Лабораторная работа 10.3

Видеоконференция

Цель: научиться организовывать видеоконференцию в локальной сети.
Средства для выполнения работы:

Теоретические сведения

Видеоконференция – это вид телекоммуникаций между двумя и более абонентами, который позволяет им видеть и слышать друг друга независимо от разделяющего их расстояния. Для организации видеоконференций используется технология - видеоконференцсвязь. Общение в режиме видеоконференций также называют сеансом видеоконференцсвязи.

Видеоконференцсвязь (ВКС) – телекоммуникационная технология, обеспечивающая организацию видеоконференций между двумя и более абонентами по сети передачи данных. Во время cеанса ВКС обеспечивается интерактивный обмен звуком и изображением. Также абоненты могут транслировать телеметрические данные, компьютерные данные, демонстрировать документы и объекты с использованием дополнительных видеокамер. Передача потока звука и видео по сети передачи данных обеспечивается путем кодирования/декодирования данных (аудио и видео потока) с использованием стандартизованных аудио- и видео-кодеков.

По количеству участников выделяют: настольные (индивидуальные), групповые и студийные.

Настольные видеоконференции (НВ) характеризуются следующими параметрами: доступная аудитория и вариант общения – обычно диалог двух лиц; качественная характеристика связи – нет необходимости в большой производительности (ширине полосы связи); стиль общения – неформальный, спонтанный; необходимые затраты – только программное и аппаратное обеспечение, используемое на рабочем месте; необходимое оборудование – компьютер с установленной поддержкой аудио и видео, микрофон, динамики или наушники, видеокамера, LAN, ISDN соединение. В настоящее время большинство наиболее популярных НВ систем использует whiteboard, или доску объявлений. С ее помощью отдельная экранная область зарезервирована для просмотра и совместного использования документов в дополнение к окну конференцсвязи, на котором отображаются участники НВ. Обычно под доской объявлений нужно понимать программное обеспечение, дающее возможность совместного создания и редактирования документа всеми участниками конференции. Причем сам документ может не только состоять из текстовой информации, но и иметь возможность отображать и графику, и различные элементы оформления, такие, как выделение участков текста маркером, например. Преимуществом доски объявлений над другими средствами групповой обработки информации, имеющимися в НВ, является относительно высокое быстродействие ее по сравнению с разделяемыми приложениями.

Групповые видеоконференции (ГВ) характеризуются следующими параметрами: доступная аудитория и вариант общения – группа с группой; качественная характеристика связи – необходима большая производительности (ширина полосы связи); стиль общения – практически формальный, ориентирующийся на регламент; необходимые затраты – программное и аппаратное обеспечение, а также затраты на специализированные средства и помещения; необходимое оборудование – обязательны дисплей (по диагонали 29 или 37 дюймов) с возможностью масштабирования изображения, switched 56, ISDN соединение, специализированное оборудование. ГВ подходят для организации эффективного взаимодействия больших и средних групп пользователей. Причем благодаря значительно более высокому качеству видеоизображения сегодня возможны обмен и просмотр документов, демонстрация которых в НВ исключается. Кроме того, ГВ идеально подходят для проведения дискуссий и выступлений там, где личное присутствие невозможно.

Студийные видеоконференции (СВ) характеризуются следующими параметрами: доступная аудитория и вариант общения – обычно один говорящий с аудиторией; качественная характеристика связи – необходима максимальная производительность (ширина полосы связи); стиль общения – формальный, жестко регламентированный, устанавливаемый ведущим; необходимые затраты – на оборудование студии, на специализированное оборудование; необходимое оборудование – студийная камера(ы), соответствующее звуковое оборудование, контрольное оборудование и мониторы, доступ к спутниковой связи или оптоволоконной линии связи.

Реализовать видеоконференцию можно разными путями, из них два наиболее реальны:

  1. Использование оборудования, каналов и программного обеспечения ISDN. Полоса и качество здесь гарантируются, но стоимость весьма высока
  2. Применение каналов Интернет, соответствующего (обычно общедоступного) программного обеспечения и оборудования общего применения. Вариант относительно дешев, но качество здесь пока не гарантируется, ведь информационный поток при проведении сеанса конкурирует с потоками от других процессов в Интернет

В основе любой современной системы проведения видеоконференций лежит устройство, называемое кодер-декодером (кодеком). Кодек ответствен за кодирование, декодирование, сжатие и декомпрессию звуковых и видеосигналов. При всех прочих равных условиях (например, при одинаковом качестве камер) чем лучше реализован кодек, тем лучше звуковой и видеосигнал. Базовым протоколом для работы в локальных сетях, где не гарантируется нужный уровень QоS (Quality of Service — качество обслуживания), является H.323. Этот стандарт обеспечивает видеоконференции для соединений точка-точка и для многоточечных топологий в рамках стека протоколов TCP/IP, он регламентирует и принципы сжатия видео и аудио информации. Привлекательность стандарта заключается в том, что он применим к уже существующей инфраструктуре телекоммуникаций с широкими вариациями задержек отклика. Способствует этому возрастающая пропускная способность локальных (fast ethernet и gigabit ethernet) и региональных сетей (SDH, ATM, FDDI, Fibre Channel и т.д.). Способствуют этому как новейшие протоколы из семейства IP – RTP и RSVP, так и поддержка H.323 такими компаниями как Intel, Microsoft, Cisco и IBM. H.323 не привязан ни к одной операционной системе и не предполагает использования какого-либо специализированного оборудования.

Персональные системы обычно выполняются как приложения для Windows, с видеоизображением в маленьком окне на рабочем столе. Они также используют одиночную ISDN линию (один или два 64-Kбит/с b-канала). Кроме традиционной двухсторонней звуковой и видеосвязи, эти системы, как правило, предоставляют возможности, которые облегчают совместное использование данных, разделяемых приложений, что позволяет обеим сторонам редактировать документ или электронную таблицу. Термин «говорящие головы» иногда характеризует звуковое и видеокачество этих систем. Быстрые движения приводят к значительному искажению изображений, именуемому обычно эффектом тени. Такое качество – результат ограничений ширины полосы частот, компромиссов в реализации кодека, дешевой камеры и звуковых компонентов. Поэтому в данных системах, хотя и декларируется совместимость со стандартами Н.320 и G.261, в большинстве случаев частота кадров не превышает 10, а разрешение CIF вообще недоступно.

Еще одна серьезная проблема - проведение конференций с числом участников более 20 и совместное использование не совсем совместимых систем. Для решения этих проблем используются технологии многоточечной ВКС, которая может быть реализована на видеосервере MCU (Multipoint Conference Unit) или программно на некоторых терминалах ВКС. В число основных функций MCU входит кодирование, декодирование, микширование аудио- и видеосигнала, а также управление, контроль за проведением видеоконференции. Однако сейчас название MCU ошибочно дается тем бриджам, которые поддерживают многосторонние конференции с использованием только данных или данных и аудио и несовместимы с Н.320. На самом деле эти устройства называются MCS (Multimedia Conferencing Server).

Типичным источником видео реального времени являются небольшие камеры с зарядовой связью (Charged Coupled Device — CCD). В зависимости от мощности настольного ПК эти камеры (обычно размещаемые над монитором) осуществляют съемку с частотой от 5 до 30 кадров в секунду, причем последняя величина соответствует нормальному качеству вещания. Разрешение видео реального времени может меняться в значительных пределах от крупных изображений, требующих большей пропускной способности, но более подходящих для нормального общения, до небольших «почтовых марок», вмещающих только говорящую голову.

Выполнение работы

Задание 1. Подключение оборудования, необходимого для организации настольной видеоконференции.

  1. Подключите Web-камеру и выполните ее настройку.
  2. Подключите гарнитуру и выполните ее настройку.
  3. Выполните аналогичную настройку на втором компьютере.

Задание 2. Настройка программного обеспечения, необходимого для организации настольной видеоконференции.

  1. Запустите программу Windows Messenger (Пуск/Все программы/Сеть).
  2. Создайте новую учетную запись для работы в этой программе:
  3. Выполните пункты 1 и 2 на втором компьютере, создав другую учетную запись.
  4. Добавьте в список контактов (на первом ПК) учетную запись, созданную в пункте 3:
  5. Аналогично добавьте в список контактов (на втором ПК) учетную запись, созданную в пункте 2.

Задание 3. Организация настольной видеоконференции.

  1. На первом ПК откройте окно Начать видеобеседу (кнопка Начать видеобеседу в нижней панели действий).
  2. На вкладке Контакты выделите приглашаемого участника и нажмите (ОК).
  3. На втором ПК примите приглашение начать видеоконференцию: в пришедшем сообщение выберите ссылку Принять (ALT+T).
  4. В правой панели окна сообщений (на обоих компьютерах) отобразится картинка, передаваемая с Web-камеры, в режиме «картинка в картинке».
  5. Используя подключенную гарнитуру, кроме видео выполните передачу голосового сообщения с одного компьютера на другой.
  6. Создайте снимок экрана с работающим окном сообщений, в котором отображается передаваемая видеоинформация с Web-камеры, и сохраните его в личной папке.
  7. Выйдите из приложения Windows Messenger: в контекстном меню значка программы на панели индикации выберите пункт Выход.

Задание 4. Выполните самостоятельные задания 6-7.


На главную Методические рекомендации для студентов

Сайт управляется системой uCoz