De acordo com [7], a Internet2 é um consórcio, sem fins lucrativos, conduzido por 207 universidades nos E.U.A., que trabalham em parceria com a indústria e o governo para desenvolver e organizar tecnologias e aplicações para redes avançadas, acelerando a criação da Internet do futuro. A Internet2 está a recriar a parceria entre universidades, indústria e governo que promoveu a Internet actual, no seu início.
8.1. Aplicações e projectos de vídeo na Internet2
8.1.1. Videoconferência a partir de um avião
O sistema de videoconferência de sala virtual (VRVS) é um serviço da Caltech orientado para a web que fornece extensivos meios de videoconferência e colaboração remota em redes IP a baixos custos e eficiência no uso de largura de banda. A equipa Caltech conseguiu um grande feito na colaboração global e nas comunicações, quando o grande responsável pelo VRVS, Philippe Galvez, originou uma videoconferência intercontinental, utilizando o sistema de produção VRVS, num voo a meio do Atlântico a uma altitude de 12 000 metros a 7 de Março de 2005. Participantes da Caltech em Pasadena, Califórnia (E.U.A.), na universidade de Kosice (Eslováquia), na CERN em Genebra (Suiça) e o Galvez num Boeing 747, numa rota de Los Angeles a Munique, foram capazes de desfrutar duma sessão de videoconferência de alta qualidade. Esta conferência a alta altitude foi possível devido ao sistema avançado de colaboração global da Caltech e também devido ao novo serviço de conectividade de Internet agora disponível em algumas companhias aéreas. As funcionalidades únicas do VRVS ajudaram a resolver, de forma transparente, os problemas técnicos relacionados com a firewall, Network Address Translation (NAT), conectividade multi-site, latência e tremor, enquanto conseguiam entregar 1,5 Mbps de vídeo para o avião e cerca de 200 Kbps para a Terra com perdas desprezáveis de pacotes.
Figura 8.1.1.1 – Videoconferência a partir de um avião
8.1.2. Presença virtual através de vídeo 3D em directo
O vídeo já existe nas redes há algum tempo, desde os sistemas de videoconferência aos sistemas de streaming e de aprendizagem à distância com MPEG-2 de alta qualidade, e o vídeo teve um papel importante na Internet2 desde o seu início. Uma demonstração da Vbrick levou o video streming um passo à frente. Em vez de sistemas planos e unidimensionais que emulam digitalmente transmissões convencionais de televisão, esta demonstração mostrou vídeo em 3 dimensões e em directo, transmitido do Mystic Aquarium em Connecticut e do Vbrick Systems para uma reunião de membros em Austin no Texas. O vídeo com qualidade de alta definição usou dispositivos MPEG-2 da Vbrick Systems para distribuir o vídeo via IP multicast pelas redes avançadas da Internet2 e os participantes viram-no num grande ecrã de projecção vídeo com 30 frames por segundo, com alta qualidade e áudio estéreo. Vídeo virtual a 3 dimensões permite uma experiência verdadeiramente imersiva, dando ao espectador muito mais informação que os monitores convencionais e permitindo que tenham uma verdadeira experiência de locais remotos. Para além disso, esta instalação 3D pode ser facilmente duplicada em qualquer lugar que tenha acesso a redes avançadas, onde pode ser potencialmente usado para aprendizagem à distância, experiências científicas, visitas de estudo virtuais, espectáculos artísticos ou em qualquer actividade onde o vídeo a 3D melhore o processo educativo.
8.1.3. Aulas virtuais de cirurgia
Em países como a Austrália, onde a população é pequena e distribuída de forma desigual, o acesso a peritos de cirurgia especializada para treinar pode ser difícil. Os novos cirurgiões fazem normalmente longas viagens para receberem treino, a custos significativos para as suas vidas profissionais e pessoais. Numa conferência em Camberra na Austrália, colaboradores da universidade de Stanford e a CSIRO (Commonwealth Scientific & Industrial Research Organization) demonstraram como as redes avançadas podem permitir que um instrutor forneça instruções remotamente em directo. Tanto os estudantes como os professores e os observadores podiam observar as interacções entre o instrutor e o estudante e ver também as ferramentas virtuais, objectos e interfaces de interacção usados como parte da aula, como se tratasse de uma aula de um mestre em artes.
Figura 8.1.3.1 - Aulas virtuais de cirurgia
Noutra demonstração semelhante em Austin, o instrutor de cirurgia guiava o estudante, que estava imerso numa visão 3D dos órgãos abdominais, pelos procedimentos de uma cirurgia simulada em directo. O sistema transmitia continuamente as mudanças incrementais no modelo 3D (anatomia, instrumentos, ponteiros e anotações) entre Camberra e Austin, mantendo todos os componentes, incluindo os instrumentos, sincronizados uns com os outros. Ambos os participantes podiam apertar de forma flexível os órgãos do corpo, cortar tecido, e ao mesmo tempo sentir as acções e as forças fornecidas por cada um, através do Pacífico. Cada sítio podia, de forma independente, fazer zoom ou filtrar o ponto de vista, e também meter as vistas iguais, de modo a que pudessem estudar juntos o cenário. A instrução era complementada com anotações 3D em tempo real no cenário virtual e o quadro branco virtual estava disponível para o desenho de diagramas. Um leitor de vídeo virtual permitia aos participantes ficarem imersos no ambiente virtual, enquanto viam uma gravação de uma cirurgia real. Cada participante podia pausar o vídeo e desenhar no visor virtual, enquanto discutiam a operação. Os leitores de vídeo virtual de cada lado da ligação da rede são sincronizados de modo a que cada participante veja as mesmas imagens do vídeo.
Em Julho de 2004, o ResearchChannel demonstrou a primeira transmissão de video HD descomprimido usando plataformas Windows a um ritmo de 1,5 Gbps. A sessão “Extreme Internet Vídeo”, mostrou vários níveis de Internet HDTV (High Definition Television), incluindo o da qualidade do consumidor de banda larga comprimido de 5 a 8 Mbps, o da qualidade de transmissão comprimido até 20Mbps e o de maior qualidade sem compressão a 1,5 Gbps. O ResearchChannel desenvolveu, com os seus parceiros e as suas instituições associadas, tecnologias de streaming de áudio e vídeo baseadas em IP, medindo o espectro inteiro dos níveis de qualidade da HDTV. A demonstração forneceu video-on-demand, usando software desenvolvido na Universidade de Washington em conjunto com placas de captura de vídeo, disponíveis comercialmente, e computadores PCI-X doados pela Intel Corporation.
O ResearchChannel já repetiu a experiência numa rede de longa distância, utilizando cartões de rede de 10Gbps. O ResearchChannel já está a adicionar programação de alta definição ao projecto DigitalWell que já tem 2 000 horas de video-on-demand com qualidade de televisão, disponível para o público.
8.1.5. Aplicações de Videoconferência de Comunicações Multimédia
RADVISION, um patrocinador corporativo da Internet2, é um participante activo no desenvolvimento e distribuição da nova geração de arquitecturas baseadas em IP (incluindo SIP e H.323) para a comunidade da Internet2. Através de patrocínios corporativos, o RADVISION está a colaborar com membros da Internet2 a vários níveis. Na pesquisa e desenvolvimento, o RADVISION colaborou com o Initiavive Working Group (VidMid) e o Vídeo Development Initiative (Vide) para desenvolver o padrão H.350. H.350 torna a informação de vídeo e voz por IP (VoIP), disponível globalmente e ajuda a configurar o dispositivo do utilizador e a fornecer um repositório conveniente de credenciais de autentificação, resultando num ambiente mais seguro e integrado para conferências de vídeo e de VoIP. RADVISION é a primeira empresa a lançar produtos baseados no padrão H.350. Antes de aparecer o H.350 as universidades eram como ilhas isoladas sem nenhuma maneira conveniente de se encontrarem umas às outras para videoconferência. O H.350 permite pesquisar e encontrar um endereço de vídeo ou de VoIP de um utilizador, da mesma maneira que se encontra um endereço de e-mail ou um número de telefone. Uma vez que a arquitectura H.350 é capaz de suportar até 100, 1 000 ou até 5 000 pontos terminais, abre a sua porta a mais utilizadores de videoconferência.
8.2. Sistema de transporte de vídeo digital da Internet2
O sistema de transporte de vídeo digital (DVTS) é um método simples e barato de transmitir vídeo e áudio de alta qualidade pela Internet. O DVTS permite que a produção de vídeo para a Internet esteja ao alcance de muitas organizações que de outra forma não teriam o dinheiro nem os conhecimentos suficientes. O software DVTS é desenvolvido pelo WIDE Project, um parceiro internacional da Internet2 no Japão.
De um ponto de vista mais amplo, o DVTS é um passo em frente para um Mundo onde o utilizador será capaz de sintonizar o seu computador numa série de canais educativos, da mesma maneira que já é capaz de sintonizar a televisão para canais de satélite. Enviar e receber vídeo de alta qualidade pela Internet, com a mesma facilidade que se envia e recebe correio electrónico. Expandir as fronteiras do campus universitário, contactando a alumni, colegas, estudantes e potenciais estudantes através de um canal de televisão institucional. E fazer isto tudo, sem despesas significativas, tirando vantagem dos recursos que existem actualmente no campus.
O DVTS utiliza vídeo sem compressão a 30Mbps fornecendo imagens de alta qualidade com baixa latência. O DVTS também pode ser utilizado no modo multicast, permitindo que três ou mais sítios participem numa única conferência. O DVTS permite também explorar novas aplicações de video-on-demand e de video streaming de alta qualidade.
O DVTS tem uma performance comparável à do MPEG-2, mas com custos e complexidade muito inferiores. A largura de banda adicional necessária não é normalmente um problema para as instituições ligadas por Internet2.
Para além de uma largura de banda de 30Mbps é necessário uma câmara digital com capacidade Firewire (IEEE1394); equipamento de áudio como microfones, altifalante, auscultadores e um dispositivo para eliminar o eco; um computador com capacidade Firewire com software DVTS, estando disponíveis versões para Windows XP, Linux, BSD e Mac OS X; um receptor DV com capacidade Firewire ou um conversor analógico digital para o caso de se usar uma câmara ou um receptor sem capacidade Firewire.