Видеоконференции : куда смотрят они и что видим мы...

Человечество уже который век "творит" технический прогресс, не всегда успевая осознать его плоды. Очень наглядной аналогией в этом плане является борьба за мировой рекорд скорости на автомобиле. Как известно, этот рекорд уже перешагнул отметку 1000 км/ч, но звуковой барьер еще не преодолен. Автомобили, создаваемые специально для этого, скорее не автомобили, а самолеты со всеми присущими им атрибутами (реактивный двигатель, крыло, правда не поднимающее, а прижимающее). Если рассматривать подобный автомобиль-самолет как самолет, то не впечатляет - и скорости такие уже лет 50 как достигнуты и все остальное не "как у людей". Но, как правило, это творение рук человеческих рассматривается именно как автомобиль, и соответствующий этому психологический контекст заставляет считать его новой победой человеческого разума.

Так и технологии компьютерных видеоконференций (я подчеркиваю - именно компьютерных) рождаются сейчас в результате развития компьютерных технологий в целом и занятия ими новых областей, в данном случае освоенных ранее телевидением. Но разрабатывают системы компьютерных видеоконференций специалисты-компьютерщики, пишут статьи журналисты, специализирующиеся в области информационных технологий, или те же специалисты-компьютерщики, а читают эти статьи все подряд, причем воспринимают их по-разному. Одни смотрят на видеоконференции с позиций традиционного телевидения и видеотехники. Их не впечатляют результаты, достигнутые разработчиками систем видеоконференций (качество изображения в первую очередь), а технические проблемы, с которыми сопряжено получение даже таких результатов, им неизвестны и кажутся малозначительными.

Другие (и их немало) более или менее подготовлены, имеют опыт практической работы с компьютером и помнят, какими эти машины были еще, скажем, два года назад. Они воспринимают информацию с позиций, близких к позиции среднестатистического автора статей о видеоконференциях (читай: специалиста-компьютерщика). Однако они обычно слабо представляют себе физические (и математические) принципы работы систем видеоконференций, в связи с чем принимают на веру многие рекламные трюки (и переносят их в журнальные статьи: ведь не секрет, что большинство подобных статей пишется авторами после изучения рекламных материалов, выставочных презентаций или посещения Web-страниц Interent). Как это и должно быть, недостаток знаний компенсируется многочисленными мифами, заблуждениями, общепринятыми, но тем не менее ошибочными тезисами, которых, применительно к системам видеоконференций, расплодилось огромное количество. Другим следствием является отсутствие системы критериев, помогающих не то чтобы принимать решение о покупке, а хотя бы получить информацию о том, какая система лучше для тех или иных задач.

И еще одна группа, представляющая наибольший интерес для разработчиков систем видеоконференций, поскольку к ней относится большинство потенциальных заказчиков и покупателей. Это специалисты, не связанные с разработкой компьютерных систем, хотя и использующие вычислительную технику для своих задач (бизнесмены, врачи, политики, военные, журналисты и т. д.). Для них компьютер - средство решения каких-то определенных задач, как, например, подготовка письма, просмотр базы данных, выполнение бухгалтерских вычислений. Они очень часто воспринимают компьютер и программу, в которой работают, как нечто единое, причем возможности аппаратной части они часто путают с возможностями программы. Типичный вопрос, который они задают, начиная знакомиться с системами видеоконференций: "А какую программу я должен поставить на свой компьютер, чтобы получить видеоконференцию?" А поняв, что видеоконференция - это не только программа, но и дополнительное оборудование к компьютеру, и коммуникационные каналы, и даже замена имеющегося компьютера на новый, они решают, что видеоконференция - это пока очень сложно. И часто от избытка полученной информации у них формируется ошибочное, на мой взгляд, представление, что из-за высокой сложности и неясности полезного эффекта при использовании с системой видеоконференции надо бы пока подождать.

Так какой же категории читателей адресована статья "Видеосвязь"? Трудно сказать. Это материал, необычайно характерный для американской массовой компьютерной прессы, в которой "кони и люди" смешались в кучу до такой степени, что остается только с грустью подумать о тех, кто эту кучу должен будет разгребать. Попробуем тем не менее немного им помочь.

Прежде всего следует разделить комплекты для видеоконференций (т. е. аппаратное и программное обеспечение, необходимое для реализации видеоконференции) и только ПО для видеоконференций. Среди перечисленных в статье продуктов все, кроме Visit Video и Eris, представляют собой только ПО, допускающее различные варианты комплектации аппаратуры. В связи с этим результаты сравнения различных систем по качеству передачи звука представляют собой по сути результаты сравнения тех звуковых плат, которые входят в комплект. Если плата поддерживает режим полного дуплекса (т. е. одновременную оцифровку и воспроизведение звука), то и видеоконференция, как правило, будет идти в полном дуплексе, если, конечно, это позволит канал передачи. То же самое касается качества звучания, в частности наличия или отсутствия эха. В какой-то степени от собственно аппаратно-программного комплекса для видеоконференции может зависеть качество звука, поскольку в разных системах могут применяться разные алгоритмы сжатия аудиоинформации. Следует отметить, однако, что если сжатие выполняется на аппаратном уровне (платой аудиоввода), то качество звука характеризует плату, а не систему в целом. Что касается применения программных средств сжатия, то большинство комплексов могут использовать разные алгоритмы сжатия, просто подключая тот или иной драйвер, и в этом смысле они находятся в равных условиях. И совсем бессмысленно сравнивать по качеству передачи звука системы для телефонных линий и для локальных сетей. Скорости передачи данных в локальных сетях позволяют передавать и несжатый звук с качеством существенно выше телефонного.

Аналогичная ситуация и с качеством передачи видео. При одинаковой скорости передачи данных в канале и при использовании одинаковых или близких по качеству плат видеоввода (и видеосжатия, поскольку, как правило, сжатие видеоинформации в системах видеоконференций выполняется аппаратно) результат для разных систем видеоконференций будет примерно одинаков и, что интересно, предсказуем. Так, например, кадр видеоизображения с разрешением 160Ё120 точек при 24-разрядном представлении цвета имеет размер 57 600 байт. После сжатия (при условии сохранения более или менее приемлемого качества изображения) кадр занимает около 2-3 Кбайт. В принципе при использовании алгоритма сжатия JPEG (Motion JPEG) кадр может занимать еще меньше места. Но даже если объем каждого кадра будет не более 1 Кбайта, то при скорости в канале 28,8 кбит/с можно, используя весь ресурс канала, передавать не более 3 кадров в секунду без звука (а реально получится еще медленнее, особенно при дуплексном режиме передачи). Остается только завидовать оптимизму автора, сожалеющего, что "ни разу не удавалось достичь частоты кадров больше 5 кадров в секунду" при передаче по телефонной линии. На самом деле это прекрасный результат, хотя качество изображения наверняка было безобразным (не потому, что плохое оборудование, а потому, что медленный канал).

Не легче разобраться и в ценах. В одном случае в цену входит только ПО, все остальное надо докупать отдельно. В другом случае что-то из аппаратуры входит, а что-то нет. В третьем входит плата, не выполняющая сжатие, и делать эту операцию надо программно, но тогда нужен более мощный компьютер... И так далее, и тому подобное... В жизни, независимо от того, сколько стоит ПО (пусть даже условно-бесплатное), стоимость оснащения одного компьютера для работы с видеоконференциями редко когда обходится дешевле 1500-2000 долл.

Можно было бы продолжать и дальше - понятно, что критиковать легче, даже если критикуешь в некотором роде критическую статью. Но надо бы и остановиться, выдвинуть какой-нибудь позитивный тезис... Обратите внимание: невысоко ценя качество статьи, я ни одним плохим словом не обмолвился о самих системах видеоконференций, упомянутых в ней. Я о них самого хорошего мнения; с некоторыми, правда в РС-варианте (CU-SeeMe, Creative ShareVision) приходилось работать. Это вполне приемлемые, с точки зрения программиста, продукты, работающие в рамках тех ограничений, в которые их загоняют слабое аппаратное обеспечение, медленные каналы, малая пропускная способность шин компьютера, эхо в аудиоплатах и прочие малые и не очень малые помехи. Хорошо, что с каждым годом благодаря развитию технологий новое оборудование все же позволяет добиваться лучших результатов.

Общим недостатком подавляющего большинства подобных систем является то, что они рассчитаны на типового западного пользователя, к примеру бизнесмена, условия работы которого и психология существенно отличаются от наших. Являясь все еще своего рода предметом роскоши, видеоконференции часто представляют собой элементы дизайна процветающих организаций. Иное дело - заказчики, которые действительно хотят использовать системы видеоконференций с практической пользой - в наших условиях, с учетом наших пространств, качества средств коммуникации и цен на них. С учетом специфики наших задач, наконец.

Для реальных задач и реально заинтересованных заказчиков не так уж подходит система видеоконференций, передающая изображение говорящей головы, причем только по ISDN (которой у нас почти нет) или по локальной сети (в пределах здания можно и пешком сходить, если человека увидеть хочешь). Но зато всем нужна система, которая может работать по любому из множества разнообразных, часто медленных и не всегда надежных каналов связи с той скоростью, какую этот канал позволяет, но без ограничений на минимум (хоть 300 бод, если иначе нельзя). Всем нужна система, которая может передавать изображение максимально возможного качества, пусть с меньшей скоростью смены кадров, и если высокая четкость не нужна - имелись бы широкие возможности настройки для увеличения частоты передачи кадров. Нужна система, которая может одновременно передавать несколько потоков информации разного типа (изображение собеседника, изображение объекта, на который наведена камера высокого разрешения, голос, текст, видеоматериалы в цифровой форме и др.)

Многим нужна система, которая позволяла бы в удаленном режиме осуществлять настройку параметров удаленного рабочего места видеосвязи в случае его автоматической работы. А иногда необходимо распараллеливать поток данных по нескольким доступным, но низкоскоростным каналам, чтобы получить большую скорость обмена. И много еще можно привести различных пожеланий и требований, главное, что всем без исключения нужна не просто система видеоконференции, но и весь необходимый объем сервиса как при установке, так и при эксплуатации, что требует участия настоящих специалистов, хорошо знающих эту тему.

Что будет завтра?

Компании Intel, Boca Research и Lucent Technologies объединили свои усилия, чтобы разработать и адаптировать к существующим стандартам (в том числе еще не утвержденному MPEG-3) новый аппаратно-программный комплекс для видеоконференций на базе стандартного ПК с новым процессором Pentium MMX, появление которого ожидается в начале следующего года. Этот комплекс должен будет успешно работать даже на обычных телефонных линиях. Специальные чипы компании Lucent Technologies для системных плат будут поставляться заинтересованным производителям вместе с процессорами Pentium 166- и 200-МГц. Пользователь сможет получать видеоинформацию и использовать двухстороннюю аудиосвязь. Передачу видеоданных обеспечит дополнительно купленная компьютерная (или бытовая) видеокамера и плата захвата видео (еще примерно 500 долл.). В результате будет возможна полноценная работа в видеоконференциях и форумах Internet. Конечно, пропускная способность сегодняшних телефонных линий существенно ограничивает качество передаваемой видеоинформации, и основная идея новой технологии - разделение нагрузки по обработке видео- и аудиоданных между всеми компьютерами, участвующими в видеоконференции. При сжатии и передаче данных будет использоваться новый стандарт ITU H.324 (International Telecommunications Union - Интернациональный телекоммуникационный союз), обеспечивающий частоту до 4-12 кадров в секунду при разрешении 176Ё132. Кроме того, компания Boca Research планирует выпустить собственный комплект для телеконференций: PCI-плата со встроенными аппаратными ресурсами для обработки видео- и аудиоданных. Уже сегодня пользователи могут купить BocaPro Video Phone Elite и попробовать, что же это такое - домашний видеофон.

Кому нужны видеоконференции?

Врачу из глубинки, желающему проконсультироваться по сложному вопросу у столичного или заграничного светила...

Журналисту, которому необходимо передать "горячие" материалы на телестудию или в редакцию из какой-нибудь отрезанной природой или войной "тьмутаракани"...

Банкиру, желающему убедиться, что уважаемый клиент просит у него подозрительно большой кредит не под дулом пистолета (частично шутка)...

Сотруднику правоохранительных органов для одному ему известных задач (желающие узнать могут обратиться к соответствующей детективной литературе)...

Спасателю для оценки степени разрушений от природных и техногенных катастроф, определения необходимых сил и средств, которые надо привлечь для спасения, контроля и управления процессом ликвидации последствий ...

Президенту - уж он-то должен иметь возможность себе это позволить, чтобы независимо от того, где он в данный момент находится (в Кремле, на даче, за границей) иметь, возможность увидеть в лицо того или иного чиновника (или, возможно, для дела важнее, чтобы чиновник, даже за тысячи километров находящийся, мог увидеть выражение лица президента, причем в интерактивном режиме)...