home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1997 December / Internet_Info_CD-ROM_Walnut_Creek_December_1997.iso / ietf / avt / avt-minutes-96jun.txt < prev    next >
Text File  |  1996-10-07  |  17KB  |  309 lines

  1. Editor's note:  These minutes have not been edited.
  2.  
  3. Minutes of the Audio/Video Transport Working Group 
  4.  
  5. Reported by Steve Casner
  6.  
  7. 1. Working group status
  8.  
  9. The primary output of the AVT working group is the Real-time 
  10. Transport Protocol, which was published in January 1996 as a Proposed 
  11. Standard RFC1889 along with the companion RTP profile for 
  12. audio/video conferencing RFC1890. Progression to Draft Standard is 
  13. discussed below. In addition, there are four Internet-Drafts awaiting 
  14. publication which define the RTP payload formats for H.261, JPEG, 
  15. MPEG and CellB video encodings. These drafts have just been passed by 
  16. the IESG and will be sent to the RFC Editor for publication right after 
  17. the IETF meeting. Work continues on the definition of additional 
  18. proposed payload formats, one of which was presented at this meeting.
  19.  
  20. AVT met for two sessions at this IETF. The first session was dedicated 
  21. to the major topic, header compression for RTP applications running 
  22. over low-speed lines. A portion of the second session was given over to 
  23. presentation of a signaling protocol that is more relevant to the 
  24. MMUSIC area but did not fit in that group's schedule. The 
  25. miscellaneous RTP topics comprising the remainder of the session are 
  26. detailed in later sections of this report. 
  27.  
  28. 2. Compression of RTP headers
  29.  
  30. In a presentation to the AVT working group at the March 1996 IETF 
  31. meeting, Scott Petrack explained the need for compression of RTP 
  32. headers in order to allow low data rate applications such as Internet 
  33. telephony over 28.8 kb/s modems to use RTP. He outlined some 
  34. techniques that could be used between cooperating endpoints to reduce 
  35. the size of the RTP header. However, at that meeting and in subsequent 
  36. discussions, some have argued that compression should instead be 
  37. applied at the endpoints of slow links so that the IP and UDP headers 
  38. may also be compressed.
  39.  
  40. 2.1. Hop-by-hop compression
  41.  
  42. At this meeting, Steve Casner presented a proposal for hop-by-hop 
  43. compression of IP/UDP/RTP headers developed with Van Jacobson and 
  44. derived from RFC1144 TCP/IP compression. The basic idea comes from 
  45. the observation that although there are several fields that vary from 
  46. packet to packet in RTP, the differences are often constant from one 
  47. packet to the next. For example, audio packets are often of constant 
  48. duration, so the timestamp changes by a constant amount. For this case, 
  49. all that must be communicated is an indication that the second-order 
  50. difference is zero along with a small sequence number to detect packet 
  51. loss between the compressor and decompressor. Additional bits are used 
  52. to allow indication that individual fields have changed by an 
  53. unexpected amount, in which case only the differences for those fields 
  54. are appended in a compact encoding, rather than requiring the full 
  55. uncompressed header be transmitted. This scheme compresses the 40 
  56. bytes of IP, UDP and RTP headers down to 2-4 bytes for most packets.
  57.  
  58. The proposal was well accepted by the group. One question was 
  59. whether this scheme is too dependent upon characteristics of audio and 
  60. video, but the delta coding of sequence and timestamp fields seems 
  61. generally applicable. Timestamps such as those in MPEG which are not 
  62. monotonic can be handled because the delta is signed. 
  63.  
  64. Further details were given in a draft-casner-jacobson-crtp-00.txt, 
  65. which was sent to the working group mailing list (rem-conf@es.net) but 
  66. was somehow lost and failed to be officially posted. This draft is to be 
  67. updated to include changes decided since it was sent to the list as well 
  68. as completion of the protocol details left for finalization during initial 
  69. implementation. The group agreed that this proposal should be taken 
  70. as an AVT work item, so the updated draft will be titled draft-ietf-
  71. avt-crtp-00.txt. 
  72.  
  73. 2.2. Need for an interim solution
  74.  
  75. The working group agreed that the hop-by-hop compression scheme 
  76. should be completed and implemented as soon as possible. However, 
  77. since publication, implementation and deployment of this scheme into 
  78. the Internet infrastructure will take 12-18 months, vendors of Internet 
  79. telephones and other applications had asked that AVT define an 
  80. interim compression scheme that could be implemented right away in 
  81. the endpoint applications alone. The tradeoff is that the compression 
  82. gain is marginal (12 byte compress to 2 or 3) compared to compressing IP 
  83. and UDP headers as well. Furthermore, the ability to measure packet 
  84. loss and accurately reconstruct media timing would be reduced compared 
  85. to the full RTP.
  86.  
  87. As a strawman idea, Steve Casner presented a straightforward 
  88. modification of the hop-by-hop scheme for use in compressing RTP 
  89. alone end-to-end, but pointed out that the performance was likely to be 
  90. unacceptable due to the higher loss rate and longer round-trip delay. 
  91. Instead, Van Jacobson proposes that RTP be sent over TCP to take 
  92. advantage of the installed base of RFC1144 TCP/IP compression. The 
  93. RTP header could be compressed to an average of 1 byte if carried over 
  94. TCP. The problem is that until congestion control algorithms such as 
  95. Random Early Drop (RED) are deployed in routers, UDP traffic will 
  96. displace TCP traffic, so vendors may be reluctant to use this TCP 
  97. solution. Deployment of RED is expected within a few months. 
  98.  
  99. Scott Petrack presented some issues in defining an end-to-end protocol 
  100. and making the transition from that interim solution to the complete 
  101. solution. Since the end-to-end delay and loss rate are much higher than 
  102. on a single link, the 4-bit sequence number of the hop-by-hop scheme 
  103. would not be sufficient, but adding 8 more might be, assuming that the 
  104. application is willing to proceed even when some packets are lost. An 
  105. alternative would be to send RTP directly over IP to save the 8 bytes of 
  106. UDP. However, this does not provide any means for multiplexing RTP 
  107. and RTCP unless two IP protocol types were allocated (none have been).
  108.  
  109. Scott noted that implementation of the IP/UDP/RTP compression 
  110. scheme is elective for each applicable link and argued that 
  111. applications would not be willing to transmit uncompressed RTP 
  112. packets unless they could get a guarantee that compression was 
  113. available on all slow links along the path.
  114.  
  115. Carsten Bormann noted that an RSVP bandwidth guarantee provides 
  116. sufficient information given traffic control that considers header 
  117. compression in determining the available bandwidth. This is part of 
  118. his ISSLOW proposal in the ISSLL working group. If a more relaxed 
  119. guarantee of compression availability separate from bandwidth 
  120. availability is required, that should be defined as an additional type 
  121. of service to be provided via RSVP rather than having AVT define a 
  122. new mechanism specific to this problem. 
  123.  
  124. Greg Minshall suggested that applications could measure the 
  125. performance of the network to decide if sufficient bandwidth was 
  126. available. Applications might start off using a lower-bandwidth 
  127. encoding with full RTP for interoperability, but switch to a higher 
  128. quality encoding if hop-by-hop compression were available or when 
  129. communicating with another copy of the same program such that a 
  130. proprietary protocol could be used in place of RTP. 
  131.  
  132. There was substantial discussion centering around practicality and 
  133. timing of an interim solution. Carsten Bormann claimed that Internet 
  134. Telephony would not really be effective without the latency reduction 
  135. mechanisms underway in ISSLOW and V.80 modems expected in 1997. 
  136. Francois Menard noted that even with agreement on the use of RTP 
  137. (with or without compression), interoperation would not be possible 
  138. without agreement on voice coding and call control protocols as well, 
  139. which will take time.
  140.  
  141. If the purpose of the interim solution is to get vendors to switch from 
  142. proprietary protocols to RTP, then that goal will not have been 
  143. achieved by defining a new, reduced version of RTP. Bob Webber felt 
  144. that this would tend to cause confusion by presenting multiple solutions 
  145. to vendors. Scott Petrack pointed out that suggesting a compressed form 
  146. of RTP over compressed TCP could cause the same confusion, and that 
  147. carrying full RTP on compressed TCP might therefore be preferable as 
  148. an interim solution. 
  149.  
  150. Considering that the gain of compressing RTP alone would be relatively 
  151. small and that it could not be standardized in the necessary timeframe, 
  152. the prevalent position was that AVT should not define an interim 
  153. solution. The consensus, supported by a straw poll of the meeting 
  154. participants, was to move as quickly as possible with the complete 
  155. solution of IP/UDP/RTP compression and to try to give the industry 
  156. confidence that this solution will be put in place and will solve the 
  157. problem.
  158.  
  159. 3. Proposed new RTP payload formats
  160.  
  161. In the second session, Walid Dabbous and Mark Handley presented the 
  162. redundant audio encoding technique and payload format developed by 
  163. UCL and INRIA. Walid graphed the results of packet loss studies 
  164. showing that most packet losses are less than three packets in length, 
  165. with single-packet losses predominating. Therefore, forward error 
  166. correction via redundant audio appended to later packets can be 
  167. effective, as demonstrated by intelligibility tests. The penalty is 
  168. increased end-to-end delay since the receiver must allow time for the 
  169. later packets carrying the redundant audio to arrive. Van Jacobson 
  170. observed that the results of this study might be biased by the location 
  171. of the test sites. Many paths on the MBone have shown a predominant 
  172. loss pattern of 500 ms outages occurring at 30, 60 or 90 second intervals 
  173. coincident with the routing updates in some routers. This would require 
  174. the spacing between the original and redundant audio data to be 
  175. increased beyond 3 or 4 packets. 
  176.  
  177. Mark Handley described the payload format used for redundant audio 
  178. as defined in draft-perkins-rtp-redundancy-00.txt. This payload 
  179. format is to be indicated by a single payload type of its own in the RTP 
  180. header. Then, in the payload section of the packet, a separate block 
  181. header is included for each encoding (original data and redundant 
  182. encodings of earlier data). The block header includes the payload type 
  183. of the individual block, the length of the block, and the offset of the 
  184. timestamp for that block relative to the timestamp in the main RTP 
  185. header. The original data occurs last and its block header includes only 
  186. the payload type. The length is implied and may be greater than 
  187. would fit in the 8-bit length field of the block header. No timestamp 
  188. offset is needed since the RTP timestamp is used directly.
  189.  
  190. Per the draft, the data for each redundant encoding follows 
  191. immediately after its block header. Van Jacobson suggested appending 
  192. the redundant encodings after the original data so that the first part of 
  193. the packet would be in the same form as a packet without redundant 
  194. encodings. However, that would still require parsing from the end to 
  195. determine the length of the original data unless the redundant 
  196. information was all included within a padding field as suggested by 
  197. Henning Schulzrinne on the mailing list sometime earlier. Philip Lantz 
  198. suggested that all the block headers be collected at the beginning of the 
  199. payload section to simplify parsing; Mark Handley plans to make this 
  200. modification. 
  201.  
  202. It was also suggested that the payload format could be generalized to 
  203. allow multiple data types (such as audio and video) in a single packet, 
  204. but there are two problems with that suggestion: the small length field 
  205. in the block header depends upon the fact that compact encodings are 
  206. used for redundant audio, and using a timestamp offset would not work 
  207. for timestamps that are unrelated (as is the case for most RTP audio 
  208. and video encodings).
  209.  
  210. There was no presentation on the draft H.263 video payload format 
  211. since there have been no significant changes. Presentation of a payload 
  212. format for G.723 audio was anticipated, but was not ready yet.
  213.  
  214. Another new submission is a proposal by Neil Harris to develop a 
  215. profile for using RTP in professional audio and video production. Steve 
  216. Casner put up an overview slide, but there was no presentation at this 
  217. meeting since the author could not attend. However, working group 
  218. participants are encouraged to read the draft which is available as 
  219. draft-harris-rtp-pro-av-00.txt. 
  220.  
  221. 4. Progressing RTP to Draft Standard
  222.  
  223. Sufficient time has elapsed so that the RTP spec may now be submitted 
  224. for elevation from Proposed to Draft Standard status. Steve Casner 
  225. brought up a few outstanding minor issues that must be addressed as 
  226. part of this process. A wording change will be made to allow separate 
  227. destination port numbers to be used for unicast RTP sessions, along with 
  228. additional "rule changes" proposed by Michael Speer and Steve 
  229. McCanne to support layered encoding schemes on multiple parallel RTP 
  230. sessions. An update to the description of the SSRC loop/collision 
  231. detection algorithm is needed to remove the restriction that the same 
  232. source port be shared between the RTP and RTCP packets in a session. 
  233. This is a simple change. However, the algorithm has not had sufficient 
  234. operational experience in either its current form or with the proposed 
  235. change. Assistance from implementers is solicited in testing the 
  236. loss/collision detection algorithm in particular, but also in documenting 
  237. overall interoperation of multiple independent RTP implementations 
  238. as is required for progression to the Draft Standard stage. 
  239.  
  240. One collision detection issue posed by Karl Auerbach is the "hidden 
  241. terminal" problem: two colliding sources A and B may not be able to 
  242. hear each other due to multicast scope limits, but a third host C in 
  243. between might be able to hear both. The use of network source addresses 
  244. in the algorithm should allow C to distinguish the two sources and 
  245. listen to only one. C could also intentionally cause a collision in both 
  246. directions to induce A and B to change SSRCs. 
  247.  
  248. Since there will be edits to the RTP spec in progressing to Draft 
  249. Standard, it will be necessary to issue the spec again as an updated 
  250. Internet-Draft to allow comment on the changes. That draft will then 
  251. be submitted for elevation.
  252.  
  253. 5. Additions to RTCP
  254.  
  255. A portion of the session was given over to an MMUSIC topic that did 
  256. not fit into that group's schedule. Scott Petrack presented his proposal 
  257. for a new Simple Internet Signaling Protocol to set up and control RTP 
  258. sessions. SISP is based on extensions to RTCP to take advantage of the 
  259. communication path that RTCP provides and save bandwidth by 
  260. utilizing the source description (SDES) information already 
  261. transmitted rather than repeating it via another channel. The 
  262. extensions to RTCP include a new RDES (receiver description) packet 
  263. type to identify the intended callee, a new RCAP packet type to 
  264. negotiate capabilities, and a new CP (call progress) item in the SDES 
  265. packet to indicate "Ringing", "Busy", etc. The RDES packet would be 
  266. sent to a well-known port, separate from the RTP streams, to initiate 
  267. the setup.
  268.  
  269. There was substantial discussion of the overlap of this proposal with 
  270. other protocols under development in MMUSIC (SIP, SCIP and SCCP). 
  271. Another suggestion was that the subset of Q.931 used in H.323 
  272. conferencing would serve the same purpose. Others expressed concern 
  273. that only providing separate control for each medium misses a user 
  274. requirement to be able to control some aspects of the multimedia session 
  275. all at once. Greg Minshall expressed concern that the RCAP function 
  276. would not be adaptable to new signaling needs that were likely to 
  277. arise.
  278.  
  279. In short, there was not much support for SISP in its current form. 
  280. However, the SISP proposal does point out the need for control functions 
  281. during the course of a session which SIP, for example, does not address. 
  282. A similar need arises for VCR-like controls when using RTP for video-
  283. on-demand. Steve Casner presented a slide on the use of RTCP for VCR 
  284. controls based on a suggestion from Larry Rowe. In a later MMUSIC 
  285. session and an after-hours BOF led by Jeff Smith, a new line of 
  286. discussion was started to consider control functions during a session for 
  287. purposes such as call control as contained in SISP as well as recording, 
  288. playback, and other functions. This discussion will continue on the 
  289. MMUSIC mailing list (confctrl@isi.edu). 
  290.  
  291. 6. Miscellaneous issues / logistics
  292.  
  293. The AVT meeting ended with only a couple of minutes available to 
  294. introduce a few miscellaneous issues but not discuss them: should the 
  295. working group define an API and a MIB for RTP? The MIB may be a 
  296. requirement for RTP as a standards-track protocol, but there has not 
  297. been a strong need for it because RTP monitoring is provided via RTCP.
  298.  
  299. Since there is continuing work to be done, and because the working group 
  300. has reached the end of the existing charter, the charter must be 
  301. revised. The chairman takes this task. New work includes: 
  302.  
  303. - Finishing work on new payload formats
  304. - Possibly adding variable reliability to RTP - Managing the standards 
  305. track transitions 
  306.  
  307. The group agreed to address these issues on the mailing list and to meet 
  308. again at the December IETF in San Jose.
  309.