3.2 Integração do WebLab a um Ambiente Virtual de Ensino-Aprendizagem
3.2.5 Transmissão de Áudio e Vídeo
Na primeira versão do sistema desenvolvido no Laboratório de Fotônica Mackenzie para WebLabs, a transmissão de vídeo para o monitoramento dos experimentos remotos foi implementada através de um aplicativo desenvolvido em LabVIEW , utilizado-se um driver genérico para comunicação através de interface USB da Logitech (TREVELYAN, 2004). Na Figura (3.20) é mostrado o SubVI desenvolvido para a WebCam.
Figura 3.20: SubVI para a WebCam.
Inicialmente, é feita a abertura do streaming de vídeo através do SubVI INIT da Web- cam, definindo o tamanho da janela em pixels (largura = 320 e altura = 240). Posteriormente, é definido o modo de operação da WebCamatravés do SubVI GRAB, o qual indica que será capturada uma imagem da mesma. Em seguida, a imagem é capturada pela SubVI PICTURE e a imagem é apresentada no VI da WebCam.
Para disponibilizar um aplicativo desenvolvido em LabVIEW na Internet, utiliza-se o recurso Web Publish do LabVIEW . Uma das características dessa publicação, é que o servidor
Web do LabVIEW analisa a conexão existente entre o servidor e o cliente, adaptando a taxa
de atualização da interface no computador do usuário com a finalidade de não sobrecarregar a conexão.
No aspecto relacionado à QoS (Quality of Service), verifica-se que, devido a essa ca- racterística, a utilização de um monitoramento através de vídeo em LabVIEW não é uma so- lução ideal, uma vez que, para não comprometer a conexão do usuário com o experimento, o servidor Web do LabVIEW diminui a taxa de atualização do vídeo. Uma primeira solução en- contrada para esse problema foi desvincular a interface de vídeo da interface do experimento, obtendo uma solução que depende de dois aplicativos distintos. Na Figura (3.21) é mostrada uma imagem do VI utilizado para transmissão de vídeo dessa forma.
Figura 3.21: VI independente para a WebCam.
Com o objetivo de melhorar QoS, posteriormente foi implementada uma outra solução para a transmissão de vídeo, utilizando uma aplicação baseada no framework JMF (Java Media
Framework) adaptativo para o ambiente MOODLE (ANTONIO et al., 2005; FILHO, 2007). O
JMF é uma API que fornece grande versatilidade para manipular mídias com base no tempo, como áudio e vídeo, e assim integrá-las nas aplicações Java (SCHULZRINNE et al., 1998). Além disso, ela unifica o processamento da mídia com a arquitetura de transmissão de mensa- gens utilizando protocolos que controlam o acesso, o processamento e a entrega, em tempo, da mídia.
Além da transmissão, o JMF suporta a captura e o armazenamento de áudio e vídeo, bem como o controle do tipo da mídia que está sendo apresentada/capturada. Muitos padrões de mídias são suportados por este framework, como por exemplo AIFF, AU, AVI, MPEG, WAV, entre outros. Na Figura (3.22) é mostrada uma imagem da aplicação JMF desenvolvida para a transmissão de vídeo.
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SISTEMAS WDM PARA COMUNICAÇÕES
ÓPTICAS
O crescimento exponencial do tráfego nas redes de comunicação, devido principal- mente à expansão dos serviços da Internet, tem gerado a demanda por sistemas de comunicação com alta capacidade de transmissão através de distâncias cada vez maiores (LOPES, 2006).
Para atender tal demanda, uma grande variedade de tecnologias de comunicação óp- tica tem sido desenvolvida, tais como a Multiplexação Óptica por Divisão de Tempo (Optical
Time Division Multiplexing - OTDM) e a Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda
(Wavelenght Division Multiplexing - WDM), possibilitando superar as limitações de velocidade de transmissão e largura de banda impostas por dispositivos eletrônicos (RAMASWAMI; SI- VARAJAN, 2002). Outras tecnologias que têm impulsionado o desenvolvimento de sistemas de comunicação óptica que operam a taxas de bit e potências de transmissão cada vez mais altas são os lasers sintonizáveis e os amplificadores ópticos, como os de fibra dopada com Érbio (Erbium-Doped Fiber Amplifier - EDFA).
A multiplexação WDM é uma das alternativas tecnológicas mais amplamente empre- gadas para incrementar a capacidade de transmissão dos sistemas de comunicação óptica (RA- MASWAMI; SIVARAJAN, 2002). Diferentemente dos sistemas OTDM, nos quais os sinais correspondentes aos vários canais de dados são multiplexados no domínio do tempo e trans- mitidos através da modulação de uma única fonte óptica (ou canal óptico), os sistemas WDM utilizam a multiplexação de vários comprimentos de onda, cada um transmitindo o sinal de um determinado canal através da fibra óptica. Dessa forma, os sistemas WDM fornecem o equiva- lente a múltiplas linhas de transmissão em uma única fibra óptica, através do envio simultâneo
de sinais independentes em diferentes comprimentos de onda. Quando o espaçamento entre os comprimentos de onda é pequeno (∼ 0,8nm) o sistema é chamado DWDM (Dense Wavelenght
Division Multiplexing), comportando um número maior de canais. Quando o espaçamento é
grande (∼ 20nm) o sistema é chamado CWDM (Coarse Wavelenght Division Multiplexing), comportando um número menor de canais. Nesses sistemas de comunicação, o tipo e modelo de protocolo utilizados em enlaces (Ethernet, SONET/SDH ou ATM) são considerados como elementos de baixo nível, permitindo assim uma melhor abstração e independência entre os protocolos do nível óptico utilizado (RAMASWAMI; SIVARAJAN, 2002).
Na Figura (4.1) é apresentada a estrutura básica de um sistema WDM de n-canais.
Figura 4.1: Sistema WDM de n-canais.
Na entrada, os sinais ópticos gerados por lasers de diferentes comprimentos de onda (λ1, λ2. . . λn) são modulados pelas fontes de informação correspondentes a cada canal de trans-
missão. Esses sinais ópticos modulados são, então, multiplexados no domínio da freqüência ou do comprimento de onda por meio de um dispositivo multiplexador (MUX) e transmitidos simultaneamente através do enlace de fibra óptica, mantendo-se as características físicas de cada componente. Na saída, os sinais ópticos são separados por meio de um dispositivo de- multiplexador (DEMUX) e recebidos por fotodetetores, recuperando-se, assim, as informações transmitidas por cada canal.
No que se segue, será apresentada uma descrição mais detalhada dos componentes de um sistema WDM, bem como dos parâmetros e técnicas utilizados para caracterizar sua operação e desempenho(ANTONY; GUMASTE, 2002; ALWAYN, 2004; AGRAWAL, 2001).