ha fatto passi da gigante dalle prime forme di utilizzo all'attuale diffusione di massa sul mercato. Si prevede che, entro il 2016, la percentuale degli operatori IT che utilizzano una qualche forma di soluzione video personale passerà dall'attuale 15% a circa il 50% 1. Poiché la videoconferenza è destinata a diventare un componente essenziale dell'infrastruttura IT, in quanto strumento che facilita la comunicazione e la collaborazione, le aziende si rivolgeranno a provider di servizi di telefonia, applicazioni aziendali e infrastrutture di rete in grado di includere questa funzionalità nella loro offerta. Il presente report prenderà in esame gli aspetti essenziali di questa tecnologia, analizzando i motivi che inducono a implementare soluzioni di videoconferenza e presenterà la piattaforma Polycom RealPresence ai lettori. Cos'è la videoconferenza e come funziona? Come base di partenza per successivi approfondimenti, si può definire una videoconferenza, al livello più semplice, come una riunione online (o anche una riunione a distanza) tra due persone, in cui ciascun partecipante è in grado di vedere l'immagine dell'interlocutore e dove entrambe le parti possono parlare e ascoltare gli altri partecipanti in tempo reale. Perché ciò avvenga, è necessario disporre dei seguenti componenti: Un microfono, una webcam e degli altoparlanti Un display Un programma software che acquisisce lo streaming audio dal microfono, lo codifica, lo trasmette all'altro partecipante e, al contempo, decodifica lo streaming audio digitale proveniente dal partecipante remoto alla videoconferenza (generalmente definito "Codec") Un programma software che collega entrambe le parti mediante una connessione digitale, gestendo le comunicazioni audio e video tra i partecipanti. Alle due estremità del collegamento, il traffico audio e video viene combinato e trasmesso a ciascun partecipante sotto forma di streaming audio e video in tempo reale Uno strumento di gestione opzionale per la pianificazione delle sessioni di videoconferenza A un livello leggermente più avanzato, è anche possibile consentire la condivisione di contenuti da un dispositivo nel corso di una chiamata video. La qualità e il tipo di contenuti che è possibile condividere dipende dalla velocità di trasferimento dati durante la chiamata. Per descrivere la procedura di connessione e partecipazione a una riunione virtuale, gli utenti dei sistemi di videoconferenza utilizzano il termine "stabilire un bridge". Alle varie sale riunioni virtuali vengono assegnati dei "numeri di bridge" univoci e gli utenti possono partecipare a una chiamata video "componendo un numero di bridge". Videoconferenze point-to-point Le riunioni in videoconferenza possono svolgersi in modalità point-to-point o multipoint. La modalità point-to-point costituisce lo scenario più semplice, in cui due persone o due gruppi sono collegati l'uno all'altro. I componenti fisici (come il microfono e la videocamera) che consentono lo svolgimento della riunione sono spesso integrati in soluzioni per desktop, come portatili o tablet, o possono essere incorporati in soluzioni hardware dedicate per sale conferenze. Un esempio di videoconferenza point-to-point 1. Forrester - Preparing for Uneven Corporate Adoption of Video Communication (Preparazione per l adozione aziendale non uniforme delle comunicazioni 9 maggio

3 Uno scenario di utilizzo di una videoconferenza multipoint. Mentre le soluzioni desktop sono tendenzialmente utilizzate da singoli individui, le soluzioni per sale riunioni utilizzano una tecnologia di videoconferenza dedicata che consente a gruppi di persone di vedersi, interagire e partecipare alla riunione in modo del tutto naturale. Videoconferenze multipoint Le chiamate video multipoint prevedono l'interconnessione di tre o più sedi in cui tutti i partecipanti possono vedersi, sentirsi e visualizzare qualsiasi contenuto condiviso nel corso della riunione. In questo scenario, lo streaming digitale di contenuti audio, video e dati viene elaborato da un programma software centralizzato e indipendente. Il programma combina il traffico audio e video dei singoli individui e restituisce un flusso unico di dati a tutti i partecipanti alla riunione sotto forma di audio e immagini video in tempo reale. Le singole persone possono partecipare a una riunione in modalità "solo audio" oppure possono combinare l'audio con le immagini video della riunione trasmesse su schermo. A seconda delle caratteristiche tecniche del sistema di videoconferenza utilizzato, le immagini visualizzate dai partecipanti sono classificate come "Altoparlante attivo" o "Presenza continua". Nella modalità "Altoparlante attivo", lo schermo restituisce soltanto l'immagine della persona che sta parlando in quel determinato momento. Nelle soluzioni più avanzate che utilizzano la modalità "Presenza continua", il bridge divide l'immagine sullo schermo in vari riquadri. La persona che ha la parola in un determinato momento appare in una finestra centrale più grande, mentre gli altri partecipanti alla riunione vengono visualizzati in altri riquadri disposti intorno all'immagine centrale. Pertanto, la modalità "Presenza continua" consente a tutti i partecipanti alla riunione di vedersi e interagire in una sorta di "sala riunioni virtuale". Il programma software che crea la "sala riunioni virtuale" e l'hardware di elaborazione digitale su cui viene eseguito vengono spesso definiti bridge video o semplicemente "bridge". Per indicare un bridge, viene spesso utilizzato il termine "unità di controllo multipoint" di videoconferenza o "MCU". Mentre il funzionamento di una videoconferenza point-topoint è relativamente semplice, la creazione e la gestione di videoconferenze multipoint possono presentare maggiori complessità. Una MCU deve essere in grado di creare, controllare e facilitare lo svolgimento simultaneo di più riunioni in videoconferenza dal vivo. A ciò si aggiunge un'ulteriore complessità quando diverse sedi si collegano alla riunione utilizzando lo streaming analogico o digitale a velocità diverse, con diversi protocolli di segnalazione e di trasmissione dati per facilitare la comunicazione. Per collegare questi utenti in un'unica riunione virtuale, la MCU deve essere quindi in grado di comprendere e tradurre protocolli diversi (ad esempio H.264 per le comunicazioni su IP e H.263 per l'isdn). Inoltre, la MCU consentirà di collegarsi al bridge video alla velocità più elevata e con la massima qualità supportata dai singoli sistemi. Benché in questo caso intervengano due processi separati, si utilizza spesso il termine "transcodifica" per indicare entrambe le fasi di questa attività. È importante tenere presente che non tutti i bridge forniscono la funzionalità di transcodifica, la cui assenza può compromettere significativamente la qualità e l'esperienza d'uso delle chiamate 3

4 video. Se la transcodifica non è supportata e gli utenti si collegano a un bridge con velocità di connessione diverse, è possibile che il bridge supporti la riunione video stabilendo le connessioni in base al minimo denominatore comune. Per capire gli effetti negativi di questa situazione, possiamo immaginare una riunione in cui la maggior parte degli utenti si colleghi al bridge utilizzando una rete aziendale ad alta velocità, mentre solo una o due persone si collegano alla riunione da casa tramite reti DSL o ISDN a banda stretta. In questo caso l'esperienza degli utenti aziendali viene ridotta al minimo denominatore comune degli utenti domestici, con la possibile conseguenza di rendere inefficace la chiamata video. Se la MCU è in grado di supportare la funzionalità di transcodifica, gli utenti della rete aziendale continueranno a usufruire di una qualità video HD, mentre gli utenti remoti fruiranno di una qualità commisurata alle rispettive velocità di connessione. In sostanza, se una MCU è progettata in modo da garantire la facile integrazione con sistemi di fornitori diversi e consentire agli utenti di collegarsi con la velocità dati e la risoluzione desiderate o necessarie, tutti gli utenti possono fruire di un'esperienza d'uso semplice e completa, che permette loro di concentrarsi sul contenuto della riunione senza preoccuparsi della tecnologia. Il linguaggio delle videoconferenze Con l'evoluzione della tecnologia per videoconferenze, sono emersi due protocolli principali di segnalazione per l'instaurazione, il controllo e la terminazione delle chiamate in videoconferenza: SIP (Session Initiation Protocol) e H.323. Per la codifica e decodifica delle informazioni visive, il settore si sta orientando verso l'adozione dello standard H.264, sviluppato per offrire una qualità video superiore a larghezze di banda più strette su un'ampia gamma di reti e sistemi. Lo standard SVC (Scalable Video Coding), un'estensione del protocollo H.264, è stato sviluppato per facilitare l'implementazione delle videoconferenze su una gamma più ampia di dispositivi, come i tablet e i telefoni cellulari. Bridging di architettura e funzionalità Come illustrato precedentemente, la combinazione di software e hardware che crea le sale riunioni virtuali viene definita "bridge video". Le sale riunioni virtuali sono identificate mediante dei "numeri di bridge". Quando vengono effettuate più chiamate simultanee, il software analizza tutti i vari flussi dati ricevuti dai processori bridge e li assegna di conseguenza. Al livello più semplice, il carico di elaborazione dei bridge dipende da quattro fattori: Il numero di sedi che si collegano a ciascun bridge Il numero di chiamate in conferenza che ciascun bridge deve gestire contemporaneamente La quantità di dati ricevuti in ciascuno streaming digitale: risoluzioni video e audio superiori (come l'hd) generano un maggior numero di dati da elaborare Le operazioni di transcodifica che il bridge deve eseguire per la gestione di chiamate effettuate a diverse velocità di connessione e con protocolli diversi Man mano che aumenta il carico di lavoro, ciascun bridge deve elaborare un maggior numero di dati. È quindi possibile migliorare le prestazioni aumentando il numero di processori di segnale digitali (DSP, Digital Signalling Processor) utilizzati per decodificare e codificare i flussi digitali in entrata e in uscita dalle MCU. Se si verifica un sovraccarico della funzione di bridging, è possibile che si perdano informazioni audio e video con conseguenti problemi di latenza nelle chiamate e un possibile peggioramento della qualità della riunione video. È possibile fornire ulteriori risorse di elaborazione per la funzione di bridging utilizzando un bridge più potente (dotato di un maggior numero di DSP) o un approccio software virtuale, in cui il software dedicato al controllo della funzione di segnalazione opera in modo indipendente dall'hardware fisico. Non è necessario che una chiamata con un numero di conferenza assegnato abbia effettivamente luogo o venga elaborata da un componente hardware dedicato. La chiamata può essere "virtualizzata" e assegnata a qualsiasi bridge fisico disponga delle risorse e della capacità adeguate per gestire la chiamata. Un sistema di gestione della virtualizzazione verifica quale bridge fisico dispone della capacità necessaria e assegna le chiamate in entrata di conseguenza. In casi eccezionali, ma poco frequenti, il sistema di gestione della virtualizzazione può assegnare le risorse per una chiamata su diversi bridge fisici che lavorano in tandem. In questa modalità chiamata "auto-cascading", le risorse disponibili sul bridge fisico possono ricevere l'istruzione di operare secondo uno schema "parent-child", dove uno dei bridge è il "titolare" della teleconferenza e gli altri bridge condividono il carico di lavoro. Nella modalità di presentazione "Presenza continua", il bridge fornirà automaticamente i modelli per la visualizzazione dei partecipanti alla riunione. Il bridge può anche fornire alcune funzionalità amministrative per la chiamata, come l'assegnazione delle password per accedere alle riunioni e la funzionalità Interactive Voice Response (IVR), in cui i partecipanti vengono accolti e guidati da messaggi vocali personalizzati. Benché gran parte dei partecipanti si colleghi solitamente di persona a una riunione in videoconferenza, il bridge può essere programmato in modo da chiamare automaticamente le sedi partecipanti e connetterle alla riunione. Ad esempio, il bridge potrebbe attivare automaticamente le videocamere situate in sale 4

5 riunioni remote e collegare tali sale a una chiamata pianificata. I partecipanti non dovranno fare altro che entrare nella sala video all'ora programmata e unirsi alla riunione. Gestione delle chiamate video e conversione dei protocolli Per realizzare un'architettura scalabile, la piattaforma software deve essere capace di fornire la funzionalità di segnalazione e di gestire in modo dinamico le operazioni di instaurazione e mantenimento di un gran numero di chiamate video. È necessario che l'architettura software sia in grado di riconfigurare se stessa e le sue risorse in tempo reale, in modo da utilizzare tali risorse al massimo della loro capacità. Inoltre, l'architettura software deve poter capire i requisiti in termini di larghezza di banda di tutte le chiamate effettuate, i criteri associati a ciascuna chiamata (assegnazione della priorità e importanza della chiamata) e la dislocazione geografica dei partecipanti alla chiamata. In questo modo, la piattaforma software può utilizzare le risorse locali anziché reindirizzare i flussi dati e la segnalazione delle chiamate a risorse distanti, un approccio che comporta un notevole consumo di larghezza di banda sui costosi collegamenti WAN. La piattaforma software deve essere anche in grado di rilevare immediatamente eventuali problemi nelle risorse hardware o perdite di comunicazione tra i collegamenti dell'infrastruttura, in modo da poter reindirizzare il traffico e ristabilire le chiamate utilizzando risorse alternative, senza conseguenze negative per la qualità delle chiamate video. Quando i sistemi installati presso diverse sedi del cliente cercano di collegarsi alla stessa chiamata video mediante dispositivi che utilizzano protocolli diversi (come H.323, RTV o SIP), la piattaforma di videoconferenza deve prima eseguire la conversione dei protocolli in un linguaggio comune, affinché l'infrastruttura possa comprendere ed elaborare le informazioni in maniera corretta. In altre parole, la piattaforma software deve fornire una funzionalità di gateway intrinseca tra dispositivi che parlano linguaggi diversi. La soluzione Polycom RealPresence DMA risiede davanti ai bridge e agisce da interfaccia tra il mondo esterno e le risorse bridge. Ciò consente di ottimizzare il modo in cui le chiamate video in arrivo vengono gestite dalle risorse virtuali disponibili. La soluzione Polycom RealPresence DMA può applicare regole di business che facilitano l'assegnazione delle riunioni ai bridge più adatti in termini di capacità, ubicazione geografica o altri criteri di priorità. Prendiamo in esame tre esempi per vedere in che modo questo approccio semplifichi il processo. Esempio A Il cliente A in California desidera organizzare una riunione con il cliente B a New York, il cliente C a Londra e il cliente D a Parigi. Il cliente utilizza un bridge video a Denver e un bridge video a Parigi e dispone di un software di gestione della virtualizzazione installato su un server a Londra. In questa situazione, il software di gestione della virtualizzazione potrebbe rilevare che due partecipanti desiderano collegarsi alla chiamata dagli Stati Uniti e, a puro titolo di esempio, potrebbe indirizzarli alle risorse disponibili sul bridge di Denver. Analogamente, i partecipanti europei potrebbero essere indirizzati al bridge di Parigi e la gestione della chiamata potrebbe essere assegnata al bridge principale di Denver. In questo modo, si evita il trasferimento di grandi quantità di dati video sulla WAN transatlantica, con una possibile riduzione dei costi del servizio. Esempio B Nell'esempio precedente, i clienti negli Stati Uniti utilizzano un sistema basato su standard H.264, mentre in Europa utilizzano un sistema di videoconferenza abilitato per Microsoft Lync, basato su RTV. In questo caso, il software di gestione della virtualizzazione che risiede sul server di Londra agisce come un gateway tra le risorse Microsoft e le risorse video negli Stati Uniti, converte i segnali Microsoft e stabilisce la chiamata utilizzando i bridge situati negli Stati Uniti e a Parigi. Esempio C In questo esempio, la chiamata è in corso, ma il bridge di Denver smette improvvisamente di funzionare a causa di un incendio nel data center. Il software di gestione della virtualizzazione installato a Londra rileva il problema e reindirizza il traffico video verso il bridge di Parigi attraverso il collegamento WAN. Gli utenti che si connettono mediante il protocollo H.323 devono semplicemente ricomporre il numero per ricollegarsi alla chiamata, mentre le operazioni di amministrazione e gestione vengono svolte in background senza alcuna interruzione del servizio. Tuttavia, le chiamate basate sul protocollo SIP presentano un ulteriore vantaggio: la piattaforma Polycom è infatti in grado di rilevare il problema e di riconnettere automaticamente i partecipanti alla chiamata, anche prima che questi si accorgano dell'eventuale problema. 5

6 Gestione dispositivi Per consentire l'implementazione e la gestione su larga scala di soluzioni di videoconferenza, la piattaforma software provvede alla gestione e alla manutenzione dei componenti dell'infrastruttura attraverso un'area funzionale separata, chiamata Gestione dispositivi. Gestione dispositivi consente il provisioning dinamico dei dispositivi e dei componenti dell'infrastruttura di videoconferenza. Dopo l'installazione dei componenti hardware nell'ambito della rete e dell'infrastruttura, Gestione dispositivi si occuperà di monitorare e risolvere gli eventuali problemi che dovessero verificarsi con i dispositivi. Questa funzione faciliterà anche l'implementazione degli aggiornamenti software eventualmente necessari. Un fattore che contribuisce ad aumentare in modo significativo la richiesta di soluzioni di videoconferenza è la facilità con cui gli utenti possono effettuare chiamate. Le operazioni di pianificazione e gestione delle chiamate sono state semplificate grazie alla creazione di appositi portali di facile utilizzo o mediante l'integrazione in Microsoft Outlook. Gestione dispositivi fornisce anche report e dettagli completi delle chiamate video, elaborando le informazioni per valutare l'utilizzo corrente del sistema, oltre a piani di espansione per la rete video. Sicurezza Molte organizzazioni che hanno investito nell'adozione di sistemi di videoconferenza dovranno necessariamente fornire assistenza ai propri collaboratori mobili o telelavoratori che desiderano collegarsi alla rete aziendale per partecipare a chiamate video con i colleghi. La piattaforma software deve essere quindi in grado di garantire e gestire questa necessità. Analogamente, le organizzazioni dotate di soluzioni di videoconferenza vorranno utilizzare questa tecnologia anche per comunicare con i propri partner e clienti. Ciò sarà possibile soltanto se il traffico video potrà attraversare i firewall da un cliente all'altro in modo del tutto sicuro. L'attraversamento dei firewall presenta particolari difficoltà per i video, in quando i firewall dati cercano di riorganizzare i pacchetti di dati. L'implementazione di un firewall video, come Polycom VBP (H323) può risolvere questo problema. Gestione dei contenuti In origine, il principale motivo che ha indotto gran parte delle aziende ad adottare sistemi di videoconferenza è stato la necessità di ridurre i costi delle spese di viaggio. Di recente, le organizzazioni hanno iniziato a capire che i vantaggi offerti dalle soluzioni di videoconferenza possono avere effetti positivi in molte altre aree tra cui, per citarne solo alcune, la formazione, il marketing, l'istruzione, la conformità, le comunicazioni interne, la pubblicità e le pubbliche relazioni. Con il diffondersi dei sistemi di videoconferenza in questi campi, i clienti hanno scoperto non solo il potenziale offerto dalle videoconferenze come sistema di comunicazione in tempo reale, ma anche l'opportunità di riutilizzare le registrazioni digitali degli eventi passati e delle comunicazioni precedenti. Superando i confini delle semplici "riunioni", questa tecnologia consente di creare contenuti multimediali digitali incapsulati che possono essere modificati, ottimizzati, archiviati e trasmessi su più mezzi di comunicazione. Queste risorse possono essere quindi distribuite on-demand a un pubblico target. Ad esempio: Multicasting di eventi live: la piattaforma software consente lo streaming di webcast registrati e supporta il "push" e "pull" di video sui server di streaming. Video-on-demand: la piattaforma software automatizza la creazione di versioni archiviate di qualsiasi webcast live, in modo che i clienti possano riprodurli on-demand quando desiderano. Gestione dei contenuti multimediali: la piattaforma software consente di controllare il modo in cui i contenuti video possono essere aggregati, approvati, categorizzati, modificati e pubblicati. Memorizzazione e archiviazione: la piattaforma software stabilisce delle regole relative al ciclo di vita dei contenuti video ad alta intensità di banda. I clienti possono decidere quali contenuti devono essere conservati, transcodificati e memorizzati nel cloud o nelle risorse aziendali, senza necessità di manutenzione diretta giornaliera. 6

7 Piattaforma Polycom RealPresence Nella precedente sezione, abbiamo illustrato le cinque aree funzionali su cui si basa la piattaforma software sviluppata da Polycom per offrire soluzioni di videoconferenza scalabili, affidabili e convenienti. La piattaforma Polycom RealPresence implementa l'infrastruttura principale, garantendo la creazione di videoconferenze all'interno di una collaborazione video universale, la gestione della virtualizzazione, la gestione di risorse video, un accesso universale e la gestione e protezione dei contenuti video. Collaborazione video universale Grazie alla funzionalità di bridging, elemento centrale della tecnologia di videoconferenza, la collaborazione video universale offre il software per video multipoint, collaborazione vocale e ai contenuti, che permette di collegare la maggior parte degli utenti con la massima qualità al minor costo possibile. Gestione della virtualizzazione Supporta la gestione delle chiamate e la conversione dei protocolli, consentendo la virtualizzazione delle risorse bridge e fornendo il software che garantisce funzionalità "multi-tenant", massima scalabilità, ridondanza e resilienza. Gestione di risorse video Supporta la gestione dei dispositivi e del software a livello di endpoint e di infrastruttura, consentendo la gestione centralizzata, il monitoraggio e la distribuzione di servizi di collaborazione video nelle organizzazioni. Accesso e sicurezza universali Software che permette di collegare in modo facile e sicuro i partecipanti alla videoconferenza sia all'interno che all'esterno del firewall di un cliente, in modo da offrire un'esperienza di collaborazione ottimizzata. Gestione dei contenuti video Software che consente alle organizzazioni di offrire ai clienti aziendali funzionalità di acquisizione video e di gestione, amministrazione e distribuzione dei contenuti. Riepilogo A fronte del rapido incremento della domanda di sistemi di videoconferenza, le soluzioni devono garantire un'infrastruttura solida, affidabile, scalabile e gestibile, in grado di offrire il massimo livello di qualità ed esperienza d'uso. La piattaforma Polycom RealPresence rappresenta l'infrastruttura software che supporta la tecnologia di videoconferenza di Polycom e ne consente la perfetta integrazione con l'infrastruttura di rete e sicurezza di base. Ciò garantisce la collaborazione sicura di tutti gli utenti attraverso reti eterogenee e un consumo di larghezza di banda inferiore del 50% rispetto alle soluzioni offerte da altri concorrenti. Grazie a un'architettura basata su standard aperti, Polycom ha creato una piattaforma di videoconferenza flessibile e all'avanguardia, che offre la massima protezione degli investimenti con il minimo costo totale di proprietà. 7

8 Informazioni su Polycom Polycom è il leader mondiale nel settore della collaborazione e delle comunicazioni unificate (UC&C) basate su standard aperti per la collaborazione audio e video, scelto da oltre clienti in tutto il mondo. Le soluzioni Polycom sono basate sulla piattaforma Polycom RealPresence, un'infrastruttura software completa e API avanzate che garantiscono l'interoperabilità con la più ampia gamma di dispositivi e applicazioni di comunicazione, aziendali, mobili e cloud per offrire la possibilità di realizzare una collaborazione video con riunioni dal vivo in qualsiasi ambiente. Polycom Headquarters (T) POLYCOM ( ) EMEA Headquarters Polycom (United Kingdom) Ltd. +44 (0) Polycom Italy S.r.l. (T) Polycom, Inc. Tutti i diritti riservati. Tutti i nomi Polycom e i marchi associati ai prodotti Polycom sono marchi commerciali o marchi di servizi di Polycom, Inc. e sono marchi registrati o di diritto comune negli Stati Uniti e in altri Paesi. Tutti gli altri marchi appartengono ai rispettivi proprietari. Non sono consentite la riproduzione e la copia di alcuna sezione del presente documento in nessuna forma, con nessun mezzo e per nessun fine, eccetto per uso personale del destinatario, senza il consenso scritto di Polycom. 7624_0713 IT