23
Смирнов Константин

Технологии и архитектура систем ВКС

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Технологии и архитектура систем ВКС

Смирнов Константин

Page 2: Технологии и архитектура систем ВКС

История развития1964 год, компания AT&T, Picturephone MOD

I1969 год, Picturephone MOD II

© http://www.porticus.org

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 3: Технологии и архитектура систем ВКС

Каким видели «видеофон»?Стэнли Кубрик, «Космическая одиссея

2001 года», производство 1968 года

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 4: Технологии и архитектура систем ВКС

Реалии прошлого1973 год, AT&T свернула бизнес по

производству видеофонов, причины:отсутствие эффективных методов сжатия

видеоданных – низкое качество изображениядорогостоящие каналы связи

Условно успешное решение в японском подразделении IBM. Стоимость одного терминала – от 80000$, стоимость канала – от 100$/час

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 5: Технологии и архитектура систем ВКС

СтандартыСемейство H.32х

1990 год, первый международный стандарт в области технологий видеоконференций - спецификация H.320 для поддержки видеоконференций по ISDN

1996-2009 год, H.323 - это рекомендации ITU-T для мультимедийных приложений в вычислительных сетях, не обеспечивающих гарантированное качество обслуживания (QoS). Такие сети включают в себя сети пакетной коммутации IP и IPX на базе Ethernet, Fast Ethernet и Token Ring.

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 6: Технологии и архитектура систем ВКС

Рекомендации H.323 включаютУправление полосой пропускания Возможность взаимодействия сетейПлатформенную независимостьПоддержку многоточечных конференцийПоддержку многоадресной передачи

(Multicast)Стандарты для кодековПоддержку групповой адресации

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 7: Технологии и архитектура систем ВКС

Стек протоколов H.323

http://en.wikipedia.org/wiki/H.323

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 8: Технологии и архитектура систем ВКС

Кодирование видеоДля сжатия видео применяются алгоритмы,

схожие с JPEG. Сжимается как одиночные кадры, так и разница между кадрами. Разница между кадрами минимизируется векторами движения.H.261, QCIF, CIF - устарелH.263, QCIF, CIF, 4CIF, качество увеличено,

устарелH.263+, широкий диапазон разрешений,

добавлены улучшающие алгоритмы (Annex)H.264 (MPEG-4 AVC), широкий диапазон

разрешений. Содержит ряд профилей, позволяющий увеличивать качество сжатия с одновременным снижением производительности.

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 9: Технологии и архитектура систем ВКС

Кодирование аудиоКодеки аудио отличаются типами

алгоритмов, по частоте дискретизации кодируемого сигнала, по используемой полосе. Можно условно разбить их на три группы:

8 кГц 16 кГц 32 кГц и выше

G.711, G.723.1, G.726, G.728, G.729

G.722, G.722.1 G.7221.C (Siren 14), MPEG-1 Audio Layer III (MP3), Siren 22

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 10: Технологии и архитектура систем ВКС

Альтернативные кодекиВидео:

MPEG-4 и совместимые с ним: DIVX, XVID. Данная группа кодеков развивается самостоятельно.

Cyclone – кодек, специально разработанный для конференций, промежуточный между MPEG-4 и H.264. На данный момент не развивается.

VP8 – универсальный кодек, изначально производный от H.263, теперь добавлено множество эвристических алгоритмов, улучшающих сжатие. Свободно распространяется. Активно развивается.

Аудио:Speex, широкополосный кодек, содержит модули

улучшения звучания, применяется в продуктах TrueConf

SILK, широкополосный кодек, применяется в Skype

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 11: Технологии и архитектура систем ВКС

Другие стандарты видеоконференцсвязиSIP: В протокол изначально не заложены

форматы сессий передачи данных – они описываются в самом запросе SIP, в текстовом режиме, что очень удобно с точки зрения разработки. В отличие от H.323, требующего открытия от 3 и более портов, SIP в некоторых режимах может работать всего через один сетевой порт.

Jabber или XMPP: изначально ориентирован на передачу текстовых сообщений. Сейчас также поддерживает передачу голоса, видео и файлов. Преимущество в расширяемости и открытости, что удобно для продуктов, соединяющих в себе функции видеосвязи и мгновенного обмена сообщениями - как, например, GoogleTalk.

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 12: Технологии и архитектура систем ВКС

Программные и аппаратные системыВнедрение

Программные Аппаратные

Плюсы •Быстрота внедрения•Возможность тестирования•Легкая расширяемость•Возможность модернизации интерфейса/функционала•Возможность использования модели SaaS (внешний сервер)•Использование уже имеющихся устройств

• Однородное, подобранное по качеству оборудование•Широкий ассортимент терминалов различного класса

Минусы •Влияние работы других программ•Разнородное по качеству оборудование в оконечных точках

•Дороговизна решения•Высокая цена обновления (смена оборудования)•Реализация дополнительного функционала отдельным оборудованием

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 13: Технологии и архитектура систем ВКС

Проблемы многоточечной конференцииОсновная – ограниченная и различная

ширина канала до участников. Если отсылать всем одинаковый поток, то возможны пропадание видео и аудио у «слабых» участников Узкий канал

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 14: Технологии и архитектура систем ВКС

Способы устранения1. Транскодирование. Наиболее затратный по

ресурсам способ, применяется в MCU таких производителей, как Tandberg и Polycom

2. SVC кодирование. Позволяет серверу раздавать неполные потоки «слабым» участникам. Оптимальный вариант. Используется Vidyo

3. Управление сжатием с частичным отключением. Позволяет подстраивать скорость под «слабых» участников, с отключением видео у аномально «слабых». Удобен для систем SaaS, применяется у TrueConf

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 15: Технологии и архитектура систем ВКС

Конференция прошла неудачно?Отсутствие плана мероприятия Не проверенное оборудование, интернет

соединениеНе настроенная камера, микрофонЗабили на репетициюНежданные участники конференцииА давайте все поменяем по ходу

конференции!

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 16: Технологии и архитектура систем ВКС

Хотим еще…Конференцию 20х20 человек, все слышат и

видят всех!Технически достижима, но нагружает либо

сервер, либо каналИзбыточна, на практике не более 4

одновременноРазрешение HD или Full HD

Улучшает восприятие, но только при определенных угловых размерах экрана

Избыточно для проекторов

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 17: Технологии и архитектура систем ВКС

Не только видеоОткрывая канал передачи данных для

видео, мы также можем передавать в нем данные от таких инструментов как:Электронная доскаСовместная работа над документамиУдаленное управление (для программных

продуктов)

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 18: Технологии и архитектура систем ВКС

Вопросы качества звукаВ конференции может возникнуть эффект

эха

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 19: Технологии и архитектура систем ВКС

Как избежать эхаМногие программные продукты и

аппаратные терминалы подавляют эхо. При слишком сильном эхе в результате подавления может пострадать и полезный сигнал. Что делать?Попросить собеседника уменьшить

громкость динамиковПопросить отодвинуть его микрофон от

динамиков подальшеНе использовать два терминала с

динамиками в одной комнате в одной конференции

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 20: Технологии и архитектура систем ВКС

ТенденцииУвеличение спектра представляемых

устройств и продуктов согласно растущим возможностям оборудования, пропускной способности каналов

Маркетинговые кампании, направленные на расширение потребностей у пользователей, выделение Hi-End систем класса Telepresence

Размытие границы между программными и аппаратными комплексами

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 21: Технологии и архитектура систем ВКС

ПерспективыЭкспансия на мобильные платформы

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 22: Технологии и архитектура систем ВКС

Добавим объем

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru

Page 23: Технологии и архитектура систем ВКС

Да и экран тоже не нужен

+7 (495) 698-60-66 www.trueconf.ru