Alkulause I sisällysluettelo II tiivistelmä III abstract IV lyhenteet V

4.5 Muita videoneuvotteluratkaisuja

Mbone-verkossa on useita vaihtoehtoisia videoneuvottelutyökaluja [Ke96]. Vi-deon lähettämisessä ja vastaanottamisessa yleisimmät ovat vic (video conferencing tool) ja nv (network video), ja yleisimmät audio käytössä olevat työ-kalut ovat vat (visual audio tool) ja rat (robust audio tool). Lähettääkseen myös omaa videokuvaa täytyy käyttäjällä olla koneessaan jokin sopiva videokaap-paukseen kykenevä kortti ja videokamera. Koska vic ja nv ovat ohjelmisto-pohjaisia koodekkeja, ei tulevan videon katseluun vaadita muita työkaluja. Audion seuraamiseen vaaditaan äänikortti sekä mikrofoni, mikäli halutaan myös lähettää audiota. Näiden lisäksi on tavallisesti käytössä ainakin sd(r) (session directory) ja mahdollisesti myös wb (whiteboard). Sd(r) kerää verkossa liikkuvia ilmoituksia käynnissä olevista ja tulevista lähetyksistä. Ilmoituksen mukana levi-ää myös tieto siitä mitä Mbone-työkaluja lähetyksessä käytetään. Wb on yhteinen piirros- ja kirjoitustyöalusta. Kun yksi kirjoittaa tai piirtää, muut voivat seurata sitä omilta ruuduiltaan.

Kaikkia yllä mainittuja työkaluja jaetaan ilmaiseksi Internetin välityksellä. Alun-perin UNIX:iin suuniteltuja työkaluja on jo saatavilla miltein kaikille käyttöjärjes-telmille. Myös useita kaupallisia ohjelmistopaketteja, kuten Commuque!( InSoft), InPerson (Silicon Graphics) ja ShowMe (Sun Microsystems), on tarjolla [Ke96]. Microsoft puolestaa jakaa omaa NetMeeting-ohjelmistoaan ilmaiseksi.

4.6 Monipiste-videoneuvottelu

Videoneuvottelun avulla on mahdollista yhdistää myös useampia etäpisteitä sa-maan neuvotteluun. Monipiste-neuvottelu voidaan toteuttaa joko usealla kahden pisteen välisellä yhteydellä tai käyttämällä multicast-lähetyksiä. Perinteisissä H.320 standardin mukaisissa videoneuvotteluissa käytetään kahden pisteen vä-lisiä yhteyksiä. Multicast-lähetykset ovat käytössä Internetin kautta tapahtuvissa videoneuvotteluissa. Käytettävät laitteistot ovat myös erilaisia, kuten yllä kävi ilmi.

H.320 pohjaisissa videoneuvotteluissa käytetään ITU-T:n standardissa H.231 määriteltyä videoneuvottelusiltaa (Multipoint Control Unit) [Sc96]. Videoneuvot-telusillan tehtävä on yhdistää eri neuvottelupisteet keskenään. Sen avulla voi-daan videon ja audion lisäksi kytkeä myös jaettu piirustustaulu tai jokin muu so-vellus. Videoneuvottelusillan lisäksi voidaan käyttää yhdyskäytävää (Gateway), jonka avulla voidaan kytkeä yhteen eri standardien/protokollien mukaisia videoneuvottelulaitteistoja [HöLeSi97]. Kuvassa 4-5 on esimerkki videoneuvotte-lusillan ja yhdyskäytävän yhteiskäytöstä tietoliikenneverkossa. Yhteen MCU:un voidaan liittää useita kymmeniä etäpaikkoja. Jos on tarpeen liittää useampia paikkoja kuin mitä yhdessä yksikössä on kapasiteettia, voidaan useita yksiköitä ketjuttaa yhteen.

----Kuva videoneuvottelusillasta ja yhdyskäytävästä---

Kuva 4-5. Videoneuvottelusillan ja yhdyskäytävän yhteiskäyttö

tietoliikenneverkossa [HöLeSi97].
MCU:n toimintaperiaatteena on, että kaikki neuvotteluun osallistuvat ottavat point-to-point yhteyden siltaan. Mikäli osallistuvia paikkoja on vain muutamia, voidaan kaikki sillalle tulevat videokuvat yhdistää ja lähettää osallistujille yh-distetty kuva muista osallistujista. Kun osallistuvia paikkakuntia ei ole viittä e-nempää, saadaan kaikkien paluusuuntaan tuleva kuva pysymään riittävän suurena. Jos ruutu jaetaan useampaan kuin neljään osaan, jäävät yksittäiset kuvat liian pieniksi. Suuremman joukon osallistuessa neuvotteluun silta ohjaa osallistujille takaisin lähetettävää kuvaa. Usein ohjaus tapahtuu äänen perus-teella, vähän samalla tavoin kuin videoneuvottelutiloissa käytettävissä äänioh-jautuvissa kameroissa: äänessä olevan paikkakunnan kuvaa lähetetään kaikille muille paikkakunnille. Ongelmia saattaa muodostua, jos muut paikkakunnat ei-vät ole tarpeeksi hiljaa silloin, kun eivät ole äänessä; Silta saattaa luulla puheen-vuoron vaihtuneen ja alkaa lähettää sen paikkakunnan kuvaa, mistä vaihdon laukaissut ääni tuli. Tämä saattaa johtaa jossain vaiheessa kuvien hyppelyyn paikkakuntien välillä. Mikäli tästä uhkaa muodostua neuvottelussa ongelma voi-daan siltaa ohjata myös manuaalisesti, jolloin lähetys pysyy halutulla paikkakun-nalla kunnes se tosiaan halutaan jonnekin muualle.
Internetin kautta tapahtuvissa videoneuvotteluissa käytetään hyväksi Internet-protokollan mahdollistamaa multicast-palvelua [De89]. IP-Multicast:issa yksit-täinen paketti kulkee saman solmupisteen (IP-reitittimen) läpi vain kerran. Näin yksittäisen reitittimen takana olevat sata samaan neuvotteluun osallistuvaan tie-tokonetta eivät tarvitse jokainen omaa pakettivirtaa lähettäjälle asti vaan aino-astaan omalta reitittimeltä asti. Kun kyseessä on esimerkiksi jaettua mediaa käyttävä lähiverkko, kuten Ethernet, tarvitsevat ne vain yhden virran seurat-ta-vakseen. Jos ne kuitenkin osallistuvat neuvotteluun aktiivisesti ja lähettävät kaik-ki audiota ja videota, syntyy jokaiselle osallistujalle oma lähtevä pakettivirtansa.
MBone (Multicast Backbone) on aina viime vuosiin asti lähinnä UNIX-maailmas-sa käytössä ollut Internetin päälle rakennettu virtuaaliverkko. Mbone-verkossa käytettäviä videoneuvottelutyökaluja on esitelty edellisessä kappaleessa.

5 ETÄOPETUSKOKEILUT TAMPEREEN TEKNILLISELLÄ KORKEAKOULULLA

Kokeiluissa testattiin erilaisia videoneuvottelulaitteistoja käytettävissä olevissa multimediaverkoissa. TTKK:n oma verkkoympäristö antoi hyvät mahdollisuudet kokeilla videoneuvottelun avulla tapahtuvaa opetusta perinteisessä, jaettuun mediaan perustuvassa lähiverkossa ja modernimmassa ATM-verkossa. Kam-puksen ulkopuolelle suuntautuvat kokeiluissa käytettiin hyväksi Internetiä (osa kokeiluista tehtiin MBone-verkossa) ja ISDN-verkkoa.

5.1 ISDN-verkossa tehdyt kokeilut

ISDN-verkossa tapahtuneissa kokeiluissa käytetty videoneuvottelulaitteisto oli melko tyypillinen desktop-laitteisto, jonka ytimenä oli Pentium-133 prosessorilla ja Windows95-käyttöjärjestelmällä varustettu PC-tietokone. Tämän lisäksi ko-neessa oli H.320 standardiin perustuva BVCS 2.2 videoneuvottelujärjestelmä [Bi95], joka koostui kahdesta ISA-väylään asennettavasta kortista. Toinen kor-teista koostui itse asiassa kahdesta eri kortista eli varsinaisesta videokoodekista ja siihen valmistajan omalla lattakaapelilla liitetystä audiokortista. Tämän lisäksi kyseinen videoneuvottelujärjestelmä tarvitsee joko ulkoisen videokaapparin yh-dessä näytönohjaimen kanssa tai kuten tässä tapauksessa, valmistajan oman näytönohjaimen, jossa molemmat ominaisuudet on integroitu samalle kortille.

BVCS 2.2 videoneuvottelujärjestelmää on mahdollista käyttää eri verkkoympä-ristöissä. Sitä voidaan käyttää ISDN:n (useilla eri nopeuksilla) lisäksi erilaisissa lähiverkoissa. Järjestemä lataa ohjelmaa käynnistettäessä halutun verkkoyh-teyden mahdollistaman CTK:n (Connection and Transfer Kernel). Haluttu CTK valitaan editoimalla BVCS.INI tiedostoa. Alla on esitetty BVCS.INI:ssä olevat eri-laiset CTK vaihtoehdot. Omissa kokeiluissamme käytimme CTK 8 lisäksi CTK 10, joka mahdollistaa TCP/IP protokollaa käyttävien verkkoympäristöjen käytön.

[bvcs]

;

; CTK Description Network adapter

;=== =========== ===============

; 2 Local loop N/A

; 3 NetBIOS LAN adapter

; 4 H.320 ISDN SCII Datavoice ISDN adapter

; 7 H.320 ISDN Diehl SCOM ISDN adapter

; 8 H.320 ISDN SCII Expresso ISDN adapter

; 9 H.320 ISDN AVM B1 ISDN adapter

; 10 TCP/IP LAN adapter

; 11 H.320 ISDN Bitfield V.11/RS-449 Adapter Board

; 12 H.320 ISDN Promptus Oasis BRI-2 or

; Promptus Oasis BRI-6/IMX ISDN adapter

; 13 H.320 leased line Bitfield V.11/RS-449 Adapter Board

; 14 H.320 bonding Promptus Oasis BRI-6/IMX ISDN adapter

; 15 H.320 leased line PRI T1/ISDN adapter

; 16 Enhanced hardware loop N/A

; 18 Enhanced leased line Bitfield V.11/RS-449 Adapter Board

; 20 H.320 combinated Promptus Oasis BRI-6/IMX ISDN adapter

;

CTK=10

load=C:\BVCS22\BIN\BVCS22.EXE

ISDN-verkossa tehtiin lisäksi kokeiluja myös uudemmalla Xenex:in XtoX-laitteistolla, joka perustuu saman valmistajan uudempaan videokoodekkiin. Siinä olevassa videoneuvotteluohjelmassa ei voida valita samalla tavalla käytettävää protokollaa kuin vanhemmassa BVCS-laitteistossa. Muita siirtoprotokollia tuke-van ohjelmistopäivityksen pitäisi kuitenkin olla tulossa. XtoX poikkeaa jossain määrin perinteisestä desktop-laitteistosta. Laitteistoon on integroitu suoraan useita palveluita, joita tapaa yleensä vasta Roll-about tai kiinteästi asennetuissa laitteistoissa. Laite on kasattu pöytämalliseen PC-koteloon, jonka yläpintaan on kiinteästi asennettu videokamera, joka toimii samalla normaalina osallistujista kuvaa lähettävä kamerana tai tarpeen vaatiessa dokumenttikamerana. Lisäksi kameraa voidaan ohjata myös suoraan videoneuvotteluohjelmiston käyttö-liittymästä. Kameralle voidaan myös etukäteen tallettaa sopivia asentoja, joista hiirellä osoittamalla kamera vaihtaa haluttuun asentoon ilman turhia viiveitä. Peruspaketin näyttönä on LCD-paneeli, jonka resoluutio on 800 * 600 pikseliä.

Kuva 5-1. Kuvassa vasemmalla on Xenex:in XtoX-laitteissa näyt-

tönä käytetty LCD-paneeli ja oikealla varsinainen kes-

kusyksikkö. Varren päässä oleva videokamera kääntyy

alaspäin toimiessaan dokumenttikamerana.

Molemmissa laitteistoissa käytettiin samanlaista SCII Express0 ISDN-korttia. Se oli BRI-liitäntään tarkoitettu kortti ja mahdollisti siten maksimissaan 128 kbit/s yh-teyden. Kortti oli mahdollista liittää suoraan videokoodekkiin Bitfieldin itsensä tekemällä kaapelilla, jolloin siirrettävää dataa ei tarvinnut kierrättää tietokoneen oman väylän kautta, vaan videokoodekki ja ISDN-kortti keskustelivat suoraan keskenään.

Videokameroina käytettiin pääasiassa Panasonicin NV-SX3EG super-VHS-c ka-meroita. Videokuvan esittämisessä käytettiin pieniä LCD- ja mikropeili-tekniik-kaan perustuvia datavideoprojektoreita, kiinteästi asennettuja videotykkejä ja siirtoheitin-piirtoheitin yhdistelmiä, lähinnä sen mukaan mitä vaihtoehtoja oli käy-tettävissä ja kuinka suuri joukko ihmisiä oli paikalla eli tarvittiinko muuta näyttö-laitetta tietokoneen monitorin lisäksi.
Käytetyt mikrofonit ja kaiuttimet valittiin sen mukaan kuinka suuri joukko ihmisiä osallistui kokeiluihin paikan päällä. Mikrofoneina käytettiin videokameroissa kiin-teästi olevia mikrofoneja, kädessä pidettäviä mikrofoneja, lautasmikrofoneja tai langattomia mikrofoneja. Kaiuttimina käytettiin PC-multimediakaiuttimia, HIFI-ta-soisia aktiivikaiuttimia, tavallisia HIFI-kaiuttimia yhdessä vahvistimen kanssa, tai videodataprojektorin omia kaiuttimia.
ISDN-verkon kautta tapahtuvaa videoneuvottelua käytettiin erilaisten kokeilujen lisäksi ETÄKAMU-projektin tuki- ja johtoryhmän kokouksissa ja projektin järjestä-missä koulutustilaisuuksissa. Tapahtumissa yleensä seurattiin aluksi toiselta paikkakunnalta tulevaa esitelmää. Esitysten jälkeen oli jonkin verran aikaa esit-tää kommentteja ja kysymyksiä luennon pitäjälle. Pääasiassa myös muissa ISDN-kokeiluissa opetustapahtuma oli hyvin luentomainen, jolloin interaktiivi-suus opettajan ja oppilaiden välillä jäi kokeiluisssa vahemmälle. Kokeilut olivat yleensä kertaluontoisia tilaisuuksia, tyypillisesti erilaisia vierailuluentoja joissa jo-ko luennoitsija tai yleisö oli TTKK:lla. Kokeilut tapahtuivat pääasiassa syksyn 1996 ja syksyn 1997 välisenä ajanjaksona.
Kokeiluissa käytettiin pääasiassa BVCS 2.2 videoneuvottelujärjestelmään perus-tuvaa laitteistoa.XtoX laitteiston ominaisuuksia ei kunnolla päästy testaamaan laitteessa esiintyneiden pikkuvikojen vuoksi. Tosin laite oli tullessaan vielä osi-ttain prototyyppiasteella, jolloin vikoja oli odotettavissa. Tämä oli sikäli harmi, sillä käytettäessä yhtä ISDN-liittymää laitteessa olevalla uudemmalla Media-Master-videokoodekilla päästää parempaan kuvan laatuun kuin vanhalla koo-dekilla. Laitteessa on myös muita kiinnostavia ominaisuuksia verrattuna van-haan laitteistoon. Sillä voidaan ohjata ruudulla käytettävä sovellus, kuten MS Powerpoint, suoraan lähtevään videokuvaan, mikä helpottaa huomattavasti pai-kallisen ja etänä tapahtuvan opetuksen integroimista, ja vähentää opetuksen aikana hallittavaa laitteistoa. Kokeilussa mukana ollut laite ei kuitenkaan toiminut kunnolla. Yritettäessä ottaa ominaisuutta käyttöön videoneuvottelun aikana ole-massa ollut yhteys katkesi ja uuden luominen ei meinannut onnistua millään. Muutamilla kerroilla uutta yhteyttä ei saatu aikaiseksi lukemattomista yrityksistä huolimatta.
Kokeissa todettiin ISDN-yhteyden nopeuden riittävän hyvin keskusteluun eri paikkakuntien väillä. Dokumenttien välitys suoraan videokuvan kautta on melko hankalaa ja laatu usein aika heikkoa. Erillisellä dokumenttikameralla päästään huomattavasti parempaan tulokseen kuin jos yritetään esimerkiksi kuvata suo-raan taululla tai seinäkankaalla olevaa esitystä. Paljon parempaan lopputulok-seen päästään, jos esitettävä materiaali voidaan toimittaa etäpaikkakunnalle jo edeltä käsin esimerkiksi sähköpostilla, www:n kautta tai vaikka telefaksilla. Tämä helpottaa myös opettajan/luennoitsijan toimintaa varsinaisen luennon aikana, kun ei jouduta säheltämään eri medioiden välillä ja miettimään siirtyivätkö luentokalvot nyt varmasti kunnolla etäpaikkakunnalle. Tulevaisuudessa tilanne varmasti tulee parantumaan uusien kehittyneempien tekniikoiden tultua luotetta-vammiksi ja sama Powerpoint-esitys voidaan lähettää videoneuvottelun välityk-sellä ilman turhia sähellyksiä ja ylimääräistä vaivaa.
ISDN-verkon kautta tehdyissä kokeiluissa huomattiin myös jonkin verran ongel-mia erimerkkisten laitteiden kesken. Kaikkien kokeiltujen laitteiden kesken saa-tiin yhteys syntymään ja pääasiassa kaikki toimi odotetulla tavalla. Joidenkin lait-teistojen kohdalla oli kuitenkin ongelmia lähinnä kaiunpoistajien kanssa: joko ne eivät toimineet kunnolla tai, kuten eräässä tapauksessa kaiunpoisto kieltäytyi menemästä edes päälle.
ISDN:n etuja ovat muun muassa sen piirikytkentäisyys, laaja levinneisyys, valin-taisuus ja kohtuulliset käyttökustannukset. Piirikytkentäisyys takaa saman siirto-kapasiteetin ja vakioviiveen kaikkialle maailmassa, missä vain on ISDN-liittymä saatavilla. Myös yhteydenmuodostus helppoa, kun ei tarvitse kuin kytkeä laitteis-to seinässä olevaan ISDN-liittymään ja valita sen paikan numero, minne halu-taan olla yhteydessä.