Videoconferencia y VoIP (y 2)

febrero 25, 2019 on 7:39 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones, internet | No Comments

Adolfo García Yagüe | Como hemos visto en otros textos, la evolución tecnológica corre paralela en muchos campos. En los primeros años los procesos de compresión dependían de grandes circuitos integrados fabricados a medida (ASIC), más tarde este proceso reposaba sobre chips comerciales de compañías como Texas Instruments, Philips o Siemens que simplificaban enormemente el diseño de una tarjeta de codificación. Lo mismo sucedía con el 80486 y, especialmente, con la familia Pentium de Intel. Estos microprocesadores y el consiguiente software permitían procesar en tiempo real un caudal de vídeo o de audio. Todo esto desembocó en sistemas de videoconferencia que aprovechaban las capacidades de un ordenador personal y se integraban entre nuestras herramientas ofimáticas. De todas ellas, una de las más destacadas fue la que lanzó Intel en 1994: Intel ProShare. Este producto consistía en un par de tarjetas, una para capturar vídeo y la segunda para tratar el audio y la comunicación RDSI, y el software correspondiente. Intel ProShare representa un avance desde el punto de vista de integración electrónica y aprovechamiento de un PC al poner a disposición de un usuario individual las posibilidades de la videoconferencia pero, al depender de una conexión RDSI, su ámbito de empleo estaba restringido a usuarios que tenían acceso a esta.

Otro de los equipos que marca un avance en integración y en el diseño de sus formas es el Tandberg Vision 600. Esta compañía Noruega llevaba desde los años ´30 del siglo pasado comercializando equipos profesionales de audio. En 1993 lanzó al mercado su primer videoteléfono RDSI con una pantalla basada en tubo de imagen, para escritorio o de uso personal. Años más tarde presentaría el Vision 600, también dirigido a un uso personal, con pantalla LCD color de 10”, RDSI y un aspecto tremendamente elegante. A esta empresa siempre le ha caracterizado la buena calidad de sus equipos y su diseño. Ellos fueron los que desarrollaron junto con Cisco el concepto de videoconferencia inmersiva siendo adquiridos por estos en 2009.

A pesar del esfuerzo de los operadores que, en el caso de Telefónica, apenas hacían diferencia tarifaria con la línea tradicional, el uso de RDSI se limitó a empresas. Aun así la RDSI impulsó enormemente el uso de la videoconferencia frente a soluciones basadas en circuitos punto a punto como el PictureTel 4000. RDSI daba libertad al usuario y sobre todo, sentaba las bases de la interoperabilidad entre fabricantes. La clave de esta interoperabilidad era el protocolo H.320 del ITU-T. A través de este protocolo de señalización, los equipos participantes en una conversación se ponían de acuerdo sobre el códec de video (H.261) y audio (G.711, G.722 o G.728) que iban a emplear en su comunicación, ancho de banda (uno o más canales B de la RDSI), resolución de la imagen (QCIF o CIF) o los servicios suplementarios que eran capaces de realizar. Como digo, el uso de RDSI en videoconferencia fue intenso y significó que muchas empresas empezaran a instalar en la sala de reuniones un televisor convencional con un equipo de videoconferencia. Esta intensidad a favor de RDSI se daba en las comunicaciones entre sedes o empresas diferentes y, para comunicaciones entre salas de un mismo edificio, se empezaba a considerar el empleo de IP y la LAN como transporte. En este sentido merece la pena recordar que hasta 1992 no se inventó el protocolo RTP (Real Time Protocol) para proporcionar a UDP un servicio de transporte de datos con necesidad de tiempo real, como el audio y el vídeo.

Los avances conseguidos a través de la integración microelectrónica, la RDSI y el uso de la LAN son los principales ingredientes de la siguiente generación de equipos. Dejando a un lado soluciones personales como el Intel ProShare o el Tandberg Vision 600, PictureTel lanzó en 1996 el SwiftSite dirigido al mercado profesional para hacer videoconferencias entre grupos de personas. Este equipo totalmente integrado y pequeño podía ser colocado sobre una televisión en una sala de reuniones. A pesar de nacer con la intención de llevar la videoconferencia a todas las organizaciones sufrió múltiples problemas técnicos y retrasos que terminaron espantando a los usuarios. Aquello desembocaría en una grave crisis de reputación de PictureTel que coincidió con el fortalecimiento de Polycom y la presentación del ViewStation (1998). Polycom fue fundada en 1990 por Brian Hinman (ex PictureTel) y Jeffrey Rodman (ex PictureTel). Su primer producto fue el SoundStation (1992), un terminal para mantener conversaciones telefónicas en manos libres con el que lograron el reconocimiento del mercado y, hasta hoy, ser un elemento imprescindible en cualquier compañía. En 1998 se decidieron a entrar en el mercado de la videoconferencia presentando el ViewStation que era similar en aspecto al SwiftSite de PictureTel. Todo estaba autocontenido en una misma caja a excepción de un pequeño módulo (el QuadBRI) que se conectaba a cuatro RDSI para poder usar hasta 512Kbps. El éxito de este equipo fue arrollador. Este equipo se convirtió en un electrodoméstico para las organizaciones al poder ser instalado y usado por cualquiera a través de un mando a distancia similar al que usamos en casa.

A mediados de los noventa el uso de una red local, IP e Internet para mantener una comunicación multimedia era atractivo. De hecho, en 1993 se utilizó por primera vez Mbone para transmitir contenidos multimedia en Internet. Por otra parte, como vimos con Intel ProShare, el PC contaba con capacidad de proceso suficiente pero requería de un hardware especializado en trabajar con audio, vídeo y la RDSI. Sin embargo, eran tiempos en los que el PC alcanzó la mayoría de edad de su potencia gráfica gracias a las tarjetas VGA. Esta madurez se complementó con la riqueza del sonido aportada por tarjetas como la Sound Blaster. Este adaptador contaba con un sintetizador FM y con un reproductor de muestras de audio. Este módulo de audio también permitía capturar sonido de una fuente externa como un micrófono. Esta reseña la hago porque en 1995 apareció una nueva versión de Sound Blaster que permitía un funcionamiento full dúplex es decir, podía capturar sonido a la vez que era capaz de reproducir una muestra sonora… En resumen, el PC, las VGA, la Sound Blaster, el protocolo IP… Telefonía y videoconferencia por Internet.

Así es como en 1995 VocalTec, una compañía israelí, desarrollo y comercializó el primer servicio de Telefonía por Internet. Alon Cohen (1962) y Lior Haramaty (1966) desarrollaron un códec que comprimía lo suficiente la voz para aprovechar el ancho de banda de nuestra conexión a Internet de aquella época. Además desarrollaron un software que hacía de PBX o centralita para conectar a dos usuarios. Es decir, nuestro ordenador se convertía en un SoftPhone para hablar a través de VocalTec. Su modelo de negocio era sencillo y accesible para cualquiera ya que en cualquier tienda de informática podíamos comprar un software con el que teníamos minutos de conexión. Era el nacimiento de la Telefonía sobre IP, ToIP, Voz sobre IP o VoIP.

La estela iniciada por VocalTel fue seguida por numerosos fabricantes algunos, como WorldTalk, en lugar del clásico auricular de diadema y micro comercializaban un pseudo aparato telefónico que se conectaba a la Sound Blaster. En este furor destaca Connectix quien en 1996 fue un paso más allá al ofrecer servicios de videoconferencia a través de Internet. Para ello comercializaban unas cámaras conectables al puerto paralelo del ordenador, las QuickCam que, años después, fueron absorbidas por Logitech. Fueron muchos para mencionarlos todos… DigiPhone, CU-SeeMe…

VoIP, ToIP y VideoIP obligaban al ITU-T a entrar en escena. Era el momento de normalizar esta tendencia para lograr la interoperabilidad entre fabricantes. Así es como nació H.323 en 1996. Este protocolo venía a resolver el uso de redes IP por parte del tráfico multimedia. Al igual que H.320 era un protocolo de señalización usado por los participantes, en H.323 estos se registraban en un servidor o gatekeeper, intercambiaban datos sobre los códec usados, acceso servicios suplementarios, plan de direcciones, etc. No era un mal protocolo pero era excesivamente complejo y su implementación cara. Se notaba que había sido concebido por gente próxima a los operadores dominantes y sus fabricantes históricos. Si uno lee sus especificaciones se da cuenta que es difícil implementarlo al contemplar todos los escenarios posibles. En resumen, poner un producto en el mercado y que este funcionaria no era cosa fácil. Aun así hubo fabricantes como Intel y Kodak que comercializaron soluciones compatibles con H.323 junto a alguna de las primeras cámaras USB. De aquel fenómeno de videoconferencia y comunicación sobre Internet destaca Microsoft NetMeeting. Evidentemente, equipos profesionales como el ViewStation de Polycom podían trabajar sobre H.323 o prometían que este se soportaría con una simple actualización de software…

Este apogeo de la VoIP para llamar a bajo coste hizo que algunos fabricantes se cuestionaran el futuro de la telefonía clásica dentro de las empresas. Tras superar y tener que demostrar que las redes conmutadas de aquel momento e IP podían garantizar el servicio de voz, no tenía mucho sentido tener dos cableados, uno para voz y otro para datos. También, el servicio de voz clásico, era pobre a la hora de ofrecer servicios como llamadas en grupo, desvíos inteligentes, buzones de voz y su consiguiente integración con aplicaciones como el correo electrónico. También, económicamente, el mercado de las centralitas empresariales era caro y se mantenía en manos de fabricantes como Northern Telecom (Nortel), Siemens, Ericsson, Alcatel y los propios operadores (Telefónica y su servicio Ibercom). En fin, era cuestión de tiempo…

Así es como aparecieron las primeras soluciones de VoIP para empresas. En el año 1996, Selsius, una anónima compañía de Texas, presentó una solución que consistía en una PBX software o SoftSwich que corría en Windows NT. A esta se conectaban unos teléfonos IP (con conexión Ethernet) de apariencia tradicional. Como decía antes, fue una tecnología que se tuvo que ganar su hueco en un mercado bastante cautivo que ponía recelos de todo tipo a la validez de la red LAN para transportar voz. En 1998 Selsius fue adquirida por Cisco.

Por lo avanzado de su tecnología Selsius desarrolló su propio protocolo de señalización en lugar esperar y adoptar H.323. Era el Skinny Call Control Protocol (SCCP). Era un protocolo mucho más ligero y muy eficiente pero, lamentablemente, giraba en la órbita de Cisco lo que limitaba su interoperabilidad con otros fabricantes. SSCP, como H.323, fueron sustituidos en 1999 por SIP (Session Initiation Protocol), un protocolo infinitamente más sencillo y más próximo a Internet y pensado para cualquier comunicación multimedia. SIP es el estándar de hoy.

Colección | Videoconferencia (1)

Videoconferencia (1)

febrero 23, 2019 on 10:34 am | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | No Comments

Adolfo García Yagüe | Desde los albores de la telefonía el uso de videoteléfonos ha despertado la imaginación de inventores y autores de ciencia ficción. El envío de imágenes para acompañar una conversación telefónica parecía algo evidente en la revolución tecnología que el mundo vivía. Sin embargo, hasta fechas recientes, la tecnología ha ido por detrás de cualquier predicción.

Dejando a un lado los pronósticos más futuristas y los ensayos de laboratorio, para establecer un inicio real y práctico de la videoconferencia, retrocedemos en el tiempo hasta los años 60 del pasado siglo de la mano de operador AT&T y su brazo tecnológico, los Bell Labs. Ellos, con el objeto de ofrecer más servicios sobre sus redes telefónicas, desarrollaron el Picturephone. Este terminal disponía de una pantalla de 5 pulgadas e incluía una cámara capaz de captar imágenes en blanco y negro y enviar estas a través pares telefónicos, enriqueciendo así una conversación al mostrar el rostro del interlocutor. Recurría a dos hilos de cobre para transmitir video, dos hilos para recibirlo y dos hilos para cursar la voz en ambos sentidos; en total 3 pares. Para lograr hacer uso de este medio de transmisión era necesario no sobrepasar el límite de 1MHz de ancho de ancho de banda del par telefónico, razón ésta por la que cada fotograma estaba constituido por solo 250 líneas entrelazadas en lugar de las 525 del sistema NTSC. Este dispositivo no era digital es decir, la imagen se enviaba de forma analógica y en el caso de que se quisiera mantener una videoconferencia con un lugar distante, se realizaba la digitalización en las instalaciones de AT&T para llevar a cabo la posterior amplificación o regeneración en rutas de larga distancia.

Inicialmente, en 1964, con la primera versión del Picturephone, se habilitaron unos locutorios o salas de videoconferencia en las ciudades de Nueva York, Washington y Chicago donde los usuarios mantenían su comunicación. Más adelante, en 1969, en su segunda versión, el Picturephone se extendió a los despachos de altos ejecutivos. Lo elevado del precio de este servicio y sus limitaciones técnicas y operativas hicieron que este terminal se recuerde como un hito técnico pero con escasa trascendencia comercial al ir por delante de las necesidades de los clientes y del momento.

Como digo, la escasa popularidad de Picturephone tenía que ver con sus limitaciones técnicas y el coste del servicio. Eran años en los que la electrónica integrada daba sus primeros pasos y era prematuro abordar el diseño de circuitos integrados para digitalizar y procesar datos y así bajar el precio del terminal. Tampoco ayudaba el hecho de que la red telefónica estaba pensada para el envío de voz y carecía de capacidad -o ancho de banda- para el envío de imágenes en movimiento. Por esta razón, no fue hasta 1982, cuando los ingenieros volvieron a rescatar la vieja idea de la videoconferencia. Con la presentación del codificador COS211 por parte del CEPT (Conference of European Postal and Telecommunications Administrations) se ponía al mercado tras el camino acertado. Básicamente se trataba de un mecanismo de compresión digital basado en DPCM (Differential Pulse Code Modulation) que reducía el tamaño del caudal de datos a 2Mbps para una transmisión de video y, en el extremo opuesto o destinatario, se hacia el proceso contrario es decir, a partir de este tren de datos se recuperaba el video enviado. Este proceso se realizaba a una velocidad cercana al tiempo real en ambos lados de la comunicación. De esta aproximación, además del envío digital de imágenes, se podía beneficiar el almacenamiento de estas en un soporte como el diskette o disco duro. COS211 fue el predecesor de la recomendación de H.120 de ITU-T.

DPCM conseguía un factor de compresión de 60:1. A excepción de los circuitos propios de un operador (E1 en Europa y T1 en EE.UU.), en aquellos años eran pocas las líneas con capacidad de 2Mbps. Esta técnica de compresión, al igual que las posteriores, se basa en analizar matemáticamente los fotogramas que componen el caudal de vídeo e identificar aquellas regiones de la imagen que son iguales o tienen similitudes con las de otro fotograma, los datos de estas coincidencias se eliminan por lo que los citados mecanismos de compresión suelen sacrificar detalles de la imagen que, en teoría, pasan desapercibidos ante nosotros. Como podéis suponer, cualquier técnica de compresión de vídeo requiere una capacidad de procesado muy elevada y se tiene que realizar a muy alta velocidad. Por esta razón aún era una tecnología ambiciosa. No obstante, ya en 1976, el Dr. Wen-hsiung Chen (taiwanés que desarrollo su carrera profesional en EE.UU) participa en la fundación de la compañía Compression Laboratories Inc. (CLI) cuyo núcleo de negocio es la investigación y comercialización de compresores de vídeo que puedan ser utilizados en el envío de faxes y transmisiones de vídeo. Así, en los años 1982 y 1983, presentan el compresor VTS 1.5 (Video Teleconference System) que permite el envío de imágenes en movimiento sobre líneas de 1,544Mbps (capacidad de un circuito T1) e imágenes fijas a un caudal del 56Kbps. Aquel desarrollo, como su modelo de comercialización, hizo que CLI se convirtiera en el líder absoluto en la comercialización de compresores de vídeo entre las empresas que vendían servicios como la transmisión de imágenes a través de satélite. En 1984, con el VTS 1.5E, presentan mejoras sustanciales en el ratio de compresión mediante la técnica Differential Transform Coding (DXC). Este códec permite generar caudales de video desde 768Kbps (117:1) hasta 1.544Mbps.

El año 1984 sería un año decisivo. Dentro de este mercado tan específico inició su andadura PicTel, una empresa formada por Brian L. Hinman (1961) y Jeffrey G. Bernstein (1961), estudiantes del MIT. Ellos, junto a su profesor David Staelin (1938-2011) y el apoyo financiero de Robert Sterling, concibieron la técnica de compresión MCT (Motion Compensated Transform) y comercializaron el códec C-2000 que entregaba un caudal de video comprimido de 224Kbps. En los primeros años emulaban el modelo de negocio de CLI ofreciendo al mercado compresores de vídeo. Así, en 1988, comercializaran el códec C-3000 que bajaba su caudal a 112Kbps mediante la técnica Hierarchical Vector Quantization (HVQ).

Pasada la primera mitad de los años ochenta aparecen soluciones que aun estando alejadas del gran público nacen con la aspiración de llegar a muchos profesionales. Dos de ellas fueron de Photophone, de Image Data Corp. y el videoteléfono Luma de Mitsubishi. Ambas soluciones trabajan sobre una línea telefónica común y, sobre esta, enviaban imágenes fijas en blanco y negro. En el caso del Photophone nos encontramos con una máquina basada en el Intel 80186 y arquitectura de bus ISA, pantalla integrada en blanco y negro de 8” ½, un sistema operativo específico para captar y digitalizar imágenes y un modem para trasmitirlas. Como apoyo dispone una novedosa unidad de 3” ½ donde podemos almacenar las imágenes a enviar o las recibidas. Este equipo, a pesar de no ser considerado como un equipo de videoconferencia, puede ser empleado como tal al complementarse con un teléfono convencional y captar imágenes mediante una videocámara. Más cercano a un sistema de videoconferencia era el Luma. Aquí estamos frente a un teléfono con una cámara y micropantalla incluidos (basada en tubo de imagen) que permite el intercambio de imágenes fijas con nuestro interlocutor. Este invento también fue un hito pero lo elevado de su precio y su pantalla tan minúscula (3 pulgadas) hacían de él un capricho del que se podía prescindir. Una nueva versión del Luma fue VisiTel. Este fue presentado en 1988 e intentaba llegar a más gente con un diseño más económico prescindiendo del teléfono y ampliando el tamaño de su pantalla hasta las 4 pulgadas y media. También se basaba en el envío de imágenes fijas en blanco y negro.

Tras los videoteléfonos de Mitsubishi y aplicaciones como la del Photophone empezaba a florecer un mercado, el de la videoconferencia profesional, que demandaba soluciones que permitiera a un grupo de profesionales mantener una comunicación remota de calidad y, además, intercambiar documentos gráficos. Esta tendencia fue detectada por PicTel quien cambió su nombre por el de PictureTel y se reorientó para ofrecer al mercado una solución de videoconferencia totalmente completa: el V-2100 (1988) y V-3100 (1989). Ambos se apoyaban en los códec C-2000 y C-3000 respectivamente. Mientras CLI seguía apostando por sus códec/decodec Rembrandt (año 1987) y Rembrandt II (1990), PictureTel suministraba el mastodóntico códec junto a una cámara de vídeo y un panel de control que simplificaba enormemente el establecimiento y desarrollo de una comunicación por vídeo.

En la siguiente década, en 1991, apareció el PictureTel 4000. En el bus de este equipo se insertaban tarjetas especializadas en la captura de vídeo, audio, comunicaciones y tratamiento/compresión del vídeo donde destaca el uso de grandes chips ASIC (Application-specific integrated circuit) de la firma LSI Logic. En pocos meses este equipo se convirtió en el estándar del mercado. El PictureTel 4000 estaba pensado para aprovechar circuitos dedicados a través de su interfaz V.35 sobre el que era posible trabajar con diferentes caudales que iban de los 56Kbps hasta 768Kbps según el estándar Px64 del ITU-T. Así mismo se introducía el algoritmo propietario IDEC (Integrated Dynamic Echo Cancellation) para la correcta cancelación de ecos de audio mientras se mantenía una videoconferencia.

Al año siguiente AT&T retomó su viejo anhelo con la presentación del VideoPhone 2500. Este era un videoteléfono que trabajaba sobre líneas convencionales e incluía una cámara y pantalla LCD a color de 3,3 pulgadas con la que era posible mantener una vídeo con imágenes en movimiento. El códec de este equipo se lo confió a CLI pero, mientras esto sucedía, no ocultaba su acuerdo con PictureTel para desarrollar servicios de videoconferencia profesional. El VideoPhone 2500 fue un éxito relativo. Su precio de 1500 dólares seguía siendo caro para una economía familiar que, perfectamente, podía prescindir de la videoconferencia. No así el profesional que con un PictureTel 4000 podía ahorrarse importantes costes de desplazamiento y la movilización de equipos de trabajo.

Mientras el PictureTel 4000 se extendía entre grandes compañías y el AT&T VideoPhone 2500 intentaba hacerse un hueco en hogares y pequeñas oficinas, el mundo de las comunicaciones empezaba a cambiar. Desde los años ochenta se venía hablando de la futura Red de Servicios Integrados (RDSI). Con ella se digitalizaba el terminal del abonado y sobre su bucle nos llegaban dos canales B de 64Kbps para datos y un canal D de 16Kbps para cursar mensajes con los cuales se señalizaba las características de un servicio RDSI. Comparativamente hablado, la RDSI estaba a años luz de la telefonía tradicional. A través de la RDSI el operador se convertía en el centro de la red y a través del bucle de cobre nos prestaba servicios de vídeo, telefonía, audioconferencias entre grupos de usuarios, identificación del número llamante, acceso a sistemas telemáticos, etc. Aunque el abonado normal apenas se enteró ni lo valoró, la RDSI fue un éxito entre empresas de todo tipo. En la especificación de la RDSI ya se contemplaba la futura Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha (RDSI-BA), o lo que sería ATM.

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