Системы видеоконференц-связи

Основные типы оборудования и решения.

Два-три года назад видеконференц-связь весьма активно продвигалась на российском рынке. Однако в последнее время наметился определенный спад. Это хорошо видно по составу экспозиции ежегодной выставки «Связьэкспокомм». По сравнению с 1998 г., когда видеоконференции были «гвоздем» выставки, в 2001 г. данное направление практически не было заметно среди прочих. Представленное оборудование видеоконференц-связи не отличалось разнообразием, да и число экспонатов уменьшилось на порядок.

Разумеется, на последней выставке «Связьэкспокомм-2001» новинки для видеоконференц-связи (ВКС) демонстрировали на своих стендах многие операторские компании и системные интеграторы. Практически все системы, о которых пойдет речь в данном обзоре, были так или иначе представлены, но, уже не в первый раз, лишь дополняя основную экспозицию телекоммуникационного оборудования.

Такая ситуация вызвана целым рядом объективных и субъективных причин. Мы остановимся только на двух основных. Системы ВКС стоят достаточно дорого, в связи с чем именно данная часть телекоммуникационного рынка стала одной из первых жертв кризиса 1998 г. Период «легких» денег закончился, и абонентские устройства стоимостью от 20 до 60 тыс. долларов перестали пользоваться спросом. Другой причиной, подкосившей рынок, стал закат эпохи ISDN. Безусловно, станции, использующие эту технологию, еще долго будут производиться, пользоваться спросом и эксплуатироваться, но вектор развития телекоммуникаций сегодня направлен в сторону протокола IP, несмотря на все его известные недостатки.

Первые опыты использования пакетных сетей для передачи изохронной информации (голоса и видео) показали, что дорога в этом направлении не такая уж гладкая, как виделось вначале. О проблемах качества связи, рационального использования пропускной способности пакетных сетей, обеспечения постоянства задержки и минимизации ее значения писалось уже не один раз. Но, несмотря на все перечисленные недостатки, многие пользователи выбирают протокол IP в качестве базового для реализации различных видов связи.

Вполне вероятно, что «возрождение» систем видеоконференц-связи произойдет именно благодаря протоколу IP. Что же касается сегодняшнего дня, с моей точки зрения, системы ВКС уже ушли от ISDN, но еще полностью не восприняты сетями IP. Такая ситуация объективно не может продолжаться долго, так как видеоконференц-связь востребована во многих пользовательских приложениях. Поэтому в данной статье мы рассмотрим, когда и где применяются системы ВКС и какое оборудование предлагается сегодня производителями.

КУДА СМОТРИТ ОБЪЕКТИВ?

История развития информационного и телекоммуникационного рынков подтверждает тот факт, что чем больше пользовательских приложений создано для конкретной технологии, тем шире она получает распространение. Посмотрим, где системы ВКС находят применение, но сначала уточним, что же такое видеоконференц-связь.

Этот термин, на мой взгляд, не совсем удачен, ведь кроме видеоизображения и голоса в сеансах видеоконференц-связи абоненты имеют возможность обмениваться различными данными, включая графическую информацию, благодаря интеграции видеоконференц-связи с компьютерными приложениями, о чем следует рассказать немного подробнее. Пользователи ВКС получают, например, возможность одновременного редактирования документов или чертежей. Соответствующее приложение запускается на одном из подключенных к абонентскому устройству ВКС компьютеров, а на другой передается копия изображения на экране. Оба пользователя могут вносить необходимые изменения. Данная функция очень полезна при организации совместной работы людей, когда они разделены тысячами километров. Как видно из приведенного примера, системы ВКС правильнее называть системами мультимедиа-связи. Но чаще всего используется первое название, потому что прежде всего внимание привлекает видеоизображение.

Где необходимы системы видеоконференц-связи? Общий ответ вполне очевиден — там, где сейчас установлены другие средства связи, где звонит телефон и работает компьютер. В настоящее время системы ВКС нашли наиболее широкое применение в следующих областях.

• Телемедицина. Оказание своевременной и квалифицированной медицинской помощи играет решающую роль в судьбе больного. Благодаря системам ВКС пациенты и их лечащие врачи могут получать оперативную консультацию лучших отечественных и зарубежных специалистов. В России существует несколько сетей, оказывающих услуги телемедицины. Недавно по каналу Российского телевидения показывали сюжет о центре телемедицины, созданном несколько лет назад в Институте сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева. Довольно большая сеть ВКС развернута на базе ведомственных больниц водников, сеть ВКС создается в больницах МПС и МИД. Следует отметить, что услуги ведомственных сетей телемедицины доступны всем в них нуждающимся. Несмотря на довольно высокую стоимость аренды оборудования и оплаты междугородного трафика, по данным центра телемедицины в институте им. Бакулева, общие расходы на консультацию у специалистов оказываются в несколько раз меньше, чем поездка в столицу.
• Дистанционное обучение. Заочное обучение пользуется давней и заслуженной популярностью. Видеоконференц-связь позволяет снять свойственные ему ограничения. В удаленных классах, оборудованных системами ВКС, студенты чувствуют себя так, будто находятся в обычной аудитории. К сожалению, в нашей стране эта форма заочного обучения не нашла широкого распространения. Мне известен лишь опыт применения систем ВКС в Санкт-Петербургском государственном техническом университете для обучения русскому языку шведских студентов.
• Корпоративные встречи. Видеоконференц-связь нашла широкое применение в корпоративном секторе. С ее помощью можно не только работать над совместными проектами, но и проводить встречи находящихся в разных городах или странах сотрудников компании. Это значительно сокращает прямые финансовые расходы на поездки и экономит рабочее время. Опыт использования таких систем в западных компаниях показывает, что затраты на оснащение филиалов и штаб-квартиры компании оборудованием ВКС представительского класса и использование каналов ISDN окупаются за несколько месяцев. В России системы ВКС пока установлены лишь в таких гигантах, как МПС или Газпром. Однако компания «Ростелеком» создала общенациональную сеть ВКС, предназначенную для государственного управления и бизнеса.

Весьма интересное решение на основе систем ВКС было реализовано в Министерстве юстиции. Для снижения расходов при слушании апелляционных дел осужденных сеансы видеосвязи организуются между судом и местами заключения. Несмотря на значительные начальные затраты на создание такой системы в Хабаровском крае, она окупилась всего за четыре месяца.

• Повышение квалификации. В условиях современного бизнеса служащие компаний больше, чем когда-либо, нуждаются в тренинге для поддержки своей квалификации и повышения эффективности работы. Предприятиям приходится выделять на эти цели от 2 до 8% своего годового бюджета. В эту сумму входят потери из-за отсутствия сотрудника на рабочем месте и транспортные расходы. Используя системы ВКС, расходы по данной статье бюджета можно значительно сократить. Показательным примером в этом отношении является компания Cisco Systems, практически полностью отказавшаяся от очного тренинга своих сотрудников.
• Работа на дому. Все большую популярность приобретают надомные формы работы специалистов по ИТ. И в самом деле, зачем программисту ежедневно тратить время на дорогу в офис и обратно, если он успешно может работать дома? Видеоконференц-связь поможет создать полноценный виртуальный офис для таких специалистов.
• Брифинги. Непродолжительные по времени, но важные встречи с партнерами в других странах и регионах требуют значительных временных и финансовых затрат. Системы видеоконференц-связи значительно облегчат организацию таких встреч. Для этого существуют международные сети видеоконференц-связи, доступ к которым возможен и в России.
• Обслуживание клиентов. Системы ВКС позволяют предоставить новый уровень обслуживания клиентов. Традиционные формы основываются на словесном обсуждении проблем клиента со специалистами. Благодаря интерактивной видеосвязи консультант может более детально ознакомиться с проблемой, что позволяет существенно сократить время решения задачи.
• Телебанкинг. При использовании видеоконференций безопасность обслуживания банковского счета значительно повышается. Сотрудник банка и клиент могут общаться через тысячи километров так же просто, как если бы они встретились лично.
• Киоски. Круглосуточные киоски ВКС, установленные в аэропортах, банках, торговых центрах, позволяют клиентам совершать разнообразные сделки в режиме «лицом к лицу» в интерактивных бизнес-службах.

Разумеется, приведенными примерами область использования систем видеоконференц-связи не ограничивается. Она находит свое место практически в любой сфере деятельности человека.

СИСТЕМНАЯ ОСНОВА

Если оборудование предлагает широкий выбор функциональных возможностей, обеспечивает качественные параметры связи и обладает хорошей совместимостью с аналогичными системами других производителей, то оно всегда пользуется спросом. Выполнение названных условий во многом зависит от проработанности технологий и стандартов, лежащих в основе конкретной системы связи. В этом отношении видеоконференц-связи повезло. Усилиями ITU-T разработана целая линейка рекомендаций, описывающих процедуры организации и поддержания сеансов ВКС в различных сетях.

Хотя и здесь не все так безоблачно. Непрерывно расширяющееся применение протокола IP в телекоммуникационных системах заставило международные организации по стандартизации заняться разработкой нового поколения протоколов для передачи изохронной информации по пакетным сетям. Несмотря на очевидные успехи, работа в данном направлении далека от завершения. Дело в том, что протоколы проведения видеоконференц-связи по пакетным сетям в значительной степени зависят от того, каким образом обеспечивается качество обслуживания (QoS) в этих сетях.

До сих пор разработчики и тем более производители сетевого оборудования не пришли к единому мнению относительно механизмов обеспечения QoS. Это непосредственно влияет на масштабы применения систем ВКС. Однако постоянное увеличение пропускной способности сетей связи, доступной пользователям по разумной цене, переводит дискуссию вокруг QoS в разряд академических споров. При избытке пропускной способности арбитраж ее использования станет ненужным.

Как уже говорилось, семейства рекомендаций для видеоконференц-связи были разработаны ITU-T и описывают функционирование систем ВКС на различных сетях связи. Каждое из этих семейств, представленных в Таблице 1, базируется на целом ряде рекомендаций Н.2ХХ. Они регламентируют процедуры формирования и передачи видео-, аудиоинформации, данных, сигналов взаимодействия и управления. Напомню, что рекомендации Н.261 и Н.263 описывают форматы видеосигналов CIF (352x288 пикселов) и QCIF (176x144 пикселов). В настоящее время применяется также стандарт Н.263+: он позволяет передавать до 60 кадров в секунду и обеспечивает лучшее качество видеоизображения. Семейство рекомендаций Т.120 описывает организацию конференции данных для совместной работы над различными видами информации во время мультимедийного сеанса связи.

Наибольшее распространение получили системы на базе рекомендаций Н.320 и Н.323 вследствие широкого применения базовых сетей связи.

ТИПЫ ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ПРОИЗВОДИТЕЛИ

На отечественном рынке систем видеоконференц-связи представлено оборудование многих производителей. Оно, с большой долей условности, обычно разделяется на несколько групп. Некоторые из поставщиков, такие, как компании PictureTel, VTEL, VCON, Tandberg, Aethra, выпускают устройства всех типов. Часть компаний специализируется преимущественно на одном из видов оборудования, например на серверах многоточечных конференций (Ezenia! и RADVision).

Коротко представим основных производителей оборудования ВКС. Американская компания PictureTel является, наверное, самым известным поставщиком в этой области. Она начала свою деятельность в 1984 г. и какое-то время безраздельно доминировала на рынке. Близкие по составу линейки продуктов предлагают норвежская компания Tandberg, израильская VCOM и американская VTEL. Компания Ezenia!, известная ранее под названием VideoServer, занимается производством оборудования для серверов MCU и мультимедийных порталов для Internet. Американская компания Polycom в регионе Европы, Ближнего Востока и Африки выступает под именем Polyspan, что иногда приводит к небольшой путанице. Модельный ряд итальянской компании Aethra отличается оригинальным внешним видом, который разрабатывался дизайнерским домом GIUGIARO Design.

В данном обзоре мы рассмотрим наиболее известные и показательные решения для каждой группы оборудования ВКС, которые достаточно широко представлены в России.

• Групповые системы (room systems) часто называют кабинетными. Они предназначены для проведения совещаний и встреч при участии нескольких человек с каждой стороны. В комплект оборудования обычно входят телевизионный монитор с системой звуковоспроизведения, основная и дополнительные видеокамеры, микрофоны, модуль видеокодека, а также инверсный мультиплексор ISDN или интерфейсный модуль подключения к локальной сети. Иногда видеокодек и оборудование подключения к сетям объединяются в одно устройство. В роли телевизионного монитора может выступать обычный высококачественный телевизор. При необходимости в состав комплекта может входить некоторое дополнительное оборудование. Очень часто используют видеомагнитофон для воспроизведения каких-нибудь видеофрагментов или для записи хода совещания. Документальная камера применяется для передачи изображения документов, чертежей, рисунков. К данному комплексу можно подключить компьютер для поддержки средств совместной работы над текстовыми, графическими документами и обмена данными.

В Таблице 2 приведена информация об основных характеристиках оборудования групповых систем, представленных на российском рынке. Как видно из таблицы, многие параметры оборудования разных производителей совпадают друг с другом, это позволяет достаточно просто объединять их в единой сети. Впрочем, некоторые компании разработали собственные алгоритмы кодирования видео и речи, и, когда такие устройства устанавливают соединение между собой, они начинают работать по фирменным стандартам.

Практически все производители поддерживают систему наведения камеры на говорящего. Это режим весьма полезен при проведении совещаний с большим числом участников.

• Настольные системы (desktop) предназначаются для индивидуальной работы абонентов. Обычно они представляют собой персональный компьютер со специальной платой. Конечно, в состав этого комплекса должны входить видеокамера и аудиомодуль (вместо последнего может использоваться комплект, состоящий из микрофона и колонок). Кроме того, к настольной системе допускается подключение дополнительных устройств: например, видеомагнитофона, второй видеокамеры, документальной видеокамеры. Средства совместной работы обычно интегрированы с программным обеспечением настольной системы видеоконференц-связи. Некоторые представители данного класса оборудования приведены в Таблице 3.
• Компактные системы позволяют в считанные минуты оборудовать абонентскую точку видеоконференции в любом помещении. Обычно данные устройства устанавливаются сверху на телевизионном мониторе, в связи с чем их часто называют телевизионными приставками (set-top box). В последнее время такие системы нередко применяются в качестве альтернативного решения для проведения сеансов связи при участии нескольких человек с каждой стороны. Это обусловлено тем, что они гораздо дешевле групповых систем, но тем не менее смогли почти сравняться с ними по функциональности. Некоторые наиболее компактные модели в буквальном смысле слова встраиваются в кейс. Они содержат камеру, монитор, аудиосистемы и имеют интерфейсы для подключения к различным сетям. Характеристики компактных моделей приведены в Таблице 4.
• Персональные системы представляют собой специализированные телефонные аппараты. Они оборудованы миниатюрной камерой и жидкокристаллическим экраном и предназначены в первую очередь для визуального общения абонентов. Эти аппараты имеют интерфейсы для подключения персональных компьютеров в целях поддержки совместной работы. В Таблице 5 представлены некоторые модели данного класса, предлагаемые на российском рынке.

Огромное значение в видеоконференциях играют серверы многоточечных конференций (Multipoint Con-ference Unit, MCU). Они необходимы для организации сеансов видеоконференц-связи с участием трех и более абонентских устройств. Несмотря на наличие полностью программных реализаций, большей популярностью пользуются аппаратно-программные модели. В Таблицу 6 сведены данные по наиболее известным серверам видеоконференц-связи.

Отдельно мне хотелось бы отметить решение компании Cisco Sys-tems: она предлагает полный комплект IP/VC для организации видеоконференц-связи по сетям передачи данных. В его состав входят сервер MCU, контроллер домена, шлюз Н.320/Н.323 и специализированный адаптер. Последнее устройство позволяет подключать к сети видеооборудование ISDN других производителей. Cisco пошла путем наименьшего сопротивления, она не стала вкладывать средства в разработку собственного оконечного оборудования, а предложила решение по миграции в сторону сетей передачи данных в рамках существующего парка устройств.

В ДВУХ СЛОВАХ

Системы видеоконференц-связи стали широко использоваться в общении между людьми. Все больше компаний предлагают свои решения в этой области, что объективно приводит к снижению стоимости такого оборудования. Можно утверждать, что уже пройден период, когда к видеоконференц-связи относились как к экзотике, теперь она стала обычным явлением нашей жизни.