1.1 Общая характеристика видеоконференцсвязи

Дальнейшим развитием системы дистанционной пересылки сообщений, обеспечивающей выполнение функций электронной почты, явилось создание инструментальной среды, реализующей видеоконференцсвязь. Этот инструментарий позволяет осуществить информационную технологию проведения дистанционных видеоконференций.

Видеоконференцсвязь - это технология, которая позволяет пользователям видеть и слышать друг друга, обмениваться данными и совместно обрабатывать их в интерактивном режиме, используя возможности привычного всем компьютера, максимально приближая диалог на расстоянии к реальному живому общению. Области применения видеоконференции огромны. На сегодняшний день практически не осталось области жизнедеятельности, в которой не используют видеоконференцсвязь.

В связи с бурным развитием сетевых и коммуникационных технологий, возросшей производительностью компьютеров, и, соответственно, с необходимостью обрабатывать все возрастающее количество информации (как локальной, находящейся на одном компьютере, так и сетевой и межсетевой) выросла роль оборудования и программного обеспечения. Виртуальные средства обучения, удаленный доступ, дистанционное обучение и управление, а также средства проведения видеоконференций переживают период бурного расцвета и предназначены для облегчения и увеличения эффективности взаимодействия как пользователя с компьютером и данными, так и групп пользователей с компьютерами, объединенными в информационно-вычислительную сеть (ИВС).

Благодаря тому, что видеоконференции, предоставляют возможность общения в реальном режиме времени, а также использования разделяемых приложений, интерактивного обмена информацией, их начинают рассматривать

не только как нечто экспериментальное, но и как частичное решение проблемы автоматизации деятельности пользователей и субъектов хозяйствования, дающее существенное преимущество по сравнению с традиционными решениями [1].

Первые решения по проведению видеоконференций между пользователями находящимися на значительном расстоянии друг от друга, появились еще в 70-е годы прошлого столетия. Однако тогда они были достаточно дорогими, поскольку требовали выделенных высокоскоростных линий связи, специально обученных операторов и оборудованного помещения.

Сегодня работать со средствами видеоконференцсвязи персонального или группового уровня не намного сложнее, чем пользоваться привычными операционными системами персональных компьютеров и их приложениями. Затраты на организацию видеосвязи стали вполне доступными как для крупных транснациональных компаний, так для фирм средних размеров.

Переход от аналогового телевидения к цифровому, достижения в области сжатия видеоинформации и увеличение пропускной способности каналов связи позволяют сегодня реализовать системы видеотелефонии и видеоконференцсвязи с высоким качеством изображения и звука.

Средства проведения видеоконференций, бывшие диковинкой несколько лет назад, уже сейчас находят широчайшее применение в большинстве корпоративных, государственных и частных учреждений. К началу 1995 года во всем мире имелось свыше 100 тысяч настольных систем видеоконференций. Причем увеличение установленных систем осуществляется экспоненциально. В начале 1996 года число установленных во всем мире систем превышало 350 тысяч, из которых более двух третей - в США. На данный момент это число перевалило за миллион и продолжает стремительно расти.

Удаленная диагностика человека, систем безопасности, оборудования - еще одно интересное направление применения средств видеоконференций. Даже находясь в сотнях километров от пациента, врач может правильно продиагностировать больного, прибегая к консультации высококлассных специалистов, присутствие которых в данном месте не представляется возможным. Аналогично группа экспертов может провести диагностирование оборудования и систем безопасности, находясь в офисе и не тратя время на бесконечные переезды.

Получившая в последнее время развитие практика постепенного внедрения средств видеоконференций в сферу обучения позволит не просто прослушать и увидеть лекцию известного преподавателя, находящегося в другом полушарии, но и осуществлять интерактивное общение с помощью видеоконференций.

В общем, видеоконференция находит применение везде, где необходимы оперативность в анализе ситуации и принятии решений, консультация специалиста или совместная работа в режиме удаленного доступа над проектами и документами и т.п. Практика селекторных совещаний давно и прочно утвердилась в сознании руководителей всех уровней структур власти.

После соединения вы видите своего собеседника на экране дисплея компьютера так, как если бы он сидел в 3-4 метрах от вас. Не вставая с места, вы можете вести нормальную живую беседу, даже если оппонент находится на расстоянии тысяч километров от вас. Количество участников разговора видеоконференции может быть два или больше, что дает возможность проводить видеосовещания нескольких участников, находящихся в разных городах, странах и даже на разных континентах.

Видеоконференции значительно расширяют возможности общения начальников и подчиненных, выработки и принятия совместных решений, утверждения документов. В последнее время ряд руководителей высокого ранга проявили интерес к видеоконференцсвязи при проведении деловых переговоров. Видеоконференции способны существенно снизить расходы, связанные с оплатой командировочных и с вынужденным отрывом сотрудников от работы на время перелета или переезда к месту деловой встречи [2].

Однако вплоть до недавнего времени видеоконференцсвязи являлась недостаточно качественной и технически полноценной для того, чтобы ее воспринимать серьезно. Сейчас ситуация изменилась в лучшую сторону, причем стоимость даже наиболее сложных решений не превышает 6-7 тысяч у.е., а большинство систем настольных видеоконференций не дороже 2000 у.е. Традиционно видеоконференции характеризовались как комбинация специализированного звука и видео, а также технологии работы с сетями связи для взаимодействия в реальном масштабе времени и часто использовались рабочими группами, которые собирались в определенном месте (обычно зал заседаний, оснащенный специализированным оборудованием), чтобы связаться с другими группами пользователей. Стоимость средств видеоконференций, используемых для этого, была велика из-за необходимости применения специализированного высококачественного оборудования и дорогих арендованных каналов связи.

В течение последних десяти лет индустрия видеоконференцсвязи демонстрирует стремительный рост. Современное оборудование видеосвязи обеспечивает высококачественные изображение и звук, обладает функциональными возможностями, о которых несколько лет назад можно было лишь мечтать.

Построение в рамках ИВС субъектов хозяйствования системы видеоконференции позволяют:

ѕ экономить время и деньги на командировках, обеспечить быструю окупаемость системы;

ѕ спонтанно проводить сеансы связи, заменяющие собрания, совещания и дискуссии;

ѕ совместно работать над документами, сократить сроки их создания и согласования;

ѕ более продуктивно обмениваться информацией, чем при обычном телефонном разговоре;

ѕ получать консультации с визуальным предоставлением документов, видеоматериалов и другой информации;

ѕ контролировать работу подчиненных подразделений и отдельных сотрудников.

Применение видеоконференций для хозяйствующих субъектов и их подразделений дает целый ряд дополнительных возможностей и преимуществ, обеспечивающих:

ѕ сокращение затрат (транспортные и другие расходы) на организацию личных встреч между руководителями, руководителей с подчиненными;

ѕ увеличение оперативности работы подразделений над проектами и бизнес-планами;

ѕ новые широкие возможности по документированию и архивированию результатов коллективной работы;

ѕ более тесный человеческий контакт между участниками совместных удаленных сеансов связи;

ѕ возможность одновременной связи в нескольких местах.

Проведение дистанционных телеконференций оказывается просто незаменимым, когда необходимы срочные контакты сразу с несколькими участниками для обсуждения какого-то вопроса, принятия согласованного решения, проверки и использования инструктажа.

Телеконференции обеспечивают:

ѕ классификацию сообщений и пользователей по предметной тематике переговоров;

ѕ развитый диалоговый интерфейс для оперативного общения пользователей;

ѕ ведение информационно-делового архива данных и гибкий доступ к нему.

Обзор систем и технологий видеоконференцсвязи. Видеоконференция - это экономия времени и денег за счет сокращения командировок, уменьшение сроков создания и согласования документов и проектов, широкие возможности по проведению совещаний, дискуссий и т.д.

На данный момент существует довольно широкий спектр оборудования различных производителей для организации и проведения видеоконференций как в локальных сетях (LAN), так и в распределенных сетях(WAN). Это оборудование отличается, как стоимость, так соответственно и уровнем предоставляемых услуг.

Исторически сложилось так, что кроме разделения по техническим характеристикам и соответствия различным стандартам, средства проведения видеоконференций можно разделить на настольные (индивидуальные), групповые и студийные.

Настольные видеоконференции строятся на базе персональных компьютеров, что позволяет всем участникам находиться на своих рабочих местах и при необходимости устанавливать сеанс связи с удаленным абонентом, как при обычном телефонном звонке. Для НВ требуется персональный компьютер, сконфигурированный для использования в сети, со звуковыми и видео возможностями, кодер-декодер (для сжатия/декомпрессии видео и звуковых сигналов), видео камеры, микрофоны, и подключение к выделенной линии через высокоскоростной модем, к локальной сети или сети ISDN.

Возможность совместно использования приложений - неотъемлемая часть современных настольных систем видеоконференцсвязи. Для обмена информацией уже недостаточно видеть и слышать другого человека. Значительно больший эффект дает совместное общение при помощи аудио и видео информации совместно с возможностью одновременной работы над документами. В настоящее время большинство наиболее популярные НВ системы используют диалоговое окно, при помощи которого можно совместно редактировать документы в дополнение к возможности одновременно видеть и слышать друг друга. Обычно под диалоговым окном понимается программное обеспечение, обеспечивающее возможность совместного создания и редактирования документов всеми участниками конференции, причем сам документ может состоять не только из текстовой информации, но и содержать графику, а также другие элементы оформления такие как, например, выделение участков текста маркером. Преимуществом диалогового окна над другими средствами групповой обработки информации, имеющимися в НВ является более высокое быстродействие (но сравнению с разделяемыми приложениями, речь о которых пойдет чуть ниже).

Также используется разделяемый документ, он подобен диалоговому окну за исключением того, что при использовании разделяемого документа пользователь работает с приложением, пользуясь уже известными ему кнопками и командами. Технически использование разделяемых документов больше необходимо для совместной обработки специализированных документов, таких как лист электронной таблицы, форма базы данных или макет документа, в отличие от доски объявлений, которая больше приспособлена для интерактивного обмена текстовой информацией.

Другая возможность, которая становится все более и более популярной среди пользователей НВ - это так называемое совместное использование приложений. Разница между разделяемым приложением и документом заключается в том, что не все приложения являются документоориентированными, как, например, текстовый процессор, электронная таблица. Практически любое приложение, не использующее недокументированных вызовов, способно использоваться в качестве разделяемого. Преимущества, которое дает данный метод групповой обработки информации, заключается в том, что если у одного из пользователей отсутствует какое-нибудь приложение, то путем его вызова с другого компьютера, становится возможным его использование, причем данный метод работы не нарушает авторские права изготовителя программы.

Групповые видеоконференции подходят для организации эффективного взаимодействия больших и средних групп пользователей, причем благодаря более высокому качеству видеоизображения, становится возможным обмен и просмотр документов, отображение которых в НВ не представляется возможным. Кроме того, ГВ идеально подходят для проведения дискуссий и выступлений.

Студийные видеоконференции оптимальны для решения задач, где требуется максимальное качество и максимум возможностей для организации обработки информации большим числом людей. Для СВ необходимо студийная камера, соответствующее звуковое оборудование, контрольное оборудование и мониторы, доступ к спутниковой связи или оптоволоконной линии связи

Как видно из вышеизложенного анализа, каждый из вариантов видеоконференций четко ориентирован на решение своего круга задач. Наиболее распространенными из-за относительно невысокой стоимости и быстроте окупаемости затрат становятся настольные средства проведения видеоконференций [3].

Основной проблемой профессиональной системы ВКС является цена. Наиболее недорогая и распространенная система видеоконференций базируется на персональном компьютере. Большинство настольных видеоконференций состоит из набора программ и аппаратуры, которое добавляется в компьютер. Цена такого комплекта может колебаться от 1500 до 7000 долларов. Типичный набор состоит из одной-двух периферийных плат, видеокамеры, микрофона, колонок или наушников и программного обеспечения. Для связи используется либо локальная сеть, либо ISDN, либо аналоговые телефонные линии. В связи с тем, что они имеют различные методы передачи, и несмотря на наличие стандартов, пока существуют проблемы в соединении и совместном использовании изделий различных производителей. Другой проблемой является низкое быстродействие при передаче по аналоговым линиям. Самый быстродействующий модем имеет быстродействие 56 кбит/с, что фактически приводит к тому, что передача данных получает больший приоритет и представляется более важным, чем аудио и видео. Поэтому настольные видеоконференции с использованием модемной связи обеспечивают передачу от 4 до 10 видеокадров в секунду, что вряд ли является приемлемым. Кроме того, окно с изображением будет размером всего 176x144 элемента. Если же использовать ISDN, то, получая возможность связи на скоростях 128 кбит/сек, возможна передача видео от 10 до 30 кадров в секунду и получение вдвое большего окна, чем при модемной связи.

Согласно стандартам видеоконференций, разработанным международный союз электросвязи, существует минимальный уровень совместимости со стандартом, который именуется Н.320. Всего существует три уровня совместимости, которые именуются классами. В Н.320 имеется два формата разрешения, это QCIF (Quater Common Intermediate Format) и CIF (Common Intermediate Format). Системы класса 1 поддерживают только QCIF, системы класса 2 могут поддерживать CIF, и системы класса 3 обязаны поддерживать CIF.

Представим систему ВКС на базе технологии ATM. Для передачи разнообразной информации, как в локальных, так и в глобальных сетях с жесткими требованиями к качеству передаваемой аудио и видео информации, на сегодняшний день наиболее целесообразно применение технологии ATM. Эта технология обладает особенностями, которые предлагаются ограниченно или полностью отсутствуют в других технологиях. ATM изначально разрабатывалась как универсальная технология для локальных и глобальных сетей, как технология отвечающая довольно разнообразным требованиям, возникающим при передаче данных, голоса и видео. Кроме того, технология ATM на сегодняшний день является наиболее защищенной и надежной технологией.

Среди всего многообразия поставщиков ATM-оборудования на рынке, на данный момент, только компания Fore Systems предлагает оборудование для преобразования видеосигналов в ячейки ATM для организации систем видеоконференций, дистанционного обучения, охранного наблюдения, видео-телефонии. Это кодировщики AVA-300, ATV-300 и программное обеспечение SVA 5.0. Эти продукты имеют существенные технические преимущества перед аналогичным оборудованием. Выделение приемника и передатчика в отдельные устройства дает экономический эффект при создании систем с большим числом однонаправленных видео-потоков, и предоставляет каждому из устройств полную полосу пропускания в ATM сети. По сравнению с кодировщиками видео для сетей ATM продукты, базирующиеся на использовании ISDN линий имеют принципиальные ограничения, связанные с шириной полосы пропускания в ISDN. В таких системах не достигается частоты более 15 кадров в сек., страдает качество относительной синхронизации звук/голос, имеются значительные задержки при установлении связи, наблюдается относительно низкое качество звука и падение частоты кадров при увеличении числа движущихся объектов на изображении, на обширной территории.

При построении сети видеоконференцсвязи на базе оборудования фирмы Fore Systems необходимо на рабочем месте каждого участника видеоконференции установить мультимедийную видеокамеру, кодировщик аналогового аудио/видео сигнала AVA-300, декодер сигнала ATV-300 и устройства воспроизведения аудио/видео сигнала, в качестве которого успешно может выступать обычный телевизионный приемник. Качество воспроизведения звука и видео соответствует качеству воспроизведения стандартного телевизионного сигнала, получаемого в идеальных условиях с телецентра или по сетям кабельного телевидения. Управление комплектом своего оборудования, переключение между окнами, вызов докладчика и т.д. производит пользователь с помощью инфракрасного пульта управления аналогичного стандартному пульту дистанционного управления телевизионного приемника, путем выбора необходимой пункта из меню, отображаемого по требованию в одном из окон на экране телевизионного приемника.

AVA-300 - производит оцифровку видео и аудио потока от любого существующего источника (VCR, Camera, HiFi, TV) для последующей передачи по сети ATM. AVA-300 предназначено для оцифровки видео-форматов: PAL (50Гц), NTSC (60Гц) и SECAM (50Гц). Видеовходы AVA-300 могут быть мультиплексированы в семь выходных потоков. Устройство поддерживает следующие режимы оцифровки видеоизображения: 24-бит, 16-бит, 8-бит RGB или 8-бит, также поддержан режим оцифровки JPEG.

ATV-300 производит преобразование цифрового потока, получаемого из АТМ- сети, в стандартный низкочастотный сигнал, отображаемый на стандартном телевизионном приемнике.

Редактирование оконных меню и определение режимов многооконной работы ATV-300 производится с помощью программного обеспечения SVA, работающего на одном из серверов ATM сети. Запуск и переключение многооконного режима осуществляется либо с этой же стации, либо при помощи инфракрасного пульта а дистанционного управления. При разработке дизайна экранной формы можно воспользоваться возможностью ATV-300 одновременно выводить несколько изображений. Программное обеспечение SVA разработано в настоящий момент для платформ: Solaris 2.3, SunOS 4.1, IRIX 5.3, Microsoft Windows 7 и Windows XP.