|ГЛАВНАЯ|     |О ЖУРНАЛЕ|      |АРХИВ|      |ПОДПИСКА|     |РЕКЛАМНЫЙ ОТДЕЛ|    |КОНТАКТЫ|     |СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРА|     |НОВОСТИ|      |ПРОЕЗД|       |КАРТА САЙТА|

№5(36) 2007

Hовые технологии сокращают расстояния. Если еще в начале XX века путешествие из Европы в Америку занимало недели, то сегодня его можно осуществить за 9-10 часов. Кроме того, современные средства телекоммуникаций позволяют решать многие вопросы, передвигая только пальцы на клавиатуре — с помощью стационарного или мобильного телефона, средств Интернета, локальных сетей. Все меньше остается на Земле мест, куда еще не дотянулась медная (волоконно-оптическая, беспроводная) рука прогресса. Поездки и личные встречи позволяют эффективно решать многие вопросы, но требуют времени и усилий. Распространенные технологии связи дают возможность экономить эти ценные в нашем мире ресурсы, но значительно снижают эффективность от общения. Чтобы увязать эти два подхода в одну концепцию, которая хоть как-то бы снимала эти противоречия, были разработаны системы видеоконференц-связи (ВКС).

Кому нужны системы ВКС?

Как только в моду вошел телефон, многим людям жизнь стала казаться проще. Теперь, чтобы обсудить важную сделку, не надо было ехать на другой конец континента или, чтобы справиться о здоровье родственника, наведываться к нему в гости. Достаточно было просто позвонить. Но очень скоро стало ясно, что одного лишь голоса недостаточно, и он не может являться адекватной заменой непосредственному общению. Естественное желание видеть собеседника во время разговора и, в то же время, нежелание тратить на это лишнее время, порождали мечты о новых средствах коммуникаций. Первыми, как это часто бывает, идею удаленного аудиовизуального общения с помощью особых терминалов выразили писатели-фантасты, затем свое слово сказали ученые, а после них — фабриканты.

 Системы видеоконференц-связи стали реальностью уже довольно давно, но однако бурно начали развиваться в начале 90-х годов и особенно активизировался этот процесс в последнее время. По данным различных аналитических агентств, объем мирового рынка ВКС в 2007 году должен составить почти $10 млрд., что на 20% больше, чем в прошлом году. 

Такие темпы роста стали возможны благодаря многим факторам — снижению стоимости аренды каналов передачи данных, удешевлению оборудования, появлению новых технологий и т.д. Несмотря на довольно высокую стоимость самого решения и стоимость его владения, желающих установить в своей компании систему ВКС становится все больше. 

Дело в том, что многие организации, подсчитав затраты на командировки сотрудников, пришли к выводу, что системы видеоконференц-связи позволят значительно сократить накладные расходы. Например, срочная командировка одного работника включает в себя стоимость авиа перелета в оба конца, размещение в гостинице,суточные, а главное, потерянное время (которое можно было бы использовать более эффективно). Теперь все это надо умножить на количество командируемых работников и количество поездок в год. Сумма получается немаленькая, особенно в крупных компаниях с территориально распределенной структурой. Конечно, есть ряд вопросов, которые нельзя решить с помощью ВКС, но их, как правило, немного, по сравнению с общим числом «необходимых» поездок. 

С этой точки зрения внедрение ВКС оправдано, особенно для компаний, которые имеют много филиалов по всей стране, отделения за границей или на других континентах. Такие системы полезны и государственным учреждениям национального масштаба, в частности, для оперативной координации действий в регионах. 

Еще один сегмент, в котором системы видеоконференц-связи имеют большие перспективы (хотя сегодня и не очень там развиты), — это дистанционное обучение и медицинские консультации. 

В нашей стране рынок систем ВКС относительно небольшой (по мнению экспертов, в 2006 году его объем составлял $2,5 –3,0 млн.). Ожидается, что в этом году он достигнет $4 –4,5 млн. и в течение ближайших 2 –3 лет будет расти на 50% ежегодно.

Структурные элементы систем ВКС

С точки зрения пользователя, сеанс видеоконференц-связи происходит до неприличия просто. В руках — только пульт дистанционного управления и несколько основных кнопок на нем, с помощью которых можно выбирать собеседников на экране, настраивать комфортные параметры изображения и звука, управлять направлением видеокамеры и т.д. Но чтобы обеспечить такую легкость, надо немало постараться, ведь за ней скрывается целая инфраструктура разнообразных технических решений. 

Как известно, современные системы ВКС работают по двум основным стандартам: Н.320 (для сетей ISDN) и Н.323 — для IP-сетей, который сегодня используется в подавляющем большинстве решений ВКС. С детальным описанием стандарта можно ознакомится на специальном веб-сайте:http://www.packetizer.com/ voip/h323/. Мы же рассмотрим только основные параметры, без которых невозможно создать полноценную систему видеоконференц-связи. Сразу оговоримся: речь будет идти прежде всего о системах корпоративной ВКС, для которых характерна распределенная структура узлов связи и к которым предъявляются высокие требования по качеству изображения и звука (хотя, конечно, многие моменты являются общими для всех без исключения решений видеоконференц-связи). 

Для построения корпоративной системы ВКС в первую очередь необходимы такие компоненты, как сервер многоточечной видеоконференц-связи и пользовательские терминалы (первая составляющая может иметь и другие названия, в частности, устройство управления многоточечными конференциями, Multipoint Control Unit, MCU). При построении распределенной системы ВКС могут понадобиться мультимедийные шлюзы и конференц-менеджер (gatekeeper), которые бывают как независимыми, так и входящими в состав MCU. На рис.1 представлен пример реализации распределенной системы ВКС с применением перечисленных компонентов.

Терминалы ВКС

Наиболее важным элементом ВКС является пользовательский терминал, ведь только с его помощью пользователь может получать и отправлять изображение, звук и данные в течение сеанса. В классическом варианте терминал представляет собой некое устройство, которое содержит интерфейсы для подключения к сети передачи данных и периферийных систем (мониторы, камеры, микрофоны, колонки и т.д.). Кроме того, терминал (которым, кстати, может быть даже обычный ПК) отвечает за установление соединения, компрессию, декомпрессию и обработку аудио/видео сигнала. 

Терминал может предназначаться для индивидуального или коллективного использования. Коллективный терминал является наиболее подходящим для корпоративного сегмента и ориентирован на работу в больших совещательных комнатах и конференц-залах. Он может быть как отдельным устройством, так и комплексной системой с интегрированной видеокамерой, микрофонами, звуковой подсистемой и пр. Такие решения предлагают все крупнейшие мировые производители, в числе которых Polycom, Tandberg, Sony, Aethra, Cisco, Lifesize, RADVision, Ericsson, VCON и другие, но реальные продажи на территории нашей страны в последнее время осуществляют только первые четыре (табл.1 ). 

К терминалу также можно подключить ПК (для демонстрации документов и през ентаций), видеопроектор, регистратор речи. Для этого используются в строенные порты терминала либо специальные дополнительные устройства.

Отдельный терминал без внешних устройств, как правило, называют кодеком ВКС, а систему, которая включает полный комплект аудио/ видео подсистем (мониторы, камеры, колонки, микрофоны и т.д.)— интегрированным терминалом или «моноблоком» (к ним относятся, в частности, Tandberg — Experia и MPX 3000/6000/7000/8000 (рис.2), Aethra — Nova и SuperNova, Cisco TelePresence). Стоимость отдельного терминала для коллективной ВКС, как правило, находится в пределах $5 –15 тыс.,но может доходить и до $25 –30 тыс. В то же время,«моноблок » может обойтись заказчику в $20 –100 тыс. и более (в зависимости от возможностей и комплектации).

Серверы многоточечной видеоконференц-связи

Одни из самых дорогих элементов системы ВКС — сервер многоточечной видеоконференц-связи (MCU). Как следует из названия устройства, он необходим как раз в том случае, когда конференция является многоточечной, то есть ведется более чем между двумя участниками. Его функция состоит в обеспечении согласования параметров аудио-и видеопотоков, а также их обработки и коммутации. В некоторых случаях MCU может быть встроенным в терминал, но возможности таких серверов обычно не превышают 6 –8 одновременных соединений. К тому же скорость обработки IP-потока у пользовательских терминалов ограничена и, за редкими исключениями, составляет не более 4 Мбит/с. В случае многоточечной ВКС информационно пропускная способность канала сервера распределяется между всеми участниками сеанса. В результате скорость потока данных к каждому из них может составить всего 512 или даже 256 кбит/с. 

По этой причине, если требуется организовать видеоконференц-связь с большим количеством удаленных узлов, используют отдельные удаленные MCU. Наиболее продуктивными являются модульные серверы, состоящие из шасси, в которые вставляются платы расширения (рис.3).

Кроме того, серверы могут каскадно подключаться друг к другу, образуя децентрализованную сеть ВКС (рис.4 а,б). Наиболее известные производители MCU — Polycom, Codian, RADVision, Tabdberg. Стоимость таких систем стартует от $30 тыс. и финиширует где-то за отметкой $150 тыс. Для обеспечения взаимодействия между разнородными сетями, например IP и ISDN, используется еще одно специализированное устройство — мультимедийный шлюз.

Ключевым элементом системы ВКС является конференц-менеджер (gatekeeper), который контролирует доступ клиентов к сеансу ВКС в IP-сетях (стандарт Н.323) и обеспечивает маршрутизацию потоков данных. Gatekeeper может быть программным или программно-аппаратным. Он отвечает за регистрацию и аутентификацию абонентов, осуществляет трансляцию сетевых адресов для установления соединения, а также регулирует количество подключений в зависимости от загруженности сети. Все терминалы, мультимедийные шлюзы и MCU, которые контролируются одним «гейтки- пером», формируют так называемую зону Н.323. Собственные разработки такого рода предлагают VCON (Media Xchange Manager), Cisco (IOS Gatekeeper), RADVision (iVIEW ECS), Tandberg (Gatekeeper), Polycom (PathNavigator) и др. Стоимость конференц-менеджера может составлять несколько десятков тысяч долларов. 

Отдельно стоит сказать про специальное программное обеспечение, используемое в процессе работы систем. Поскольку ВКС — территориально распределенная структура, существуют программные решения для удаленного централизованного управления всеми устройствами, участвующими в сеансах видеоконференций. С их помощью можно централизованно выполнять настройку пользовательских терминалов, контролировать их состояние, устранять неисправности, осуществлять мониторинг и контроль состояния работы ВКС, вести журналы событий, регулировать количество и приоритеты подключений к сеансу связи. 

Кроме того, системы управления позволяют проводить совместную работу над приложениями и документами, ограничивать информационно-пропускную способность канала передачи данных и размер передаваемых пакетов и т.д. Собственные программные пакеты (как правило, совместимые с оборудованием сторонних производителей) предлагают VCON (Media Xchange Manager), Tandberg (Management Suite), RAD- Vision (iVIEW Network Manager), Polycom (Conference Suite). Такое ПО зачастую приобретается отдельно и может стоить от нескольких до десятков тысяч долларов.

Каналы и форматы

Сеансы ВКС проводятся, как правило, по каналам ISDN либо IP. И если в сети ISDN можно обеспечить стабильные характеристики передачи аудио-и видеосигнала, то IP-каналы изначально не были рассчитаны на поддержку QoS. Тем не менее, этот недостаток успешно преодолевают специальные программные продукты, которые устанавливаются и работают непосредственно на пользовательских терминалах. Одной из основных проблем является неравномерные промежутки времени между принятыми пакетами данных, а также порядок их поступления. Это может вызывать искажение изображения и звука на принимающем конце. Специальное программное обеспечение, устанавливаемое на пользовательском терминале, позволяет восстанавливать порядок поступления IP-пакетов, временные интервалы между ними, а также синхронизировать их во времени по специальным временным меткам. Такое ПО, например, предлагают компании VCON и RADVision. Кроме того, собственные решения такого рода есть у каждого крупного производителя систем ВКС. 

Стандарт Н.323 в качестве основного формата отображения видеокадров использует CIF (Common Intermedi ate Format)— 352 × 288 пикселей. Если предполагается применять более высокое разрешение, то можно использовать иные форматы, например, 4CIF, 16CIF. Цифровой коэффициент, стоящий перед названием формата, свидетельствует о том, сколько стандартных экранов CIF помещается в текущем изображении. Самым качественным считается формат 16CIF (1408 ×1152 — 16 экранов CIF). Для одновременного размещения на мониторе множества окон с изображениями, в системе ВКС может использоваться также формат QCIF (Quarter CIF)— 176 × 144 пикселей (четверть экрана CIF). 

Для передачи данных между системами ВКС необходимы каналы связи с достаточной пропускной способностью, требования к уровню которой формируются, исходя из конкретной задачи заказчика. Для обеспечения хорошего качества изображения достаточно пропускной способности канала от 128 до 512 кбит/с. Но для передачи видеоизображения в формате High Definition (1280 ×720 пикселей), по самым оптимистическим расчетам, канал должен обеспечивать передачу данных со скоростью не менее 1,0 –1,5 Мбит/с. При этом задержка в канале не должна превышать 150 мс в каждую сторону, а ее фазовое дрожание (джиттер)— 50 мс. Важно также учитывать пропускную способность пользовательского терминала (т.е.количество данных, которое сможет обработать устройство без ущерба для качества изображения и звука). Для коллективных терминалов этот показатель находится в пределах 512 кбит/с – 4 Мбит/с (чем больше, тем лучше), но встречаются системы, способные обрабатывать и 8 Мбит/с, например, Sony PCS-HG90. 

Очень многое зависит и от специальных алгоритмов сжатия, без которых даже самых «широких» каналов не хватит для передачи обычного потокового видео. Точнее, хватит, но при этом затраты будут неоправданно большими (например, для передачи цифрового телевизионного сигнала в несжатом виде необходима скорость 160 Мбит/с). На сегодняшний день современные алгоритмы сжатия позволяют значительно сократить требования к пропускной способности канала (иногда в сотни раз).

 Процесс компрессии и декомпрессии сигнала с помощью видеокодеков производят специализированные платы, встроенные в пользовательские терминалы. Сейчас в системах ВКС наиболее распространены видеокодеки H.263 и H.264, которые используют алгоритмы компрессии MPEG-1,2 и MPEG-4 Part 10 соответственно.

 Следует отметить, что на практике организовать качественную видеоконференц-связь можно только по ЛВС, в корпоративной сети предприятия, либо по арендованным IP-каналам с гарантированным качеством. Общедоступные Интернет-каналы в данном случае не подходят, поскольку они не удовлетворяют необходимым требованиям по передаче IP-пакетов — величине задержки и джиттера.

Насколько это дорого

Теперь давайте подсчитаем, во сколько может обойтись компании внедрение системы корпоративной видеоконференц-связи, скажем, на десять территориально удаленных узлов (один из них — центральный). 

Десяток пользовательских терминалов коллективной ВКС корпоративного уровня (при средней цене $9 –10 тыс. за единицу)с микрофонами, камерами и колонками обойдутся в $90 –100 тыс. Отдельно надо учесть стоимость мониторов, которая в нашем случае составит около $35 тыс.(девять плазменных панелей 42"по $3 тыс.и одна 50" за $7 тыс.для главного офиса). Выделенный сервер многоточечной ВКС (на двенадцать IP-потоков по 768 кбит/с)—это еще минимум $50 тыс., примерно в $20 –25 тыс. обойдется конференцменеджер (gatekeeper). Если нужен мультимедийный шлюз, то за него придется отдать $20 –40 тыс. Еще в $15 –20 тыс. обойдутся дополнительные устройства: регистраторы речи, проекторы, модули для подключения ПК, документ-камеры и т.д. Кроме того, следует учесть стоимость специального программного обеспечения — минимум $10 тыс. 

В итоге, первоначальные вложения в оборудование достигнут $240 –260 тыс. Но здесь также надо учитывать стоимость услуг интегратора (установка и настройка оборудования), выделения и подготовки помещений для проведения сеансов ВКС (освещение, звукоизоляция и т.д.), подключения к высокоскоростным каналам передачи данных (если у компании еще нет собственных), а также обслуживания в процессе эксплуатации. 

Между прочим, аренда каналов может обойтись в сотни и тысячи долларов в месяц. Затраты могут значительно варьироваться в зави- симости от региона и количества удаленных узлов ВКС. Например, стоимость аренды одного IP-канала с ИПС 768 кбит/с внутри страны обойдется, в среднем, в $200 в месяц (в нашем случае:200 × 10 = $2 тыс.в месяц). При этом заграничная связь влетит в копеечку, ведь в этом случае придется использовать либо спутниковые каналы, либо организовывать интернациональные VPN-каналы с помощью провайде- ров нескольких стран. 

Правда, чтобы воспользоваться услугами ВКС, не обязательно строить собственную систему. Компания «Укртелеком», например, для проведения сеансов видеоконференц- связи предлагает всем желающим свои студии, которые есть во всех областных центрах страны. Стоимость услуги составляет 260 грн. в час и 135 грн. за каждые последующие полчаса. Студии построены на оборудовании компании Polycom, а пропускная способность каналов связи между ними достигает 1 Мбит/с. При этом обмен трафиком ведется только в пределах Украины.

 Игорь КИРИЛЛОВ, igor@sib.com.ua