Адаптивная платформа видеоконференцсвязи на основе WebRTC в интернет образовании

Аннотация

Современная видеосвязь все больше переходит на технологию WebRTC из браузера. Этот путь порождает новые проблемы и новые решения в области коммутации видеопотоков, их обслуживания и преобразования. Видеосвязь стала возможна без применения каких либо внешних средств на большинстве смартфонов через сотовые сети. Но производительность таких каналов связи не всегда удовлетворяет требованиям отображения видео и соблюдения качества восприятия QoE. Почти все современные системы видеоконференций предоставляют функционал по обслуживанию, преобразованию, записи нескольких потоков видео. Работа видеосвязи в образовании, при дистанционном способе обучения через Интернет, имеет свои особенности. В отличие от вебинаров, селекторных и многоточечных конференций, требуется прямая двусторонняя связь один ко многим для оперативного реагирования на реакцию обучаемых, требуется интеграция авторизации, получения информации о пользователях, чата, передачи данных и автоматизации создания групп с той или иной платформой электронного обучения Learning Management System, например Moodle или Canvas. Невозможность ведущим прямо контролировать качество работы канала у слушателей требует постоянного контроля и обратной связи о качестве работы видео, проблемах ним. Количество слушателей может быть большим, что делает проблематичным ответы на вопросы в реальном времени. Переключение фокуса говорящего на одного из слушателей, вещание его остальным участникам, создание различных конфигураций видеостены в реальном времени – все эти задачи решаются отдельными инструментами и алгоритмами. Созданная платформа позволяет проводить обучение в режиме видеоконференции и интегрируется в систему Moodle. Целью данной работы является изучение части платформы по работе с видеопотоками и работы подобных систем на базе открытого сервера коммутации видеопотоков Janus.

Сведения об авторах

Yury Alexandrovich Ushakov, Оренбургский государственный университет

доцент кафедры геометрии и компьютерных наук, кандидат технических наук

Petr Nikolaevich Polezhaev, Оренбургский государственный университет

старший преподаватель кафедры компьютерной безопасности и математического обеспечения информационных систем

Aleksandr Evgenyevich Shukhman, Оренбургский государственный университет

заведующий кафедрой геометрии и компьютерных наук, кандидат педагогических наук, доцент

Margarita Victorovna Ushakova, Оренбургский государственный университет

старший преподаватель кафедры геометрии и компьютерных наук

Литература

[1] Tapsis N., Tsolakidis K. Educational Communication in Virtual Worlds and Videoconference. International Journal of Emerging Technologies in Learning. Special Issue "Blended Learning". 2014; 9(9):64-69. (In Eng.) DOI: 10.3991/ijet.v9i9.4190
[2] Shukhman A.E., Bolodurina I.P., Polezhaev P.N., Ushakov Y.A., Legashev L.V. Adaptive technology to support talented secondary school students with the educational IT infrastructure. In: 2018 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON), Tenerife, 2018, pp. 993-998. (In Eng.) DOI: 10.1109/EDUCON.2018.8363338
[3] Shukhman A.E., Polezhaev P.N., Legashev L.V., Ushakov Y.A., Bolodurina I.P. Creation of regional center for shared access to educational software based on cloud technology. In: 2017 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON), Athens, 2017, pp. 916-919. (In Eng.) DOI: 10.1109/EDUCON.2017.7942957
[4] Rehn N., Maor D., McConney A. Navigating the challenges of delivering secondary school courses by videoconference. British Journal of Educational Technology. 2017; 48(3):802-813. (In Eng.) DOI: 10.1111/bjet.12460
[5] Marconi C., Brovetto C., Mendez I., Perera M. Learning through Videoconference. Research on Teaching Quality. In: 2018 XIII Latin American Conference on Learning Technologies (LACLO), São Paulo, Brazil, 2018, pp. 37-40. (In Eng.) DOI: 10.1109/LACLO.2018.00018
[6] André E., Le Breton N., Lemesle A., Roux L., Gouaillard A. Comparative Study of WebRTC Open Source SFUs for Video Conferencing. In: 2018 Principles, Systems and Applications of IP Telecommunications (IPTComm), Chicago, IL, 2018, pp. 1-8. (In Eng.) DOI: 10.1109/IPTCOMM.2018.8567642
[7] Petrangeli S., Pauwels D., van der Hooft J., Iak M., Slowack J., Wauters T., de Turck F. A scalable WebRTC-based framework for remote video collaboration applications. Multimedia Tools and Applications. 2019; 78(6):7419-7452. (In Eng.) DOI: 10.1007/s11042-018-6460-0
[8] Amirante A., Castaldi T., Miniero L., Romano S.P. Jattack: a WebRTC load testing tool. In: 2016 Principles, Systems and Applications of IP Telecommunications (IPTComm), Chicago, IL, 2016, pp. 1-6. (In Eng.)
[9] Web Conferencing Software. 2019. Available at: https://www.capterra.com/web-conferencing-software (accessed 02.05.2019). (In Eng.)
[10] Taheri S. et al. WebRTCbench: a benchmark for performance assessment of webRTC implementations. In: 2015 13th IEEE Symposium on Embedded Systems For Real-time Multimedia (ESTIMedia), Amsterdam, 2015, pp. 1-7. (In Eng.) DOI: 10.1109/ESTIMedia.2015.7351769
[11] Kalka N.D. et al. IJB–S: IARPA Janus Surveillance Video Benchmark. In: 2018 IEEE 9th International Conference on Biometrics Theory, Applications and Systems (BTAS), Redondo Beach, CA, USA, 2018, pp. 1-9. (In Eng.) DOI: 10.1109/BTAS.2018.8698584
[12] Gouaillard A. webrtcH4cKS: ~ Breaking Point: WebRTC SFU Load Testing. 2018. Available at: https://webrtchacks.com/sfu-load-testing/ (accessed 02.05.2019). (In Eng.)
[13] Jansen B., Goodwin T., Gupta V., Kuipers F., Zussman G. Performance Evaluation of WebRTC-based Video Conferencing. ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review. 2018; 45(3):56-68. (In Eng.) DOI: 10.1145/3199524.3199534
[14] Leow R. WebRTC-based Video Quality of Experience Evalution of the Janus Streaming Plugin – Integrating Video Door Systems and WebRTC-Supported Browsers. Master thesis, 30 ECTS | Datavetenskap, Linköpings universitet, 2018. Available at: http://www.diva-portal.se/smash/get/diva2:1275131/FULLTEXT01.pdf (accessed 02.05.2019). (In Eng.)
[15] Kalitay H.K., Nambiarz M.K. Designing WANem : A Wide Area Network emulator tool. In: 2011 Third International Conference on Communication Systems and Networks (COMSNETS 2011), Bangalore, 2011, pp. 1-4. (In Eng.) DOI: 10.1109/COMSNETS.2011.5716495
[16] Ushakov Y.A., Polezhaev P.N., Legashev L.V., Shukhman A.E., Bolodurina I.P. Virtual cloud network laboratory based on IaaS with automatized creation of network topology on demand. In: 2016 IEEE 10th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT), Baku, 2016, pp. 1-4. (In Eng.) DOI: 10.1109/ICAICT.2016.7991749
[17] Sharrab Y.O., Sarhan N.J. Detailed Comparative Analysis of VP8 and H.264. In: 2012 IEEE International Symposium on Multimedia, Irvine, CA, 2012, pp. 133-140. (In Eng.) DOI: 10.1109/ISM.2012.33
Опубликована
2019-09-30
Как цитировать
USHAKOV, Yury Alexandrovich et al. Адаптивная платформа видеоконференцсвязи на основе WebRTC в интернет образовании. Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование», [S.l.], v. 15, n. 3, p. 746-754, sep. 2019. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/570>. Дата доступа: 22 oct. 2021 doi: https://doi.org/10.25559/SITITO.15.201903.746-754.
Раздел
Интернет вещей: стандарты, коммуникационные и ИТ, сетевые приложения