\"/
\"/ \"/    

Global 360 - zkušenosti z velké videokonference

Luděk Matyska, Miroslav Ruda, FI MU, ÚVT MU
Ročník IX - číslo 3, únor 1999
Citace: L. Matyska, M. Ruda. Global 360 - zkušenosti z velké videokonference. Zpravodaj ÚVT MU. ISSN 1212-0901, 1999, roč. IX, č. 3, s. 1-7.
Tematické zařazení: Videokonference, videozáznam
 předchozí číslo | následující článek 

Obecné označení videokonference se v poslední době stalo značně módním slovem, které je používáno pro popis prakticky každé aktivity, zahrnující počítačovou síť a video a audio přenos mezi alespoň dvěma účastníky. Relativně nedávno byl i v tomto Zpravodaji uveřejněn článek, věnovaný popisu některých běžně dostupných programových nástrojů pro komunikaci dvou a více lidí prostřednictvím Internetu1. Takto pojímané videokonference představují v podstatě nový nástroj mezilidské komunikace, nástroj, který slouží pro překlenutí fyzické vzdálenosti mezi účastníky dialogu či širší diskuse.

Tentýž pojem však může označovat i skutečnou konferenci, tedy akci s předem připraveným obsahem, jímž jsou klasické přednášky, interaktivní diskuse (včetně kulatých stolů a panelových diskusí) a další obdobná vystoupení (včetně těch, která bez technického zázemí nejsou možná). V kontextu videokonference se však jedná o akci, která se současně koná na více místech. V plně distribuované videokonferenci jsou na každém z těchto míst přítomni jak přednášející, tak i posluchači. V konkrétním čase se pak jedno nebo více míst stávají aktivními - začnou vysílat přednášku nebo se účastní panelu - a ostatní pasivně naslouchají. Pro časově následující akci (např. přednášku) se však aktivním může stát zcela jiné místo. Videokonferenční nástroje musí současně ošetřit možnost dotazů z kteréhokoliv místa (nikoliv nutně v kteroukoliv dobu, což může vést k určitému uklidnění prezentace) a samozřejmě musí zajistit distribuci všech prezentovaných materiálů (průsvitky, počítačové prezentace, videosekvence, ...).

Global 360

Na přelomu listopadu a prosince minulého roku se konala v Evropě doposud největší videokonference s názvem Global 360 jako doprovodná akce mezinárodní konference IST'98 (Information Society and Technology), která probíhala ve Vídni (podrobnější informace o této konferenci je možno nalézt na http://www.cordis.lu/ist98). Cílem videokonference Global 360 byla demonstrace současných možností programového vybavení ISABEL, které je vyvíjeno na Katedře telematiky Madridské polytechniky (Department of Telematics of Universidad Politécnica de Madrid, a současně vysokorychlostních, především evropských počítačových sítí. Dalším cílem bylo zpřístupnit klíčové momenty konference IST'98 i těm, kteří nemohli přijet do Vídně, a na druhé straně prezentovat návštěvníkům IST'98 další akce a přednášky, které se nekonaly ve Vídni. Výsledkem bylo faktické propojení mnoha lokálních konferencí do jediné virtuální konference s velmi širokým publikem. Cílem předkládaného článku je předat zkušenosti, které v přípravné i vlastní realizační fázi získali jeho autoři prací se systémem ISABEL a aktivní účastí na videokonferenci Global 360 s téměř hodinovou přednáškou o vysokorychlostních počítačových sítích a superpočítačovém MetaCentru.

Příprava videokonference

Příprava videokonference začala zhruba půl roku před vlastní akcí. V září 1998 proběhla "přípravná" videokonference IDC'98 s podmnožinou plánovaných účastníků (my jsme například vystupovali jako zcela pasivní, pouze pozorovací místo), která skončila prakticky úplným fiaskem. Důsledkem byla velmi aktivní a podrobná příprava, včetně dvoudenního semináře ve Vídni určeného všem, kteří měli na starosti technické a provozní zajištění videokonference Global 3602. Prakticky celý listopad byl věnován velmi extenzivnímu testování celé videokonference včetně "přehrávání" (rehearsals) všech přednášek (detailní kontrola scénáře).

Největší pozornost byla v této přípravné fázi věnována nikoliv obsahové stránce konference, ale organizačním a provozním záležitostem. Každé aktivní místo muselo zajistit účast celé řady osob, odpovídajících za konkrétní činnosti v průběhu vlastní videokonference. Konkrétně bylo třeba zajistit:

Techničtí operátoři se domlouvali pomocí IRC (Inter Relay Chat) se serverem v centrálním koordinačním místě, kterým byla univerzita v rakouském Linzi. IRC bylo zajištěno přes Internet, nikoliv prostřednictvím dedikovaných spojů určených pro vlastní videokonferenci.

Program manager navíc v době aktivního vysílání "jeho" místa musel být zapojen do telefonní audiokonference (se serverem v Německu), která sloužila jako (na Internetu) nezávislý komunikační kanál pro případ nečekaných problémů.

Příprava se pak soustředila jednak na odstraňování chyb u použitého videokonferenčního softwaru (nakonec se v průběhu Global 360 pracovalo s modifikací s pořadovým číslem 105), jednak na koordinaci všech jmenovaných podpůrných pracovníků.

V době našeho aktivního vystoupení byly nakonec v přednáškové místnosti instalovány tři počítače (zajištěné UPS) a kromě přednášejícího se na technickém zajištění podílelo celkem 5 dalších osob.

Účastníci

Videkonference Global 360 se zúčastnilo více jak dvacet aktivních míst ze všech částí Evropy (včetně Islandu), Kanada a dokonce i Japonsko. Seznam všech účastníků uvádí následující přehled:
Analytical Computing Centre, Minsk
ACTRIS/Swisscom AG, Basel
CERN, Geneve
CESNET, Prague
Communications Research Centre, Ottawa
Communications Research Laboratory, Tokyo
Deutsche Telekom Berkom, Berlin
Global360 Studio, Linz
Iceland Telecom, Reykjavik
Institute of Organic Chemistry, Moscow
IST 98 Digital Theatre, Vienna
IST 98 Teleconferencing Room, Vienna
Johannes Kepler University, Linz
KSNet, Kiev
Masaryk University, Brno
MATAV/Technical University, Budapest
NCSR Demokritos, Athens
Novosibirsk Int'l Telecomm Center, Novosibirsk
Slovenian National Assembly, Ljubljana
Universidad Politécnica de Catalunya, Barcelona
Universidad Politécnica de Madrid, Madrid
Yaroslavl State University, Yaroslavl

Jednalo se pravděpodobně o jednu z největších doposud pořádaných videokonferencí (měřeno především počtem aktivně zapojených míst).

ISABEL

Videokonference Global 360 používala programové vybavení ISABEL, které bylo vyvinuto speciálně pro účely obdobných rozsáhlých konferencí. Software ISABEL byl vyvíjen s ohledem na následující tři základní kritéria:

ISABEL je možno použít ve dvou základních režimech:

  1. Jako nástroj pro videokonference (nazývané často Tele-Conferences).
  2. Jako nástroj pro interaktivní spolupráci.

V dalším se budeme věnovat především možnostem systému ISABEL pro videokonference.

Propojení.  V systému ISABEL jsou rozlišeny tři základní role účastnických míst:

  1. Koordinace, tj. celkové řízení telekonference.
  2. Účast na konferenci, tedy aktivní klient, který je schopen přijímat i vysílat.
  3. Pasivní sledování konference, tj. pasivní příjem obrazu a zvuku bez možnosti vlastního vysílání.

Jádrem celého systému je propojovací síť, která zajišťuje propojení jednotlivých míst. Z obrázku je patrná základní topologie této sítě pro videokonferenci Global 360, kdy koordinátor je umístěn v centru vlastní sítě a jednotlivá místa jsou připojena buď přímo nebo prostřednictvím sběrných (koncentračních) stanic (toto uspořádání se používá zejména tam, kde je nutno zajistit připojení linky s podstatně nižší propustností, než která je k dispozici v hlavních páteřních spojích).

Global360 (IST'98) Network

Je třeba si uvědomit, že systém ISABEL nevyžaduje přímé fyzické spoje, obecně postačuje síťová dosažitelnost (např. prostřednictvím Internetu). Na druhé straně kvalita přenosu je samozřejmě ovlivněna kvalitou jednotlivých logických propojení. V praxi je logická propojovací síť tvořena jednou nebo kombinací následujících možností:

Vzájemná komunikace všech uzlů (někdy v průběhu videokonference by se každý klientský uzel měl stát zdrojem dat, je nutno zajistit možnost komunikace stylu každý s každým) je zajištěna na úrovni systému ISABEL:

Ve všech případech je podstatná role koordinující stanice, protože ta zajišťuje vlastní šíření dat do všech koncových uzlů - informace z vysílajícího uzlu jde vždy nejprve ke koordinátorovi akce a teprve ten tuto informaci rozesílá všem klientům. Toto uspořádání dává koordinátorovi maximální kontrolu nad všemi událostmi v síti (může například vyloučit problémové stanice, které z nějakého důvodu ztratí schopnost dostatečně rychle přijímat data3) a přitom umožňuje zajistit maximálně efektivní šíření dat do koncových uzlů v závislosti na možnostech použité propojovací sítě.

Technické vybavení.  Systém ISABEL je vyvíjen na polytechnické univerzitě v Madridu jako součást dlouhodobého projektu Evropské unie. V souladu s pravidly Evropské unie, která nevylučuje následné komerční využití projektů, je ISABEL k dispozici pouze v binární formě, a to pro následující platformy:

Pro plnohodnotné zapojení do systému ISABEL musí být každá účastnická stanice vybavena i ATM kartou (doporučeny karty firmy FORE) a přímo připojena na ATM síť. Alternativně je možno připojení (s podstatně nižší kvalitou přenosu zejména videosignálu) realizovat pomocí ISDN linek (s odpovídajícími ISDN síťovými kartami v jednotlivých stanicích). Poslední možností je lokální připojení prostřednictvím "běžné" počítačové sítě (např. Ethernet nebo Fast Ethernet) s tím, že onu multicastovou síť vytvoří aktivní síťové prvky (např. routery a switche firmy Cisco). Použití pouze Internetu vede ke ztrátě kontroly kvality se všemi z toho vyplývajícími negativními důsledky a není pro skutečné videokonference doporučeno (je to však možné uspořádání pro interaktivní spolupráci menšího počtu uzlů).

Další skupinu tvoří vlastní lokální video a audio technika v jednotlivých místech. Pořádání videokonference v podstatě vyžaduje dostatečně kvalitní kameru (s kvalifikovanou obsluhou), která je schopna zaostření jak na vlastního přednášejícího, tak i na jednotlivé účastníky - posluchače videokonference (např. v okamžiku, kdy jsou kladeny otázky z pléna). Obdobné platí i pro vybavení mikrofonem (mikrofony) a celkové zajištění přednáškového sálu: osvětlení, šumy a různé vibrace (včetně odstranění zpětné zvukové vazby, tj. zpětného zachytávání audiosignálu z místních reproduktorů mikrofonem a jejich přenos zpět), ozvučení apod. V rámci účasti na Global 360 se velmi osvědčila výše uvedená kamera (nicméně by zřejmě postačila jakákoliv kamera s dobrou světelností a automatickým zaostřováním) a jako mikrofon byl použit mikrofon integrovaný do malé kamery dodané se stanicí O2 (která je zcela nevhodná pro snímání, ale má velmi kvalitní a dostatečně směrový mikrofon).

Jak je z uvedeného přehledu patrno, klade plnohodnotná realizace videokonference pomocí systému ISABEL nemalé nároky na technické i síťové vybavení (a tedy i na finanční zdroje účastníků).

Poskytované služby.  Doposud jsme mluvili pouze o síťovém a technickém zázemí systému ISABEL, z pohledu uživatele je však daleko podstatnější množina poskytovaných služeb. Systém ISABEL nabízí práci v celé řadě režimů, z nichž uvedeme ty nejpodstatnější:

Rozsah a složitost režimů vyžaduje velmi pečlivou přípravu před vlastní konferencí. Je potřeba připravit podrobný scénář, který přesně rozfázuje jednotlivé kroky včetně předpokládaného času trvání (který by pak měl být v maximálně možné míře dodržen). Tato část (nemající přímou analogii při pořádání běžných nedistribuovaných konferencí) připomíná spíše práci televizního studia, nicméně je zřejmě nejdůležitějším předpokladem úspěšné realizace videokonference (samozřejmě kromě kvality vlastního obsahu)5.

Zajímavým způsobem je v systému ISABEL řešena distribuce doprovodného materiálu (průsvitek) k přednáškám. Aby byla uvolněna maximální kapacita přenosových linek pro vlastní audio a videosignál, musí být všechen doprovodný materiál připraven předem a distribuován před vlastní videokonferencí (v případě Global 360 to bývalo ráno nebo večer) na všechny účastnické stanice. Při vlastní presentaci je pak zasílána jen informace o tom, který aktuální obrázek (veškerý doprovodný materiál je převeden do obrazů v kódovaní .gif) se má zobrazit, data se však přenášejí pouze mezi lokálním diskem a obrazovkou, nikoliv po síti. To ovšem klade nemalé nároky na lokální diskové kapacity a v neposlední řadě též na disciplinu přednášejících, kteří musí tento materiál dodat v dostatečném předstihu (aby mohl být převeden do požadovaného tvaru). V průběhu Global 360 byl veškerý doprovodný materiál vyžadován v podobě souborů v PowerPointu, které byly pak převáděny na jednotlivé obrázky.

Zájemce o podrobnější informace o systému ISABEL a jeho dalších možnostech odkazujeme na výše uvedenou www stránku ve Španělsku.

Závěry

Uspořádání rozsáhlé videokonference představuje netriviální úlohu, která vyžaduje značnou organizační erudici. V průběhu přípravy jsme často měli dojem, že se jedná spíše o přípravu televizního pořadu (s výstupy v reálném čase) než o skutečnou odbornou konferenci. Organizační zajištění videokonference je v mnoha aspektech daleko složitější a náročnější na čas i prostředky než zajištění běžně odborné konference, která se koná v jediném místě. Při plánování podobné akce je nutno vzít do úvahu především následující:

  1. Videokonference klade daleko větší nároky na synchronizaci a dodržení časového plánu. V podstatě není možné dopustit na konferencích běžné "přetahovaní" přiděleného limitu, stejné potíže však vyvolá i jeho nevyčerpání. Moderátoři jednotlivých sekcí musí být daleko pohotovější a současně daleko nekompromisnější, než bývá zvykem.
  2. Je nutno předem zajistit "náhradní" materiál pro případ výpadku sítě nebo technického či programového vybavení. Zatímco lokálně lze často přednášet (byť s potížemi), i pokud přestane fungovat elektřina, v případě videokonference něco takového není možné. Musí být připraveny zcela přesné scénáře pro případ výpadku aktivně přispívajícího uzlu i pro případ, že vypadne spojení nebo technika v uzlu, který v daném okamžiku pouze naslouchá.
  3. Je třeba připravit "výplňový" materiál a předem domluvit scénář pro případ, že přednášející podstatným způsobem zkrátí své vystoupení nebo se dokonce vůbec nedostaví.
  4. Je třeba zajistit dostatečné "proškolení" přednášejících na používání techniky. Videokonference se bez mikrofonu neobejde a rovněž mnohé zvyky, které nevadí při osobním vystoupení, jsou pro přenos přes kameru nevhodné. Přednášející rovněž musí používat digitální formu doprovodného materiálu a musí být schopni příslušnou techniku ovládat (to lze nahradit pokynem k obsluze, předpokladem je však schopnost synchronizace přednášejícího s obsluhou).
  5. Osvětlení a ozvučení sálu, odkud probíhá aktivní přenos, je rovněž velmi důležitým faktorem úspěchu celé videokonference. V konečném důsledku to znamená spolupráci s kameramanem (nejlépe profesionálním) a zvukařem, kteří jsou schopni zajistit dostatečně vysokou kvalitu přenášené informace.
  6. Je nutno zajistit vhodné prezentační médium (plátno s videoprojektorem, velká obrazovka) a zajistit propojení na příslušnou aktivní stanici.

Realizace velké videokonference není jednoduchou záležitostí. Hlavní problémy však dnes již nejsou způsobeny nedostatky technologie, ale značnými nároky na organizaci celé akce a především synchronizaci jednotlivých míst tak, aby výsledek působil harmonickým a současně přirozeným dojmem.

A poslední poznatek na konec: za celou dobu videokonference (i její přípravy) nebyly problémy s vlastní síťovou složkou. Global 360 tak ověřila velmi vysokou robustnost páteřní Evropské sítě i pro takto náročné akce. Je možno jen doufat, že přechod na kvalitativně novou síť TEN-155 tento trend dále podpoří.

setting
1 viz E. Hladká a M. Špaček. Videokonference na Internetu: snadno a levně, Zpravodaj ÚVT MU, 1998, roč. 8, č. 5, s. 15-18.
... zpět do textu
2 Semináře se zúčastnili i autoři tohoto článku.
... zpět do textu
3 K této události došlo několikrát i v přípravné fázi videokonference Global 360, kdy problémy klientské stanice mohly způsobit přetečení vyrovnávacích pamětí (bufferů) na vysílající stanici, což následně vedlo ke zhroucení celé logické sítě.
... zpět do textu
4 Situace se v poslední době poněkud zkomplikovala tím, že firma Parallax skončila svou činnost a toto vybavení proto přestalo být perspektivní. Zatím není známo, jakým způsobem bude tato situace řešena.
... zpět do textu
5 Největší problém nám činily přechodové věty, tj. fráze či slovní spojení, která signalizují změnu režimu: přechod mezi jednotlivými režimy neprovádí aktuální aktivní účastník, ale koordinátor celé akce. Původní podcenění tohoto momentu vedlo k tomu, že jsme buď příslušnou frázi zapomněli říci nebo se jednalo o značně neorganicky znějící větu v nevhodném kontextu.
... zpět do textu
Zpět na začátek
ÚVT MU, poslední změna 14.11.2011