Лента

Зрячий да увидит

История профессиональной видеоконференц-связи (ВКС) насчитывает 10 лет. В 1996 г. казалось, что вот-вот начнется бум, и системы ВКС появятся в большинстве офисов. Однако не тут-то было. Если крупнейшие мировые концерны, в первую очередь автомобильные и фармацевтические, давно используют этот вид мультимедийной связи, то средние и тем более небольшие предприятия пока не рискуют вкладывать ощутимые для их бюджетов средства в системы, часто ассоциирующиеся с атрибутами фильмов о жизни наших далеких потомков.

Вместе с тем существует огромное количество поводов присмотреться к данному способу аудиовизуального общения. Разбуди среди ночи маркетолога из компании, производящей или распространяющей системы ВКС, и он тут же назовет дюжину причин, просто взывающих к приобретению средств, которые повышают «дальнозоркость» и позволяют слышать на расстоянии в сотни и тысячи километров. Повторим главные из них:

• ни одна другая технология не позволяет одновременно видеть и слышать корреспондентов, а также совместно работать с ними над проектами и документами;
• количество командировок резко сокращается, чем, естественно, достигается экономия рабочего времени сотрудников и денег предприятий;
• в сеансе ВКС может участвовать больше людей, чем в совещании, устроенном в одном из офисов;
• с помощью ВКС можно одновременно посетить несколько филиалов;
• сотрудники меньше отрываются от семей, что положительно сказывается на их физическом и духовном здоровье, а следовательно — на производительности труда;
• общение с поставщиками, партнерами и клиентами становится более тесным и эффективным;
• соответствующие стандарты часто обеспечивают взаимодействие продуктов разных производителей, а системы для ПК (их стоимость — менее 1000 долл.) становятся доступными не только для крупных предприятий;
• наконец, на рынке появились системы стандарта H.323 (которым настоящий обзор, собственно, и посвящен), органично интегрируемые с сетевой и телекоммуникационной инфраструктурой предприятий и не требующие аренды линий ISDN.

Видео вступает в эру IP

В ближайшие несколько лет доходы от продаж IP-систем ВКС превысят поступления от систем для ISDN.

Итак, системы ВКС, вне всякого сомнения, полезны. Остается убедить пользователей в их необходимости для успешного ведения бизнеса. Исследовательские компании полагают, что дело за этим не станет, и после некоторого застоя вновь прогнозируют на ближайшие несколько лет значительный рост оборотов на рынке систем ВКС, в первую очередь тех, которые работают в IP-сетях (см. диаграмму).

Маркетологи и эксперты верят, что стандарт Н.323, принятый МСЭ в октябре 1996 г. и дополненный в начале прошлого года (полное представление о нем даст статья «Стандарт мультимедийной связи Н.323», опубликованная в этом же номере «Сетей»), обеспечит опережающий рост спроса на IP-системы. Для проведения многосторонних видеоконференций кроме оконечного оборудования (терминалов) и ПО требуются сервер многосторонней конференции (Multipoint Control Unit, MCU), а в некоторых случаях — еще шлюз и контроллер зоны (gatekeeper).

Реализация вышеназванных компонентов может быть различной. Имеются чисто программные решения, использующие ресурсы ЦП устройств, на которых они установлены, и потому предъявляющие высокие требования к его производительности. В аппаратных решениях применяются сигнальные процессоры. Например, дочерние платы VCON могут устанавливаться в довольно слабые по сегодняшним меркам компьютеры с ЦП Pentium/133 МГц. В связи с тем, что рынок заполняется ПК, чьи процессоры работают с тактовой частотой не ниже 300 МГц, эксперты предрекают преобладание программных решений.

Терминалы систем ВКС, по сути, подразделяется на два типа — персональные (чаще всего на базе настольного или переносного ПК) и коллективного использования. В состав последних могут входить плазменные матрицы, телевизионные мониторы, профессиональные системы воспроизведения звука, проекционное оборудование, беспроводные клавиатуры, раздельные высококачественные видеокамеры и микрофоны (камеры персональных систем имеют, как правило, встроенные микрофоны). По цене оконечного оборудования сразу можно определить его предназначение: персональные системы обычно стоят до 3 тыс. долл.

Ценным качеством систем ВКС является поддержка протокола T.120, который обеспечивает совместную работу над документами и проектами. Другими словами, T.120 позволяет работать с одним приложением всем участникам сеанса ВКС, например вносить в какой-нибудь документ добавления или поправки, пользоваться общей базой данных или табличным процессором. Есть несколько продуктов, ставших стандартом de facto в данной области: NetMeeting корпорации Microsoft, FarSite (DataBeam) и LiveShare (PictureTel). Они дают возможность обмениваться файлами, совместно работать с различными приложениями и пользоваться так называемой «белой доской» (благодаря этой программе участники могут размещать в окне, открытом на экране монитора каждого из них, текст и графику; все изменения доступны для просмотра и корректуры любому участнику конференции).

В развитых странах уже практически изжил себя такой элемент оконечного оборудования ВКС, как документальная камера. Она применяется лишь в отраслях, слабо затронутых цифровой революцией. Так, в Германии документальной камерой пользуются ремесленники для демонстрации коллегам и заказчикам произведений, условно говоря, народного творчества. В России, по-видимому, нельзя требовать от сегодняшнего состава руководителей свободного владения компьютером. Поэтому документальная камера вполне может пригодиться, например, чтобы показать аудитории какое-нибудь письменное распоряжение, направленное на дальнейшее совершенствование чего-либо.

Поддержка видео- и аудиостандартов

Видеокамера коллективной системы ВКС должна иметь как можно больший угол обзора, чтобы не упустить из виду говорящего при любых его перемещениях по залу. Кроме того, она должна автоматически настраивать фокус на выступающего в данный момент. Качество изображения определяется доступной полосой пропускания для видеосигнала и применяемым алгоритмом компрессии. Стандарт Н.323 устанавливает два формата изображения — CIF (352x288 пиксела) и QCIF (176х144 пиксела). Рекомендуется, чтобы частота смены кадров не опускалась ниже 24 кадров в секунду.

Для компрессии/декомпрессии видеосигнала используются кодеки двух типов — H.261 и Н.263. Различаются они способом обработки изображения. Более совершенный кодек H.263 позволяет загружать канал связи практически только изменениями картинки. В случае применения кодека Н.261 часть кадров передается по каналу связи полностью. Для обеспечения совместимости различных устройств все системы стандарта Н.323 должны поддерживать кодек Н.261.

Спецификации Н.323 предусматривают применение пяти типов аудиокодеков — G.711 (преобразование 3,1-кГц аналогового сигнала для передачи в цифровой форме на скорости 48, 56 или 64 кбит/с), G.722 (7 кГц; 48, 56 или 64 кбит/с), G.723 (3,1 кГц; 5,3 или 6,3 кбит/с), G.728 (3,1 кГц; 16 кбит/с) и G.729 (3,1 кГц; 8 кбит/с), — причем только первый из них является обязательным. Однако качество системы ВКС определяется не только количеством поддерживаемых алгоритмов сжатия звука. Не менее важна способность подавления посторонних шумов и автоматического усиления основного сигнала. Высококачественные системы располагают также функцией подавления акустического эха (AEC) — c помощью специальной микросхемы отраженные от стен и предметов сигналы вычисляются и отфильтровываются.

Сервер многосторонней конференции выступает в роли виртуального конференц-зала, в котором «встречаются» участники сеанса ВКС. MCU обеспечивает связь трёх или более H.323-терминалов. Сервер управляет ресурсами конференции, согласовывает возможности терминалов по обработке звука и видео, обеспечивает многоадресную рассылку аудио- и видеопотоков. К качественным характеристикам MCU относятся масштабируемость, поддержка стандартных кодеков и протокола дистанционного управления SNMP.

Шлюзы и контроллеры зоны, как было сказано выше, не являются обязательными компонентами сеанса ВКС в стандарте H.323. Необходимость в первых возникает в тех случаях, когда в конференции принимают участие терминалы других стандартов и протоколов, например H.320 (ISDN), Н.310/321 (ATM) и frame relay. Шлюз является транслятором (преобразователем) сигнализации и алгоритмов компрессии. Контроллер зоны выполняет такие важные функции, как трансляция адресов, контроль за установлением соединений между терминалами, а также последних с шлюзами и серверами MCU, управление полосой пропускания и др. (подробное описание функций контроллера зоны вы найдете в статье «Стандарт мультимедийной связи Н.323»).

Для того чтобы сеанс ВКС смог проходить в сетях с негарантированным качеством обслуживания (QoS), к коим относятся IP-сети, оборудование стандарта Н.323 обязано поддерживать протоколы передачи информации в режиме реального времени — RTP (Real Time Protocol), RTCP (Real Time Transport Protocol), и режим многоадресной рассылки (IP multicast). RTP служит для синхронизации видео- и аудиопотоков, а кроме того, установления последовательности передачи пакетов. Транспортный протокол управления в режиме реального времени RTCP контролирует реализацию функций RTP, отслеживает качество обслуживания и снабжает соответствующей информацией компоненты, участвующие в конференции. Наконец, режим многоадресной рассылки используется для сокращения объемов информации, передаваемой по магистральным каналам связи. Так, если к магистральному узлу связи подключено несколько участников сеанса ВКС, то благодаря режиму многоадресной рассылки до этого узла будет передаваться всего один поток мультимедиа-данных. Естественно, такой режим возможен только в сетях, узлы которых его поддерживают.

Есть и другие протоколы, обеспечивающие качественную мультимедийную связь, но не включенные в стандарт Н.323. В первую очередь к ним относится RSVP (Resource Reservation Protocol). Он позволяет поддерживающим его маршрутизаторам на время сеанса связи резервировать необходимую полосу пропускания и передавать изохронную информацию в виде непрерывного потока.

Очень интересен протокол SIP (Session Initiation Protocol), также не включенный в стандарт Н.323. Он служит для установления сеансов Internet-телефонной и мультимедийной связи и принят в марте этого года организацией IETF в качестве рекомендации RFC 2543. Через два-три года, утверждает Хеннинг Шулцринне, внештатный профессор Колумбийского университета и один из создателей протокола, SIP будет обеспечивать соединение по одному-единственному «номеру» (SIP использует IP-адреса, а не ISDN-номера, как H.323), независимо от того, в каком городе или какой стране находится в данный момент корреспондент. В конце концов можно будет соединяться по адресу электронной почты. Инженер из 3Com Гвидо Шустер добавляет: «SIP с самого начала разрабатывался как протокол Internet. В отличие от него, H.323 создавался для организации видеоконференций в сетях ISDN. И лишь позже его приспособили для связи в локальных и глобальных сетях».

SIP служит для установления связи между любыми двумя сетевыми устройствами. Для решения соответствующих задач в стандарт H.323 включены протоколы Q.931, RAS и H.245. Критики H.323 утверждают, что он сильно ориентирован на сети с коммутацией каналов, в частности использует телефонные номера стандарта I.164 вместо IP-адресов и требует применения кодеков, на которые необходимо покупать лицензии у их создателей. Многие производители уже объявили о поддержке SIP в своем оборудовании. Среди них — 3Com, Alcatel, Cisco, Ericsson, Hewlett-Packard, Lucent, Mitel и Nortel Networks.

Эх, дороги...

Казалось бы, есть стандарт МСЭ, есть необходимое оборудование, так почему же IP-системы ВКС только-только начинают появляться в корпоративных сетях даже развитых стран? Мнение специалистов таково: инфраструктура современных IP-сетей еще не совсем готова для данной технологии. Переход от сегодняшних сетей передачи данных к системам двусторонней высококачественной передачи мультимедийного трафика требует от компаний значительных усилий и затрат. А это многих смущает.

Главная проблема — современные IP-сети не обеспечивают качества обслуживания. С другой стороны, компании уже вложили в их развитие значительные средства, которые не принесут отдачи, если внедрять ВКС на базе ISDN. Кроме того, существует такое понятие, как стоимость владения. По данным американских аналитиков, проведение сеансов ВКС по каналу IP обходится на 40% дешевле, чем при использовании сервиса ISDN.

Западные эксперты почти в один голос заявляют, что интерес к IP-системам ВКС в мире огромен, только сетевые администраторы хотят убедиться в том, что такое оборудование не «положит» их сети. Поэтому раньше или позже ВКС по IP будут преобладать. По оценке исследовательской компании Forward Concepts, это произойдет уже в 2001 г.

Главным вопросом остается ширина полосы пропускания. Производители и поставщики утверждают, что для обеспечения передачи видео такого же качества, какое предоставляют три канала BRI ISDN (384 кбит/с), IP-системам требуется лишь немногим больше — 512 кбит/с, причем задержки в сети не должны превышать 200 мс. Первое замечание по этому поводу: год назад американский еженедельник Network World провел испытания систем ВКС компаний Intel (TeamStation 4.0), VCON (MediaConnect 8000 v. 2.5.1) и VTEL (WG500 Beta Release 5.0). В отчете записано, что качество, равноценное тому, которое обеспечивает 384-кбит/с ISDN, достигалось при средней полосе пропускания 700 кбит/с. Для ЛВС Ethernet 10 Мбит/с это, может быть, немного, но далеко не все российские компании обладают каналами дальней связи с такой пропускной способностью, а ведь что-то еще должно остаться на передачу обычных данных, доступ в Internet и телефонию. Некоторые аналитики к тому же предсказывают, что для проведения качественных видеоконференций в территориально-распределенных сетях необходима реализация в них будущего стандарта IETF Differentiated Services (Diff-Serv), который позволяет передавать пакеты в соответствии с назначенным приоритетом.

Не все ясно и с ЛВС. Стоит ли городить огород для того, чтобы одновременно можно было провести один, два, ну от силы три сеанса ВКС? Наверно, нет. Поэтому вердикт западных экспертов гласит: внедрению IP-ВКС в ЛВС должен предшествовать переход на коммутируемый Ethernet или Fast Ethernet. Редакция Network World однозначно советует второе.

К сожалению, приходится констатировать, что общедоступные каналы Internet в настоящее время вообще не подходят для организации сеансов ВКС с качеством, приемлемым для корпоративных пользователей. По мнению специалистов компании «Стэл», такая ситуация обусловлена неконтролируемой маршрутизацией потоков данных и устаревшим оборудованием на многих узлах. Оно не поддерживает протокол RSVP, режим многоадресной рассылки и другие механизмы, обеспечивающие качество обслуживания.

Поскольку на выполнение вышеизложенных условий уйдет один-два года, производители IP-систем предлагают освоить предварительную ступень — однонаправленную передачу (трансляцию) аудиовизуальной информации в своих сетях. Они надеются, что такое, менее требовательное к полосе пропускания, применение технологии подвигнет компании на установку оборудования ВКС. Когда же оно появится в сетях, переход к полноценным видеоконференциям станет вызывать меньше опасений. Примеры трансляции потоков аудиовизуальной информации можно наблюдать даже в России.

Что имеем

Как видно из табл. 1—4, на российском рынке присутствуют шесть производителей IP-систем ВКС, в том числе один российский («Стэл»), использующий в своих системах компоненты израильской компании VCON. Удивительно, но факт — на нашем рынке не распространяют IP-системы ВКС такие известные производители, как Intel и Lucent. В представительстве Intel нам прямо заявили, что не занимаются продвижением оборудования ВКС в России, а в представительстве Lucent не удалось найти человека, с которым можно было бы поговорить о сервере многосторонней конференции MMCX. За исключением канадской компании VTEL, все производители работают на нашем рынке не меньше двух лет. Первым и пока единственным официальным дистрибутером VTEL в России стала компания Race Communications, о чем было объявлено на выставке «Связь-Экспокомм`99».

Выход VTEL на отечественный рынок, безусловно, — заметное событие, поскольку это второй в мире (после хорошо известной у нас компании PictureTel) производитель аппаратно-программных средств ВКС. Компания VTEL выпускает как платы расширения для настольных компьютеров, так и системы видеоконференций коллективного использования, которые поддерживают основные стандарты Н.320/Н.323 и обеспечивают мультимедийную связь по каналам ISDN, frame relay и IP. Партнерами VTEL в области мультимедийной связи являются компании Motorola и Cisco. В частности, с последней VTEL работает над усовершенствованием ПО многофункционального концентратора Cisco MC 3810, что позволит обеспечить QoS при передаче видео по пакетным сетям.

В процессе нашего общения с поставщиками сложилось впечатление, что наиболее активно системы ВКС стандарта Н.323 продвигает компания «Стэл». Она принимала участие в первых российских опытах по организации IP-ВКС по каналам дальней связи, которыми стали мультимедийные мосты Москва (Совет Федерации) — Нижний Новгород и Москва (Генеральный Штаб ВС) — Ярославль (Администрация области). «Стэл» оказалась единственным участником нашего обзора, который смог назвать число установок предлагаемого им терминального оборудования (см. табл. 1). К сожалению, данных по шлюзам и серверам многосторонней конференции не предоставила и «Стэл». По всей видимости, постоянно функционирующих сетей ВКС стандартов Н.323 и Н.323-Н.320 в России пока нет.

Дистанционное обучение в РАО ЕЭС

Схема линий мультимедиа-связи РАО ЕЭС Компания «Стэл — Компьютерные Системы», «Южэнерготехнадзор» РАО ЕЭС и ОКБ МЭИ построили линию ВКС стандарта H.323 между Москвой и Пятигорском. На базе регионального предприятия «Южэнерготехнадзор» работает крупнейший учебный центр РАО ЕЭС, поэтому главной задачей линии ВКС является поддержка формируемой системы дистанционного обучения, в рамках которой предполагается проводить «очные» консультации и демонстрации, тестирование слушателей и экзамены. Кроме того, средства ВКС предполагается использовать для проведения видеоселекторных совещаний. Терминалами служат системы VCON QuickConnect 2L (MediaConnect 6000 Model 1) и Stel GV 6000 Model 3, базирующиеся на кодеках VCON Monitor 1000 и Monitor 3000 соответственно. Связь между Москвой и Пятигорском осуществляется по спутниковой линии связи. Комплектация терминалов позволяет обеспечить максимально комфортные условия для участников сеансов ВКС. Так, в качестве устройств отображения видео использованы плазменные матрицы с диагональю 40? и телевизионные мониторы с диагональю 29?. Много внимания было уделено дизайну помещений, освещению и акустическим условиям. Рекомендуемая скорость связи (384 кбит/с) учитывает ограничения полосы пропускания канала связи (512 кбит/с) и требование обеспечения высококачественного видео. Проведенное тестирование терминалов подтвердило соответствие их характеристик требованиям, предъявляемым к коллективным системам ВКС стандарта H.323. Неизбежная задержка сигнала, обусловленная использованием спутникового канала связи, не становится препятствием для живого аудиовизуального общения пользователей. Участники сеансов отмечают его комфортность и почти телевизионное качество изображения. Вторая очередь проекта предполагает оснащение компьютерных классов учебного центра недорогими терминалами мультимедиа-связи, способными обеспечить восприятие обучающимися дистанционных лекций и участие в семинарах, проводимых в Москве, а впоследствии и в других городах.