Видеоконференцсвязь

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

К защите допустить

Зав. кафедрой ТКС

Пирогов К.И.

_ 2011 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОЙ РАБОТЕ

НА ТЕМУ

«ПЕРЕДАЧА ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ В УСЛОВИЯХ КОММУТАЦИОННОЙ СРЕДЫ. ВИДЕОКОНФЕРЕНЦСВЯЗЬ»

Дипломник Колков А.Н.

Руководитель

Консультант по охране труда

Консультант по экономической части

Нормоконтролер

Рецензент

Минск 2011

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АИС - автоматизированная информационная система

АОН - автоматический определитель номера

АРМ - автоматизированное рабочее место

АТС - автоматическая телефонная станция

БД - база данных

ВК - вычислительный комплекс

BOЛC - волоконно-оптическая линия связи

ВТ - вычислительная техника

ВДТ - видеодисплейный терминал

ВКС - видеоконференцсвязь

ГВ - групповые видеоконференции

ГИВС - глобальная информационно-вычислительная сеть

ГИИВС - гибкая интегрированная информационно-вычислительная сеть

ДКП - дискретное косинус преобразование

ЕИП - единое информационное пространство

ИИВС - интегрированная информационно-вычислительная сеть

ИВС - информационно-вычислительная сеть

ИКМ - импульсно-кодовая модуляция

ИКТ - информационно-коммуникационные технологии

ИО - информационное обеспечение

КАПС - комплекс аппаратно-программных средств

КИВС - корпоративная информационно-вычислительная сеть

КПД - коэффициент полезного действия

КТС - комплекс технических средств

ЛИВС - локальная информационно-вычислительная сеть

НВ - настольные видеоконференции

НТП - научно-технический прогресс

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство

ОС - операционная система

ПДУ - предельно-допустимая концентрация

ПИН - персональный идентификационный номер

ПК - персональный компьютер

ПО - программное обеспечение

ППП - пакет прикладных программ

ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина

РБ - Республика Беларусь

РИВС - распределенная информационно-вычислительная сеть

СВ - студийные видеоконференции

СПД - среда передачи данных

СУБД - система управления базами данных

ТО - техническое обеспечение

ТПР - типовое проектное решение

ТСОП - телефонная сеть общего пользования

ТЭО - технико-экономическое обоснование

УАТС - учережденческая автоматическая телефонная станция

ЦО - центр обслуживания

ЦП - центральный процессор

ЦУУ - центральное управляющее устройство

ЧМК - человеко-машинный комплекс

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

ЭЛТ - электронно-лучевая трубка

ADPCM - Adaptive Differential Pulse-Code Modulation - адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция

AVA - Aviation Vibration Analyzer - кодер аналоговых аудио/видео сигналов

ATV - Agene Target Vehicle - декодер аналоговых аудио/видео сигналов

CIF - Common Intermediate Format - базовый формат передачи видео в ВКС поддерживает формат PAL и NTFS

DSSS - Direct-Sequencing Spread Spectrum - шумоподобный сигнал с широким спектром и малой амплитудой

FRAD - Frame Relay Access Device - устройство доступа к сетям с ретрансляцией кадров

FHSS - Frequency-Hopping Spread Spectrum - сигнал с псевдослучайной переменной рабочей частотой

IVR - Interactive Voice Response - интерактивный голосовой ответчик

LAN - Local Area Network - локальная сеть

MCU - Memory Control Unit – сервер многоточечной связи

NTSC - National Television Standards Committee - формат цветного телевидения с композитным видеосигналом, принятый в США

OLE - Object Linking and Embedding - принцип связывания и встраивания объектов

PAL - Phase Alternation by Line - Формат вещания цветного аналогового телевидения, принятый в странах Европы

PCM - Pulse Code Modulation - импульсно-кодовая модуляция

PVC - Permanent Virtual Circuit - постоянный виртуальный канал

QCIF - Quarter Common Intermediate Format - вариант формата CIF с уменьшенным вчетверо разрешением

RADIUS - Remote Authentication Dial-In User service - сервер для реализации аутентификации, авторизации и сбора сведений об использованных ресурсах

SECAM - Sequentiel Couleur avec Memoire - стандарт аналогового цветного телевидения, разработанный во Франции

SSID - Service set identifier - сетевой идентификатор

VOIP - Voice Over Internet Protocol - технология передачи голоса в IP-сетях

WAN - Wide Area Network - распределенные сети

WEP - Wireless Encryption Protocol - алгоритм для обеспечения безопасности сетей

ВВЕДЕНИЕ

По разным источникам, 80-85% информации человек воспринимает зрительно, поэтому видеоконференцсвязь является важнейшим источником передачи информации. В связи с этим применение видеоконференции в управлении, медицине, дистанционном обучении, системах безопасности и других областях приносит огромную пользу.

Конечно, видеоконференции никогда не заменят личного общения, но они позволяют добиться принципиально нового уровня взаимодействия между людьми, подчас разделёнными тысячами километров. Согласно многочисленным исследованиям, на слух человек воспринимает всего лишь десятую часть информации. А вот в случае, когда есть возможность следить за жестикуляцией и мимикой собеседника, КПД восприятия информации достигает 80-85%. Менеджеры компаний, использующие видеоконференции в повседневной жизни, утверждают, что системы видеоконференций резко сокращают временные и финансовые затраты фирмы на совещания, семинары, командировки их сотрудников и консультации.

Видеоконференцсвязь - это технология, которая позволяет людям видеть и слышать друг друга, обмениваться данными и совместно обрабатывать их в интерактивном режиме, используя возможности привычного всем компьютера, максимально приближая общение на расстоянии к реальному живому общению. Области применения видеоконференции огромны. 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) возросла 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 человека с компьютером и данными, так и групп людей с компьютерами, объединенными в сеть.

Благодаря тому, что видеоконференции, предоставляют возможность общения в реальном режиме, а также использования разделяемых приложений, интерактивного обмена информацией, их начинают рассматривать не только как нечто экспериментальное, но и как частичное решение проблемы автоматизации деятельности и предприятия, и человека, дающее существенное преимущество по сравнению с традиционными решениями. Первые решения по проведению видеоконференции между людьми, находящимися на значительном расстоянии друг от друга, появились в 60-70-е годы прошлого столетия. Однако тогда они были достаточно дорогим удовольствием, 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 ПК и их приложениями. Затраты на организацию видеосвязи стали вполне доступными как для крупных транснациональных компаний, так и для фирм средних. Переход от аналогового телевидения к цифровому, достижения в области сжатия видеоинформации и увеличение пропускной способности каналов связи позволяют сегодня реализовывать 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. Уже 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. В США же никого не удивляет тот факт, что в визитных карточках, наряду с телефоном, факсом, адресом электронной почты и адресом в Internet, указываются телефон и адрес, по которым можно осуществить видеоконференцсвязь с хозяином визитной карточки. Удаленная диагностика человека, оборудования, удаленное обучение - 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, находясь в офисе и не тратя время на бесконечные перелеты.

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 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 решениями и т.д. Поэтому существует необходимость разработки концептуальных требований и теоретико-методологических основ построения внедрения ВКС на основе IP-сетей, которые будут играть активную роль в повышении эффективности работы субъектов хозяйствования и функционировании производственных процессов.

1 КОНЦЕПТУАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ВИДЕОКОНФЕРЕНЦСВЯЗИ

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:

¾ экономить время и деньги на командировках, обеспечить быструю окупаемость системы;

¾ спонтанно проводить сеансы связи, заменяющие собрания, совещания и дискуссии;

¾ совместно работать над документами, сократить сроки их создания и согласования;

¾ более продуктивно обмениваться информацией, чем при обычном телефонном разговоре;

¾ получать консультации с визуальным предоставлением документов, видеоматериалов и другой информации;

¾ контролировать работу подчиненных подразделений и отдельных сотрудников.

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

¾ сокращение затрат (транспортные и другие расходы) на организацию личных встреч между руководителями, руководителей с подчиненными;

¾ увеличение оперативности работы подразделений над проектами и бизнес-планами;

¾ новые широкие возможности по документированию и архивированию результатов коллективной работы;

¾ более тесный человеческий контакт между участниками совместных удаленных сеансов связи;

¾ 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:

¾ классификацию сообщений и пользователей по предметной тематике переговоров;

¾ развитый диалоговый интерфейс для оперативного общения пользователей;

¾ 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.

1.2 Основные сферы использования видеоконференцсвязи

Одной из основных сфер использования видеоконференцсвязи является промышленность и бизнес, в данной сфере существуют следующие проблемы управления:

¾ удаленность некоторых управленцев;

¾ необходимость постоянного руководства, как бы не была отлажена система управления, что приводит к частым совещаниям и вызовам сотрудников в кабинет;

¾ у предприятий, как правило, имеются либо представительства в регионах, либо дилеры, с которыми необходимо постоянно обмениваться информацией;

¾ при комплектации оборудования надо лично контролировать подрядчиков, находящихся в разных городах. контроль нужен постоянно;

¾ часто возникают внезапные вопросы;

¾ мобильное видеооборудование позволяет проводить дистанционную диагностику оборудования, решать нестандартные проблемы, подключая к работе лучших экспертов;

¾ предприятия и филиалы могут быть географически разбросаны по всему миру;

¾ много времени уходит на поездки (непродуктивно);

¾ невозможность личных встреч приводит к зависанию серьезных вопросов и торможению бизнеса, либо к непониманию и плохому управлению;

¾ далеко расположенные предприятия оказываются вне сферы контроля и эффективность их управления падает;

Данные проблемы в сфере промышленности и бизнеса система видеоконференцсвязи решает следующим образом:

¾ устанавливаете в своем отделе продаж и у стратегических клиентов видеосвязь;

¾ когда клиент хочет сделать заказ и выбирает поставщика, ему становится намного удобнее общаться с вами при помощи видеоконференцсвязи, чем дозваниваться до конкурентов;

¾ обеспечивая удобство общения, вы вправе рассчитывать на больший объем заказа или даже на повышение цен;

¾ устанавливая видеосвязь, вы значительно повышаете оперативность управления предприятием;

¾ экономите время своих сотрудников

¾ вы налаживаете отличный канал обмена информацией с торговым домом, представительствами или дилерами;

¾ возможность в любой момент воочию общаться с филиалами и обсуждать вопросы любой сложности;

¾ возможность проводить совещания, не встречаясь физически;

¾ возможность выбора персонала [4].

Другим направление развития систем видеоконференцсвязи является образование в котором практика дистанционного обучения в наше время получила широкое распространение и мало кого удивляет, что, например, студент учится в Оксфорде, даже не выезжая за пределы Минска. Преподаватели, пользуясь видеоконференцсвязью, работают одновременно несколькими аудиториями слушателей, расположенными в различных точках земного шара. При этом установленные камеры предоставляют возможность интерактивного общения (слушатели могут задавать вопросы в режиме реального времени). В свою очередь преподаватели таким же образом принимают зачеты и экзамены. В этом случая необходимо наличие инструментария для совместной работы над документами возможности демонстрировать дополнительные материалы. Внедрение видеоконференцсвязи в качестве способа общения вызвал количественный рост лекций и слушателей, принимающих участие в дистанционном образовании. Техническая подготовка лекции упростилась, но усложнилось её проведение. Лектору приходится переключать по ходу демонстрации вспомогательные технические средства: камеру для документов, сканнер, компьютер с презентацией PowerPoint, демонстратор слайдов. Для этого необходимы более глубокое знакомство аппаратурой и наличие практических навыков работы с ней. Также надо знать определенные условия для успешной передачи материала, например, требования слайдам и печатным иллюстрациям. Немаловажным моментом в пользовании видеоконференцсвязью является определенная психологическая подготовка лектора. Ее необходимость диктует технологии связи. Географические расстояния требовательны к искусству общения. Разработаны особые требования к одежде, украшениям, окраске стен студии, драпировке, освещению. Определенных навыков требуют демонстрация и передача иллюстрационного материала. Принимающая сторона также должна иметь минимум знаний о средствах дистанционно связи, особенностях работы с камерой и микрофоном. Необходимы временная проработка и сценарий проведения лекций.

Также видеоконференцсвязь внесла развитие в некоторые отрасли медицины. Основной плюс - оперативность постановки диагноза, значительно повышающая эффективность лечения. К тому же существенно упрощается проведение научных конференций, консилиумов, демонстраций новейшего оборудования; появляется возможность дистанционного обучения новейшим технологиям в области практической медицины и диагностики местных специалистов, а также тиражирования опыта ведущих медицинских центров.

1.3 Режимы и способы проведения видеоконференцсвязи

Исторически сложилось так, что режимы проведения видеоконференций можно разделить не только по техническим характеристикам и принципам соответствия различным стандартам, на циркулярные, групповые и адресные. Каждый из этих вариантов видеоконференций четко ориентирован на решение своих задач. Передача сообщений и видеоконференцсвязь может осуществляться в следующих режимах:

¾ циркулярном, при котором информация от одного абонента передается всем пользователям; этот режим обеспечивает студийные видеоконференции. При этом стиль общения формальный и жестко регламентированный. Наиболее рациональное использование циркулярного режима - решение деловых задач, где требуется наилучшее качество подготовки принимаемых решений и максимум возможностей для организации обработки информации большой группой пользователей. Циркулярный режим проведения видеоконференций обеспечивается с помощью студийных камер, соответствующего. звукового оборудования, контрольных аппаратно-программных средств и мониторов. Одним из вариантов видеоконференций в сфере управления является циркулярно-выборочный режим, при котором осуществляется многоадресная связь, и информация от одного абонента передается отдельной, относительно узкой группе пользователей;

¾ групповом, при котором обеспечивается передача информации и общение одной группы пользователей с другой. Стиль общения практически формальный, ориентирующийся на регламент. Режим наиболее эффективен при совместной интерактивной выработке решений и организации группового взаимодействия между удаленными пользователями субъектов хозяйствования. Групповой режим проведения видеоконференций осуществляется с помощью информационно-инструментальной среды, включающей: специальное оборудование, подключенное к цифровым коммутируемым каналам связи, видео-сервер, подключенный к нескольким цифровым коммутируемым каналам связи (количество каналов определяется числом одновременных участников видеоконференции), контрольные аппаратно-программные средства и мониторы;

¾ адресном, при котором информация от одного абонента передается только конкретно указанному пользователю и происходит диалог двух лиц. Этот режим характерен для индивидуальных переговоров, проведения консультаций и т.п. При этом стиль общения неформальный, спонтанный. Адресный режим видеоконференций обеспечивает наиболее рациональный совместный интерактивный обмен информацией, использование разделяемых приложений, пересылку файлов с низкими временными и финансовыми затратами. Инструментальную основу адресного режима проведения видеоконференций составляют ПЭВМ с установленной поддержкой аудио- и видеоаппаратуры, микрофон, динамики или наушники, видеокамера, кодер- декодер (для сжатия/декомпрессии видео и звуковых сигналов), высокоскоростной модем для подключения к линиям связи Адресный режим видеоконференций обеспечивает использование автоматизированных рабочих мест (АРМ) пользователей, что позволяет им находиться на своих рабочих местах при необходимости установить сеанс связи с удаленным абонентом, как при обычном телефонном разговоре.

Как видно из краткого вышеизложенного анализа, каждый из режимов проведения дистанционных видеоконференций четко ориентирован на решение своего круга деловых и функциональных задач производственно-хозяйственного управления. ВКС может быть организована несколькими способами, среди которых наиболее распространенными являются: технологический, стандартный компьютерный, телекоммуникационно-ориентированный.

Технологический, который предусматривает использование произвольных алгоритмов кодирования видео и звука, реализованных программно или аппаратно и работающих в реальном масштабе времени. На каждом узле устанавливается комплект для сжатия и комплект для декодирования аудио и видео сигналов. Передача сигналов осуществляется по выделенным каналам с помощью соответствующего оборудования связи. Этот способ реализуется в том случае, когда необходимо получить сигнал с заданными характеристиками - разрешающей способностью и количеством кадров.

Стандартный компьютерный, при котором к персональному компьютеру подсоединяется видеокамера, микрофон и звуковая система. Передача информации осуществляется, как правило по протоколу TCP/IP с помощью программы входящей в комплект MS Windows - NetMeeting.

Телекоммуникационно-ориентированный, который является наиболее эффективным способом с точки зрения доступности телекоммуникационного управления. Для кодирования/декодирования используются кодеки видеоконференции, протокол Н320 Н323. Поддержка указанных протоколов позволяет устройствам связи осуществлять приоритет потоков между кодеками, исправлять ошибки каналов, использовать видео-серверы, осуществлять совместный доступ к данным и приложениям [5].

1.4 Средства групповой обработки информации

Возможность совместного использования приложений неотъемлемая часть современных систем видеоконференцсвязи. Для обмена информацией уже недостаточно видеть и слышать. Значительно больший эффект дает общение при помощи аудио- и видеоинформации совместно с возможностью одновременной работы над документами. В настоящее время большинство наиболее популярных адресных систем используют диалоговое окно, при помощи которой можно совместно составлять, редактировать документы в дополнение к возможности одновременно видеть и слышать друг друга.

Под диалоговым окном обычно понимается программное обеспечение, представляющее возможность совместной работы над документами всеми участниками видеоконференции, причем сам документ может состоять не только из текстовой информации, но и содержать графику и другие элементы оформления, такие как выделение текста маркером и т. п. По сравнению с разделяемыми приложениями и другими средствами групповой обработки информации преимуществом диалогового окна является более высокое быстродействие.

Разделяемый документ подобен диалоговому окну за исключением того, что при его применении пользователь работает с приложением. Использование разделяемых документов в наибольшей степени необходимо для современной обработки специализированных документов, таких как лист электронной таблицы или макет документа.

Другая возможность, которая становится все более популярной среди пользователей - это совместное использование приложений. Разница между разделяемым приложением и документом заключается в том, что не все приложения являются документоориентированными, как, например, текстовой процессор или электронная таблица. Практически любое приложение, не использующее недокументированных вызовов, может быть использовано в качестве разделяемого. Преимущество, 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 АРМ распределенной ИВС, появляется возможность его применения. При этом не нарушаются авторские права разработчиков программы.

В настоящее время создан довольно широкий спектр оборудования различных производителей для организации проведения, видеоконференции как локальных ИВС, так и в распределенных корпоративных и глобальных ИВС. Это оборудование отличается по техническим показателям, совместимости и уровню предоставляемых услуг. Проведенный технико-экономический анализ по обоснованию и выбору информационно-инструментальной платформы организации и построения системы видеоконференцсвязи для ИВС субъектов хозяйствования показал, что наиболее целесообразно применение оборудования американской фирмы PictureTel. Для этого могут быть использованы выделенные или коммутируемые каналы связи на базе оптоволокна.

Значительное повышение эффективности проведения видеоконференций может быть достигнуто за счет создания и широкого внедрения в производственную систему мультимедийных технологий, которые предусматривают коммуникацию интегрированного трафика, объединяющего одновременную передачу комбинированной информации. Разработка и внедрение мультимедийных информационных технологий в деятельность субъектов хозяйствования в силу их экономичности в последнее время становится весьма распространенным аппаратно- программным решением. По зарубежным данным в настоящее время объем передачи интегрированной мультимедийной информации в ИВС индустриально-развитых стран составил около 70% от общего объема трафика.

Столь масштабное использование мультимедийных технологий связано со снижением цен на оборудованием достаточно высоким качеством передачи смешанного трафика, включающего компьютерные данные, голосовую информацию, видеосигналы. В тоже время существуют две основные проблемы, тормозящие развитие видеоконференцсвязи, решение которых требует значительных материальных затрат:

¾ первая проблема заключается в пропускной способности каналов связи. Аналоговые телефонные линии вполне подходят для передачи аудиосигнала, но не в состоянии обеспечить качественной трансляции потока видеоинформации. В принципе существуют системы уплотнения каналов, позволяющие решить эту проблему, но область их применения достаточно ограничена. Решить вопрос помогает широкое распространение глобальных IP-сетей. Кроме того, в пределах одного субъекта хозяйствования для проведения видеоконференции вполне может подойти локальная сеть;

¾ вторая проблема - скорость обработки аудио- и видеопотока, т.е. время кодирования передаваемой и декодирования получаемой информации. Технологии видеоконференцсвязи используют специальные алгоритмы, позволяющие сжимать поток данных в десятки, а в некоторых случаях и в сотни раз. В этом случае фактически передаются не сами аудио- и видеосигналы, а их основные параметры, по которым сигнал на принимающем компьютере восстанавливается с приемлемым качеством изображения и голоса. Если компьютер-приемник не успевает обрабатывать поток информации, то появляются пропущенные кадры, сбои в голосовом канале и т.д. поэтому для организации конференцсвязи на высоком уровне требуется качественное оборудование на каждом АРМ.

Решить проблему обработки информации позволяют два подхода программный и аппаратный. Программный, более дешевый, но ограниченный по возможностям. Он основывается на специализированном программном обеспечении, использующем для реализации алгоритмов кодирования и декодирования центральный процессор компьютера. Это приводит к значительному ухудшению качества передаваемого сигнала и замедляет работу всех других приложений. Второй подход включает использование специализированного аппаратного обеспечения с установленным при его изготовлении программным обеспечением. Эти решения обладают высокими качественными характеристиками, но имеют большую стоимость. Если совместимость два упомянут подхода, то можно получить достаточно гибкий программно-аппаратный комплекс с надлежащим качеством связи и приемлемой ценой. Такие решения и являются наиболее целесообразными.

Резюмируя вышеизложенное следует отметить, что видеоконференцсвязь в настоящее время - это еще относительно новая информационная технология, которая появилась за счет использования лучших свойств других технологий, в том числе и столь популярной сегодня мультимедиа. Пять-шесть лет назад трудно было предугадать, что видеоконференции из забав для профессионалов превратятся в серьезные инструменты для решения проблем, которые постоянно возникают в нашем стремительно меняющемся мире. Сегодня большинство компаний ищут способы использовать эту новую технологию, чтобы остаться конкурентоспособными на своем сегменте рынка.

1.5 Качество аудио и видеосвязи

Основными факторами, определяющими качество изображения, являются качество оборудования (кодека и видео-сервера), а также доступная полоса канала.

Как уже говорилось, видеосвязь основана на дискретизации и компрессии (сжатии) сигналов изображения и звука, которые передаются от одного абонента видеосвязи к другому. Видеосигнал порождает очень большой поток данных, и для большинства приложений нет необходимости передавать весь этот поток в полном объеме. Кодек отправляет дискретные значения видеосигнала, то есть моментальные значения видеосигнала, через определенные интервалы времени, составляющие доли секунды. Кроме того, после дискретизации видео-поток подвергается дальнейшей оптимизации за счет компрессии. Компрессия позволяет устранить ненужную избыточность сигнала. Например, поскольку фоновое изображение в типовом помещении для видеосвязи меняется достаточно редко, то нет необходимости передавать связанную с ним часть видеосигнала снова и снова. Экономя таким образом полосу, не нужную для передачи повторяющейся информации, кодек перераспределяет ее в пользу передачи изменяющихся или движущихся объектов, например людей. Вследствие постоянных движений или перемещений объектов видеосвязи кодеку постоянно приходится производить большой объем вычислений по обработке данных. Кодек лучшего качества лучше передает движение. Кроме того, кодек определяет скорость обновления изображения на мониторе, которая измеряется количеством обновлений экрана (фреймов) в секунду. Оптимальная скорость — 30 фреймов в секунду. Хорошее качество звука является очень важным фактором успеха видеоконференции. Аудиосистема состоит из различных элементов: микрофон и система эхоподавления, система балансирования полос, выделяемых для аудио- и видеосигналов, громкоговорители.

Как и в видеоконференции в целом, аудиосистемы должны строго соответствовать международным стандартам. Значительное повышение эффективности проведения видеоконференций может быть достигнуто за счёт создания и широкого внедрения в производственную систему мультимедийных технологий, которые предусматривают коммуникацию интегрированного трафика, объединяющего одновременную передачу комбинированной информации. Разработка и внедрение мультимедийных информационных технологий в деятельность субъектов хозяйствования в силу их экономичности в последнее время становится весьма распространённым явлением. По зарубежным данным, в настоящее время объём передачи интегрированной мультимедийной информации составил около 70% от общего объёма трафика.

Столь масштабное использование мультимедийных технологий связано со снижением цен на оборудование и достаточно высоким качеством передачи смешанного трафика, включающего компьютерные данные, речевую информацию, видеосигналы и обеспечение их интеграции. Однако в реализации и практическом применении мультимедийных проектных решений существует много тонкостей и скрыто действующих факторов, которые непосредственно влияют на принятие решения об использовании данной технологии и на выбор конкретного обрабатывающего и сетевого оборудования. Одной из проблем создания инструментальной платформы мультимедийных технологий является передача речевой информации в компьютерных сетях. Решение этой проблемы непосредственно связано с реализацией следующих задач, обеспечивающих:

¾ достаточно эффективную процедуру кодирования и декодирования речевой информации общепринятым стандартом кодирования речи является импульсно-кодовая модуляция (Pulse Code Modulation - PCM) со скоростью цифрового потока 64 кбит/с. Следует отметить, что стоимость оборудования, обеспечивающего передачу речевой информации с более низкими скоростями, более высокая. Однако, несмотря на то, что все методы кодирования информации связаны с потерей качества речевого сигнала, более низкая скорость вовсе не означает низкое качество. При выборе оборудования, поддерживающего тот или иной метод кодирования, необходимо учитывать стоимость арендуемых каналов связи (с целью оценки окупаемости оборудования), их пропускную способность, количество одновременных сеансов связи и требуемую полосу пропускания для передачи данных;

¾ фиксированную задержку при передаче речевой информации по цифровым каналам связи, определяемую временем её кодирования/декодирования. При этом постоянная задержка не влияет на качество связи и лишь в некоторых случаях (при достаточно большой задержке) вносит неудобства при проведении телефонного разговора, а также может привести к невозможности передачи факсимильных сообщений (при задержке более 700 мс связь с помощью факсимильных аппаратов невозможна);

¾ переменную задержку, определяемую временем реакции оконечного оборудования, выполняющего маршрутизацию речевых потоков. Переменная задержка, без принятия дополнительных мер, приводит к прерывистому звучанию речи. Борьба с переменными задержками ведётся путём установки приоритетов, фрагментации длинных пакетов данных (методы борьбы с задержками, вносимыми непосредственно оконечным оборудованием) или буферизацией речевой информации (методы борьбы с задержками, вносимыми сетями передачи данных). Использование последнего метода позволяет добиться постоянной задержки, суммарная величина которой будет равна сумме фиксированной задержки и максимальной переменной задержки.

Построение интегрированной сети передачи данных и голоса можно обеспечить с помощью FRAD Maxcess производства фирмы Rad Data Communication и других оптимизаторов пропускной способности. Устройства FRAD обеспечивают возникновение перегрузок и высокое качество передачи речи. При наличии оптимизатора FRAD снижение задержек речи обеспечивается с помощью эхо-подавителей, системы приоритетов и фрагментации кадров. Для минимизации задержек речи и снижения влияния изменения их величин экономически целесообразно применение каналов PVC и обеспечение доступа по приоритетам с помощью коммутаторов. Наиболее рациональное решение состоит в передаче речи по одному каналу PVC, а трафика сети - по другому. Реализация приоритета передачи речи может быть осуществлена с помощью фрагментации кадров, когда производится разбиение больших кадров данных на более мелкие сегменты. При этом пересылка сегментов прекращается, если начинается передача речевых кадров. Устройство FRAD, предусматривающее маршрутизацию речи, могут применяться для построения интегрированных сетей без использования АТС, обеспечивающих преобразование тонального набора сообщений в импульсный. При выборе конкретных моделей маршрутизаторов и других компонентов сетевого оборудования представляется целесообразным использовать продукцию фирм-изготовителей Cisco Systems и Rad Data Communications, которые являются мировыми лидерами на рынках маршрутизаторов и телекоммуникационных устройств соответственно. При этом обеспечивается поддержка всех распространенных сетевых протоколов, а также протоколов связи и маршрутизации. Использование в качестве основного протокола TCP/IP в продуктах Cisco Systems обеспечивает простое и быстрое подключение к сети [6].

В качестве оборудования построения системы видеоконференцсвязи для аппарата управления хозяйствующих субъектов на базе ВОЛС и технологий ATM предлагается использовать устройства компании Fore Systems. Для этого на рабочем месте каждого участника видеоконференцсвязи необходимо установить мультимедийную видеокамеру, кодировщик аналогового аудио/видео сигнала AVA-300, декодер сигнала ATV-300 и устройство воспроизведения аудио/видео сигнала, в качестве которого успешно может выступать обычный телевизионный приемник. При этом достигаемое качество воспроизведения звука и видео соответствует качеству воспроизведения стандартного телевизионного сигнала, получаемого в идеальных условиях с телецентра или по сетям кабельного телевидения. Управление комплектом оборудования, переключение между окнами, вызовов докладчика и т. д. производится пользователем с помощью инфракрасного пульта управления. Предлагаемые аппаратно-программные решения по созданию ИВС видеоконференцсвязи основаны на использовании ISDN и АТМ-сетей, являющихся наиболее приемлемыми для передачи мультимедийной информации и обеспечивающих экономичное использование ресурсов сети, гибкое наращивание пропускной способности каналов связи и магистральных узлов, а также развитие топологии и разработку ТПР.

1.6 Стандарты систем видеоконференцсвязи

Для проведения простейшей персональной видеоконференции между двумя участниками достаточно иметь компьютер с мощным процессором и большим объемом памяти, оснащенный платой видеоконференций с соответствующим ПО. Кроме того, компьютер должен быть снабжен камерой и микрофоном. Соединение при этом может осуществляться как по локальной сети, так и по каналам цифровой телефонной связи. Однако основная задача этой технологии заключается в проведении групповых, многоточечных видеоконференций, которые позволяют одновременно общаться нескольким группам участников. Такие видеоконференции подразумевают наличие специальных программно-аппаратных средств, о которых стоит рассказать подробнее. Одним из таких аппаратных средств является кодек это устройство предназначенное для преобразования аналоговых аудио-, видео-сигналов в цифровой поток битов и обратного преобразования цифровых сигналов в аналоговые. На абонентском уровне используются терминалы с поддержкой аудио- и видеосвязи - индивидуальные или групповые видеосистемы или IP-телефоны.

Для организации сеансов видеоконференций, когда в них участвуют сразу несколько (три и более) человек, предусмотрены серверы многоточечной связи (MCU). MCU совмещает в себе обязательный многоточечный контроллер, управляющий соединениями, и один или несколько опциональных мультимедийных процессоров, назначение которых - микширование аудио- и видеосигналов, поступающих от многих участников. Для решения задачи совместимости и перекодирования аудио- и видео-потоков на стыке сетей ставят шлюзы которые соединяют коммутируемые ISDN-сети с пакетными IP-сетями. В функции шлюза входит преобразование форматов передачи данных и коммуникационных процедур. Дополнительно шлюз отвечает за транскодирование аудио- и видеосигналов и выполняет настройку и закрытие соединений. Одним из наиболее важных устройств является контроллер зоны это программные модули, которые авторизуют подключения, транслируют используемые в системе имена терминалов и шлюзов в IP- адреса, маршрутизируют запросы через шлюзы. Кроме того, контроллеры зоны предоставляют дополнительные услуги, такие как управление шириной полосы, переадресация вызова, поддержка службы каталогов, статистические отчеты для биллинговых систем. Несанкционированный доступ к конференции в случае связи через интернет предотвращают сетевые экраны и прокси-серверы.

Что касается стандартов видеоконференцсвязи, то рекомендация ITU-T Н.320 определяет такие стандарты в сетях ISDN и им подобных, а рекомендация Н.323 определяет стандарты в локальных, корпоративных и глобальных сетях с коммутацией пакетов. Рекомендации Н.323 предусматривают:

¾ управление полосой пропускания;

¾ возможность взаимодействия сетей;

¾ платформенную независимость;

¾ поддержку многоточечных конференций;

¾ поддержку многоадресной передачи;

¾ стандарты для кодеков;

¾ поддержку групповой адресации.

Рекомендация Н.324 определяет стандарты для видеоконференцсвязи с использованием обычных телефонных линий. Ряд производителей оборудования для видеоконференцсвязи, учитывая эту особенность, реализует адаптацию и обеспечивает совместимость аппаратных и программных средств для различных рекомендаций серии Н.32х. Главным изменением стала окончательная переориентация всех ведущих производителей систем видеоконференцсвязи на протокол IP. Появление на рынке мультимедийных порталов обеспечивает управление видеоконференциями с помощью вэб-технологий. Летом 2003 года в сфере видеоконференций был ратифицирован новый стандарт кодирования - Н.264. В основе этого стандарта лежат более эффективные алгоритмы компрессии видеоизображения, позволяющие, например, передавать видео на скорости 384 кбит/с с тем уровнем качества, которое для его предшественника, протокола Н.263, возможно только при скорости 768 кбит/с. От применения стандарта Н.264 выигрывают пользователи видеоконференцсвязи, так как получают улучшенное качество изображения при той же пропускной способности, или же привычное качество изображения при вдвое меньшей пропускной способности.

1.7 Рекомендации по проведению видеоконференцсвязи и криптозащита

Для лучшей восприимчивости информации при проведении видеоконференцсвязи необходимо учитывать следующие рекомендации. При использовании видеоконференцсвязи докладчик должен быть детально подготовлен. При видеоконференцсвязи докладчик и слушатель разделены в пространстве, что является определенным испытанием, как для докладчика, так и для слушателя. Целый день слушать и общаться с ТВ-экраном может быть очень утомительно. В некоторых случаях слушатель сидит совсем один в своей студии. Это ставит определенные условия докладчику в плане варьирования преподнесения материала и требует навыков общения. Докладчик должен быть знаком с оборудованием. Необходимо знать, как отключать и включать микрофон, как переключать камеру, как позвонить в другую студию. Старайтесь смотреть прямо в камеру, когда Вы говорите. Часто камера стоит на телевизионном экране. Когда Вы смотрите в камеру, вы смотрите прямо в глаза участникам. Поэтому важно настроить камеру на докладчика и на участников перед началом передачи. Качество звука и изображения часто является решающим по отношению к качеству общения между сторонами. Убедитесь перед началом, что качество звука удовлетворительное. Проанализируйте потребность в дополнительном микрофоне. При обучающих передачах, когда докладчик должен передвигаться по студии, должны быть особые требования к микрофону, например, беспроволочный микрофон. При стационарной камере обычно нужен только один микрофон. Он устанавливается прямо перед докладчиком. Избегайте ненужного шума, например, щелканья шариковой ручкой или хлопанья дверьми. Проконтролируйте, чтобы освещение студии было оптимальным. Если необходимо перекройте доступ дневного света гардинами или шторами. Приглушите свет до нужного результата. Следите за тем, чтобы задний план в студии был в порядке. Приглушенные однотонные гардины часто - создают впечатление покоя. Одевайтесь по желанию, но избегайте одежды с рисунком. Это делает изображение беспокойным. Ярко-красные тона дают расплывчатое изображение [7].

При технических проблемах до или во время передачи необходимо иметь возможность вызвать специалиста ответственного за студию. Все участвующие студии должны включить видеоконференционное оборудование за 10 минут до начала конференции. Руководителем многоточечного совещания является обычно студия, из которой проводится передача, если не оговорено другое. Руководитель совещания делает перекличку других участвующих студий и получает подтверждение, что качество звука и изображения удовлетворительное. Соблюдайте назначенное время. При многосторонних конференциях включение и выключение спрограммировано заранее. При многосторонних конференциях важно сообщить участникам, что сеанс окончится в оговоренное время. Тогда ко времени будут относиться с уважением. Кроме того, можно избежать раздражающих беспокойств. Оговорите перерывы заранее с каждой студией и не забывайте о них. В случаях, когда докладчик хочет использовать презентацию в PowerPoint, ее можно переслать ответственному до начала передачи. Передача также может выкладываться в Intranet. Докладчик может скопировать свою презентацию на дискету, CD-rom или пользоваться своим компьютером при передаче, в некоторых системах можно использовать протокол Т120 для совместной работы с документами. При использовании документов лучше всего пользоваться бумагой формата А-4 в горизонтальном положении. Рекомендуется шрифт размером 32 и более. Типы шрифта Arial, Times New Roman, Verdana или Comic Sans предпочтительнее, их легче читать. Для удобства чтения пишите не более 9 строчек на каждой странице. Также можно готовить презентации в PowerPoint и копировать их на обычную бумагу. Если показ их является единственной возможностью демонстрации, пользуйтесь нижней подсветкой документ-камеры. Документ-камера хорошо подходит для демонстрации различных предметов, книг, снимков, фотографий, слайдов. Она имеет верхнее и нижнее освещение. Нижнее освещение дает возможность хорошего качества при показе слайдов [8].

Докладчики и слушатели должны иметь возможность проанализировать обучение и дать конструктивную оценку проведения конференции. При планировании и проведении сеанса видеоконференцсвязи докладчик должен продумать цель, целевую группу, содержание и метод связи. Перед началом сеанса Вы должны рассказать слушателям о цели и содержании видеосвязи, а также способ её проведения. Звуки голоса в студии иные, чем обычно, вы должны при необходимости поменять силу голоса, интонации и произношение, звуковая и изобразительная информация приобретают при цифровой передаче более концентрированную форму. Это значит, что количество информации в единицу времени воспринимается в большем объеме. При низкой скорости передачи может наблюдаться запаздывание звука. Избегайте резких движений, которые создают беспокойство и нарушают изображение. Докладчики, использующие презентации в PowerPoint, должны помнить о периодическом переключении камеры на лицо докладчика. Иначе презентация в PowerPoint может быть воспринята как длительная и монотонная. Если есть возможность, желательно раздать копии докладов перед началом передачи. Презентация также может быть выложена в Internet чтобы быть доступной участникам как до, так и после передачи. Докладчик может использовать возможности движения камеры (ручное управление камерой). Всё говорит о том, что вариации движения камерой могут способствовать росту интереса участников. Докладчик выбирает исходящее изображение. Нажатием кнопки он может изменить его. Например, переходить от изображения докладчика, к изображению участников и презентационного материала. Докладчик не должен быстро двигаться. Это не значит, что он должен только сидеть. Если он предпочитает двигаться, то должен спланировать это заранее. Заранее установленная камера подходит тогда, когда докладчик не хочет менять настройку камеры. В остальном, не требуется быть импровизатором для собеседований по видеоконференцсвязи. Но Вам следует продумать язык вашего тела и то, как вы себя ведете.

В условиях высокой конкуренции во многих областях бизнеса передача данных по открытым сетям невозможна так как даже минимальная утечка сведений может привести к полному краху компании. Поэтому при создании видеоконференции на предприятии немаловажную роль играют вопросы защиты информации, особенно при реализации связи с удаленными филиалами по глобальным сетям Интернета. В основе подобного комплекса лежат криптографические шлюзы, гарантирующие сохранность конфиденциальных сведений путем создания защищенных туннелей связи.

Криптографические комплексы, использующие российские и зарубежные стандарты защиты информации, гарантируют:

¾ конфиденциальность передаваемых и обрабатываемых данных;

¾ целостность данных;

¾ аутентификацию источника данных;

¾ сокрытие топологии защищаемой сети и ее отдельных сегментов;

¾ защиту от анализа трафика.

Недостатком системы шифрования данных является увеличение объема непередаваемой информации.

1.8Системы передачи данных в сети Internet

Система передачи данных – система, предназначенная для передачи информации как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами. Определение систем передачи данных, на первый взгляд, очень просто и коротко. Но за этими словами скрывается огромное значение данной системы не просто для других технических систем, а для бизнес-процессов современной организации в целом. Система передачи данных является, прямо или косвенно, основной технической составляющей работоспособности практически любых средних и крупных организаций, а также многих малых компаний, использующих современные средства управления своим бизнесом.

Так сложилось исторически, что система передачи данных с каждым годом становится все более универсальной средой для передачи самой различной информации, как между конечными пользователями, так и между системными устройствами. Чем больше универсальность, тем больше требований к этой системе.

Система передачи данных состоит из нескольких компонентов, определяемых в зависимости от решаемых задач. Их далеко не полный перечень:

¾ коммутаторы;

¾ маршрутизаторы;

¾ межсетевые экраны и мосты;

¾ мультиплексоры;

¾ различные конвертеры физической среды и интерфейсов передачи данных;

¾ точки беспроводного доступа;

¾ клиентское оборудование;

¾ программное обеспечение управления оборудованием.

Крупнейшей сетью передачи данных является сеть Интернет. В настоящее время Интернет представляет собой всемирную сеть, состоящую из соединенных между собой компьютеров. Интернет позволяет любому пользователю, имеющему выход в сеть, получить доступ ко всем информационным ресурсам, хранящимся на серверах по всему миру. Сеть Интернет обеспечивает работу электронной почты, позволяющей передавать сообщения другим пользователям сети и принимать сообщения от них. Также Интернет дает возможность передавать файлы между компьютерами, а с помощью специальных программ искать и выводить на свой дисплей любую информацию, имеющуюся в сети Интернет. По мере увеличения разнообразия имеющейся в сети Интернет информации растет потребность в организации именно высокоскоростного доступа, позволяющего получать все многообразие имеющейся в сети Интернет информации.

Сети передачи данных могут быть проводными, что означает соединение компьютеров с помощью кабелей, или беспроводными, в которых подключения выполняются посредством радиоволн, по воздуху. Беспроводное соединение позволяет работать на компьютерах в любом месте дома без использования кабелей. Прокладка кабелей — затратный процесс, при этом они выглядят не эстетично и могут быть опасны, если свободно лежат на полу. Проводные системы передачи данных можно разделить на системы, использующие витую пару телефонных проводов, и системы, использующие оптоволоконные кабели, - к этой категории также следует отнести системы, в которых вместе с оптико-волоконными кабелями используются также и коаксиальные кабели. Классификация систем передачи данных представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Классификация систем передачи данных

Рассмотрим все эти категории более подробно, причем начнем в обратном порядке - от пока наиболее экзотических беспроводных систем, через достаточно дорогие оптоволоконные к наиболее демократичным, широко распространенным и, значит, более удобным в освоении и эксплуатации витым парам телефонных проводов.

В настоящее время бурное развитие технологий беспроводных сетей открывает для бизнеса новые возможности по эффективной организации корпоративной сети предприятия. Преимущества беспроводных систем:

¾ низкая стоимость развертывания;

¾ мобильность, возможность демонтировать оборудование при переезде;

¾ безопасность, возможность шифрования трафика;

¾ надежная и качественная телефонная связь;

¾ высокоскоростной доступ к сети Интернет;

¾ независимость от кабельной инфраструктуры;

¾ простота подключения и использования.

Отсутствие проводов и, как следствие, привязки к какому-то конкретному месту всегда было значимо для мобильных пользователей, которым оперативный доступ к информации нужен постоянно, независимо от места их нахождения. Беспроводные сети эффективны, прежде всего, при передаче данных на расстояния до нескольких сот метров, и отличаются низкой стоимостью реализации. Ассортимент беспроводного сетевого оборудования может включать в себя беспроводные видеокамеры и прочие устройства. Развитие беспроводных систем доступа идет в трех основных направлениях. Это спутниковые системы, наземные СВЧ-системы и системы персональной сотовой связи, которые позволяют обеспечить доступ мобильных пользователей. Разумеется, каждое из этих средств имеет свои достоинства и недостатки [9].

Доступ в сеть Интернет может быть организован посредством существующей системы сотовой связи с использованием модемов данная система представлена на рисунке 2. Так как каналы сотовой связи имеют достаточно узкую полосу частот, скорость передачи данных будет невелика. Определенного увеличения скорости передачи данных можно достичь за счет использования временно свободных каналов.

Рисунок 2 - Передача данных по каналам сотовой связи

Плюсы и минусы использования сотовой связи для доступа в сеть Интернет очевидны. Главное достоинство заключается в мобильности и возможности выхода в сеть Интернет из любого места, а не только из квартиры или офиса, которые с помощью кабеля привязаны к провайдеру. К недостаткам можно отнести достаточно высокую стоимость услуг сотовой связи, а также не стопроцентный охват территории компаниями сотовой связи и наличие зон неуверенной связи.

По мере того, как увеличивалась потребность в расширении количества линий междугородней связи, разрабатывались системы, способные удовлетворить такие потребности. Одной из таких систем были радиорелейные линии, в которых в качестве носителя сигнала использовался не кабель, а радиоканал. Работая на сверхвысоких частотах (диапазон СВЧ) одна радиорелейная линия способна поддерживать работу тысяч телефонных каналов и нескольких телевизионных каналов одновременно. Использование данного диапазона частот приводит к необходимости размещать ретрансляторы на небольшом расстоянии друг от друга (до 30 километров) в пределах прямой видимости. Необходимость строить через определенное расстояние ретрансляционные вышки с антеннами делает данную технологию достаточно дорогой при организации связи на большое расстояние, но данная технология может найти свое применение, например, для организации фиксированного радиодоступа - высокоскоростной передачи данных между двумя зданиями. Во многих случаях такое решение будет иметь меньшую стоимость по сравнению с прокладыванием между зданиями оптико-волоконного кабеля [10].

В условиях недостатка частотного ресурса были созданы, успешно применяются и развиваются беспроводные системы фиксированного доступа, работающие в инфракрасной области. Они обеспечивают рабочую дальность от 300 м до 1-3 км при скорости передачи до 155 Мбит/с. Все основные недостатки этих систем, сравнительно высокая стоимость и некоторая зависимость от погодных условий и загрязнения оптики, с лихвой окупаются отсутствием необходимости получения разрешения на использование радиочастоты, а также быстротой и простотой монтажа. На следующим этапом развития систем фиксированного радиодоступа явилось создание таких протоколов обмена информацией между приемо-передатчиками, которые позволили организовать подключение многих объектов к одному, что наиболее соответствует задачам организации доступа в Интернет что представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 - Системы фиксированного радиодоступа

Обеспечивая среднюю скорость передачи данных, системы данного типа позволяют организовать канал передачи на достаточно большое расстояние. В то же время подверженность внешним помехам и зависимость от географических условий делают применение таких систем не всегда целесообразным.

Для организации передачи данных используются и спутниковые системы. Причем варианты могут быть различными - от низкоскоростных индивидуальных каналов для отдельных пользователей до высокоскоростных каналов, одновременный доступ к которым может иметь большое количество пользователей. В первом случае может применяться двунаправленный канал. Во втором случае спутник служит только для передачи нисходящего потока данных, поступающих из сети Интернет к пользователю, данная система представлена на рисунке 4. Пользователю необходимо обязательно установить спутниковую антенну, ресивер и карту декодера прямо в персональный компьютер.

Рисунок 4 - Передача данных по спутниковым каналам связи

Спутник охватывает большую зону на поверхности Земли и является наиболее охватывающей технологией доступа в Интернет с географической точки зрения. Представьте себе, что вы хотите загрузить какой-либо материал на экран вашего компьютера. Щелкнув на него мышью своего компьютера, вы подали сигнал запроса, который должен пройти по вашей телефонной линии, через провайдера и по обычному тракту в сети Интернет, а после ответа сигнал передается на спутник вверх и вниз, что в общей сложности составляет около 70 тысяч километров. Даже обладая скоростью света, данное средство доступа в Интернет остается достаточно медленным. Это особенно заметно при осуществлении двусторонней связи в режиме реального времени. Несмотря на широкую зону охвата, спутниковые системы имеют ряд недостатков, связанных, в частности, с необходимостью приобретения и настройки достаточно дорогостоящего оборудования. Впрочем, существует целый ряд экстремальных ситуаций, когда невозможно организовать доступ в сеть Интернет никаким другим образом, кроме как через спутник.

Оптоволоконные и волоконно-коаксиальные системы изначально создавались для кабельного телевидения и передачи видеосигнала. Благодаря тому, что эти системы по определению являются широкополосными, разрабатывалась именно такая технология, которая позволила бы использовать данное преимущество для высокоскоростной передачи данных, в основном для организации доступа в Интернет частных пользователей. На рисунке 5 показана система, позволяющая организовать высокоскоростную передачу данных в обоих направлениях. Такая двунаправленная система кабельного телевидения позволяет передавать нисходящий поток данных в полосе частот от 50 МГц до 750МГц, которая поделена на каналы 6 МГц. Полоса частот, выделенная для восходящего потока данных, делится между всеми пользователями, к которым проложен коаксиальный кабель [11].

Рисунок 5 - Передача данных по оптоволоконным каналам связи

Один видеоканал, имеющий номинальную полосу частот 6 МГц, может использоваться для передачи данных из сети Интернет со скоростью до 30 Мбит/с. Общая скорость восходящего потока данных до 10 Мбит/с, но практикуемый метод коллективного использования в реальности для каждого отдельного пользователя дает гораздо меньшее значение.

Основной проблемой развитие оптоволоконной техники и развертывание сетей оптоволоконных кабелей является очень дорогими. Гораздо целесообразней обратить свое основное внимание на кабельную телефонную сеть, состоящую из витых пар проводов на которых можно применить технологию xDSL.

Технологии xDSL представленная на рисунке 8, позволяют значительно увеличить скорость передачи данных по медным парам телефонных проводов, при этом не требуя глобальной модернизации абонентской кабельной сети. Именно возможность преобразования существующих телефонных линий, при условии проведения определенного объема подготовительных технических мероприятий, в высокоскоростные каналы передачи данных и является основным преимуществом технологий xDSL. Данные технологии позволяют значительно расширить полосу пропускания медных абонентских телефонных линий. Любой абонент, с помощью одной из технологий xDSL значительно увеличить скорость своего соединения с сетью Интернет. При этом предусмотрено и сохранение нормальной работы обычной телефонной связи, вне зависимости от общения пользователей с сетью Интернет.

Рисунок 8 - Использование технологии xDSL

Многообразие технологий xDSL позволяет пользователю выбрать подходящую именно ему скорость передачи данных - от 32 кбит/с до более чем 50 Мбит/с. Современные технологии xDSL дают возможность организовать высокоскоростной доступ в сеть Интернет для каждого индивидуального пользователя или каждого небольшого предприятия, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы. xDSL включает в себя целый набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию, которые различаются по расстоянию, на которое передается сигнал, скорости передачи данных, а также по разнице в скоростях передачи нисходящего (от сети к пользователю) и восходящего (от пользователя в сеть) потока данных. Технологии xDSL предоставляют телекоммуникационным компаниям возможности, от которых они просто не могут отказаться. Они создают быстрый и недорогой метод использования существующей кабельной сети, а также базу для перехода к технологиям будущего.

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СРЕДЫ ПЕРЕСЫЛКИ ВИДЕОСООБЩЕНИЙ

2.1 Характеристика беспроводной среды передачи информации

Бурная компьютеризация, охватившая многие отрасли экономики РБ и их субъектов хозяйствования, повлекла за собой быстрое развитие территориально-распределенных ИВС различного назначения, масштаба и иерархического уровня. Разработка и широкое внедрение ИВС привела к дефициту проводных каналов связи. Использование проводных линий связи связано с низкой скоростью передачи информации и высокой стоимостью арендуемых каналов. Развертывание оптоволоконных сетей связано с определенными трудностями, требует значительных капитальных вложений и постоянных долговременных эксплуатационных затрат. С помощью проводных линий невозможно организовать связь с мобильными объектами. Кроме того, прокладка кабеля часто влечет за собой значительные затруднения:

¾ трудность, а порой и невозможность получения разрешения на прокладку кабеля (особенно в городских условиях);

¾ отсутствие возможности получения в аренду телефонных линий связи от оператора;

¾ либо плохое качество передачи сообщений по арендуемым каналам связи;

¾ использование существующих коммуникаций, которые из-за высокой загруженности уже не могут справиться с новым дополнительным трафиком.

В некоторых случаях при наличии непреодолимых преград (болотистая местность, водные пространства, скальный грунт, подземные коммуникации и т.п.) для прокладки кабельных сетей нет возможности и единственным решением вопроса высокоскоростной коммуникации сообщений является использование беспроводных каналов связи [12].

Инструментальную основу беспроводного канала передачи информации в ИВС составляют:

¾ спутниковые каналы связи;

¾ оптические каналы связи с использованием лазеров и светодиодов инфракрасного диапазона длин волн;

¾ радиорелейные линии связи СВЧ диапазона;

¾ пакетная радиосвязь;

¾ радиосети передачи данных, использующие технологию расширения спектра DSSS и FHSS;

¾ сотовые сети связи с коммутацией каналов;

¾ радиосети сбора телеметрической информации;

¾ мостовая связь для объединения локальных ИВС;

¾ транкинговые системы связи;

¾ пейджинговая радиосвязь.

При использовании беспроводных средств связи появляются следующие возможности:

¾ создание узлов сетей, удаленных от кабельных линий на десятки километров и обслуживающих пользователей в радиусе от 10 - 15 до 50 - 70 км;

¾ объединение удаленных локальных ИВС и рабочих станций в единую сеть передачи информации по радио или воздушному оптическому каналу;

¾ объединение между собой двух пользователей кабельной сети на трудно проходимом участке;

¾ соединение АТС между собой беспроводными скоростными каналами связи;

¾ создание территориальных сетей передачи информации на базе беспроводных узлов микросотовой архитектуры, беспроводных узлов-ретрансляторов и т.д.;

¾ подключение к локальным сетям подвижных объектов;

¾ сбор телеметрической информации и управление субъектами, расположенных на обширной территории.

Среди преимуществ в построении сетей передачи информации с применением беспроводных решений следует выделить:

¾ возможная альтернатива использования арендованных линий связи;

¾ оперативность развертывания, что критично при высоких требованиях к скорости монтажа и создания сети;

¾ отказ от дорогостоящих работ по прокладке кабеля;

¾ отказ от дорогостоящей аренды уже существующих каналов связи;

¾ высокая экономическая эффективность;

¾ возможность подключения мобильных объектов;

¾ гибкость архитектуры сети, мобильность оборудования, а вместе с тем и самого канала связи;

¾ использование широкополосной, шумоподобной модуляции, позволяющей получить надежные, помехозащищенные каналы связи.

Из недостатковследует отметить ограниченную погодными условиями дальность связи при применении инфракрасных лазеров, необходимость, в большинстве случаев, прямой видимости и проведения работ по сертификации и лицензированию сети с использованием беспроводных радиоканалов передачи информации. Большинство беспроводных устройств поддерживают конфигурацию Ethernet, с физической точки зрения, при организации беспроводной сети используются или схема точка-точка или сети работают в режиме многоточечного доступа. В первом случае связь обеспечивается между двумя удаленными друг от друга устройствами, во втором - в сеть объединяются несколько устройств [13].

При создании сетей на беспроводной инструментальной платформе передачи сообщений особое значение приобретают вопросы защиты информации и обеспечения безопасности ИВС. Защищенность процессов обмена сообщениями по беспроводному каналу связи от несанкционированного доступа в ИВС может быть обеспечена на нескольких уровнях:

¾ использование в радиоканале технологии Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) — шумоподобного сигнала с широким спектром и малой амплитудой. Мощность сигнала DSSS распределена в широкой полосе частот, отводя меньшую ее часть на каждый герц полосы пропускания. Это позволяет устойчиво работать даже при сильной узкополосной помехе, а обычный приемник может даже не определить наличие сигнала, так как в его полосу попадает незначительная часть мощности сигнала DSSS;

¾ работать совместно могут только те устройства, которые имеют одинаковое значение индикатора Service Set Identification (SSID), на основе которого генерируется код псевдослучайной последовательности радиотракта. Их можно сконфигурировать двумя способами: так, чтобы связываться могли любые пользователи, либо так, чтобы при установлении соединения запрашивалось сетевое имя SSID;

¾ возможность выбора полосы частот, в которой работают устройства. В диапазоне 2,4-2,4835 Гц может существовать до 13 радиоканалов шириной 22 МГц (одновременно не более трех);

¾ применение остро направленных антенн;

¾ возможность фильтрации пакетов;

¾ некоторые ведущие производители предлагают свои решения проблемы масштабируемости аутентификации пользователей. Во всех используемых в этих решениях схемах пользователь посылает точке доступа запрос на инициализацию процедуры аутентификации. В свою очередь, точка доступа пересылает этот запрос серверу Remote Authentication Dial-In User Service (RADIUS). Выполнив процедуру аутентификации, сервер RADIUS высылает пользователю через точку доступа уникальный ключ шифрования на текущий сеанс связи.

2.2 Пакетная IP-телефония в системе видеоконференцсвязи

Объединение телефонных услуг с возможностями СПД создает серьезный потенциал для осуществления принципиальных изменений в индустрии телекоммуникаций при разработке крупномасштабных ГИВС и КИВС, выполненных на инструментальной основе компании Cisco. Обеспечивая более совершенный способ доставки разнородной информации Cisco предлагает продукты и решения для обновленной телефонии, которые расширяют возможности существующих IP-сетей, повышают эффективность работы субъектов хозяйствования и их отдачу. Объединение инфраструктур телефонии и СПД упрощает управление ИВС, улучшает масштабируемость и снижает эксплуатационные затраты, которые особо ощутимы с появлением новых приложений, использующих стандартные промышленные архитектуры различных производителей. Ключевой составляющей интеграции телефонии и СПД является общепризнанный транспортно- независимый протокол IP [14].

Преимущества IP-телефонии состоят в следующем:

¾ объединение голосовой связи с программными приложениями ИВС;

¾ возможность использования новых приложений;

¾ расширение абонентской базы;

¾ реализация новых услуг;

¾ повышение доходности существующих точек присутствия;

¾ экономия на телефонных разговорах;

¾ быстрая окупаемость капитальных затрат;

¾ сокращение затрат на администрирование.

Предложения компании Cisco в области дальней связи базируются на стандарте Н.323, который служит основой для передачи данных, аудио- и видеотрафика, а также для связи в сетях, работающих под управлением протокола IP. Стандарт Н.323 получил широкое распространение за счет постоянного распространения количества оказываемых коммерческих услуг типа Н.323 VoIP. В настоящее время идет процесс тестирования совместимости для обеспечения взаимодействия шлюзов и центров обработки (ЦО) разных производителей.

Для создания конфигурации сетей междугородной/международной связи, основанных на стандарте Н.323, необходимы следующие компоненты:

¾ шлюзы Н.323, обеспечивающие интерфейсы сети Н.323 с ТСОП. Они предполагают обработку голосовых и факсимильных сигналов с помощью кодирующих/декодирующих устройств, преобразуя формат коммутации каналов в формат коммутации пакетов и обратно. Шлюз работает с ЦО и маршрутизирует вызовы;

¾ в общем случае ЦО, представляющее собой программу, совместимую со стандартом Н.323 и включаемую в состав ОС CiscoIOS. Эта программа может работать на маршрутизаторах Cisco 2600 и 3600. Использование ЦО повышает возможность масштабирования, что облегчает процессы модификации и расширения сети. ЦО решает вопросы адресации, управления полосой пропускания и качеством услуг. Каждый ЦО имеет свою зону административно-географического контроля, в пределах которой он управляет множеством шлюзов;

¾ сервер RADIUS, выполняющий функции, необходимые для идентификации, авторизации и учета. Для поддержания этих функций Интернет-провайдеры могут использовать имеющиеся у них серверы RADIUS или средства CiscoSecure;

¾ серверы биллинга необходимы для выставления счетов на повременной основе. Интернет-провайдер может пользоваться любой биллинговой системой, основанной на средствах RADIUS, которая поддерживает расширения Cisco VoIP. Сервер RADIUS собирает и сохраняет данные о вызовах, которые поступают от шлюзов VoIP, а серверы биллинга собирают эти данные и обрабатывают с помощью специальных биллинговых приложений. Счета рассылаются абонентам через Интернет или по почте.

Конфигурация ИВС базируется на распределенной, основанной на стандартах, инфраструктуре коммутации пакетов, которая независима от уровней приложений и управления вызовами. Это обстоятельство позволяет для транспорта телефонных услуг использовать инфраструктуры для передачи пакетов/ячеек - IP, ATM или Frame Relay, сохраняя управление вызовами и обеспечивая необходимое качество сервиса во всей сети. Архитектура сетей Cisco, основанных на стандарте Н.323 и предназначенных для услуг дальней связи, позволяет обеспечить выполнение следующих процедур: обработка вызовов, идентификация пользователей, интерактивный голосовой ответчик, средства учета RADIUS, средства учета SYSLOG, маршрутизация вызова, шаблоны ротации вызовов и единицы набора, сетевое управление, интерфейсы ТСОП [15].

Обработка вызовов. Типичный вызов междугородной связи VoIP обрабатывается с помощью протоколов Н.323 следующим образом:

¾ абонент набирает местный номер для доступа к шлюзу. Этот вызов поступает из ТСОП на шлюз через сеть ISDN или через сигнальный интерфейс СAS;

¾ шлюз отвечает на вызов;

¾ шлюз направляет запрос на сервер RADIUS, в котором содержится номер абонента полученный через АОН;

¾ сервер RADIUS использует полученный номер абонента для выяснения того, является ли вызывающее лицо абонентом, оплачивающим свои счета. Если в абонентской БД номер данного абонента отсутствует, шлюз генерирует подсказку с. номером абонента и паролем, отправляя ее на сервер RADIUS для подтверждения;

¾ после того, как сервер RADIUS подтвердит, что вызывающий абонент действительно является клиентом, шлюз выдает ему второй сигнал для набора номера;

¾ шлюз принимает набранный номер вызываемого абонента;

¾ шлюз пытается обработать вызов по стандарту Н.323 с помощью ЦО;

¾ ЦО сравнивает номер вызываемого абонента с набором префиксов удаленной зоны Е.164, определенных для данного ЦО. Совпадение указывает на зону, где находится вызываемый абонент и gatekeeper этой зоны;

¾ вызывающий ЦО устанавливает связь с вызываемым ЦО для выбора шлюза, находящегося в удаленной зоне. Адрес удаленного шлюза передается вызывающему ЦО с помощью протокола RAS;

¾ вызывающий шлюз отправляет вызов в формате Н323 по сети IP к вызываемому шлюзу. Если связь установить не удается, вызывающий шлюз пытается установить связь с другим шлюзом с помощью функции ротации вызовов;

¾ вызываемый шлюз передает вызов по назначению через местную сеть ТСОП;

¾ время начала и окончания разговора записывается на вызываемом и вызывающем шлюзах и передается на сервер RADIUS.

Идентификация пользователей. Доступ к сети VoIP может контролироваться на вызывающем шлюзе с помощью средств идентификации RADIUS. Когда вызывающий абонент набирает местный номер, чтобы передать его на шлюз, интерфейс, находящийся на этом шлюзе, собирает данные об абоненте и отправляет идентифицированный запрос на сервер RADIUS. Проверка абонента может осуществляться двумя способами: по идентификатору пользователя, по абонентскому ПИН-коду. Если абонент звонит из своего офиса, система RADIUS сравнивает его идентификатор с тем, который находится во внутренней БД и проверяет, подписался ли данный абонент на услуги голосовой и факсимильной связи у данного Интернет-провайдера. Если идентификатор действителен, вызывающий абонент слышит в трубке второй сигнал и может набирать номер вызываемого абонента. Если абонент звонит не со своего телефона, шлюз просит его набрать свой абонентский код и ПИН-код для подтверждения личности. После ввода действительного абонентского кода и ПИН-кода вызывающий абонент слышит в трубке второй сигнал и может набирать номер вызываемого абонента. После идентификации абонента он получает право на установление связи.

На шлюзе устанавливается приложение IVR (интерактивный головой ответчик), которое выдает голосовые подсказки и принимает номера, набираемые в качестве ответа для идентификации пользователя и определения вызываемого абонента. Программа IVR, поставляемая вместе с ОС Cisco IOS, включает в себя:

¾ АОН и средство идентификации набранных номеров для идентификации абонента;

¾ средство идентификации абонентского номера и пароля;

¾ средство идентификации только по АОН;

¾ объявления - эта функция используется для автоматического приветствия пользователя и определения услуги;

¾ включение/выключение набора номеров для факсимильной связи - эта функция поддерживает работу номеронабирателей, которые представляют собой небольшие приборы, расположенные между факсом и телефонной линией. В этих приборах хранится набранный номер вызываемого абонента. Они вызывают местный шлюз и вводят номер вызываемого абонента в ответ на соответствующие тоновые подсказки. Кроме того, при необходимости, их можно запрограммировать и на ввод абонентского номера.

Реальные голосовые подсказки сохраняются в виде файлов. Провайдер может модифицировать их содержание. Подсказки записываются с помощью ПЭВМ и загружаются на шлюз по каналам связи. ПО Cisco IOS содержит ряд команд для таких задач IVR, как замена файла голосовой подсказки, определение случаев для использования того или иного сценария IVR, выдача списка доступных сценариев IVR.

Услуги междугородной связи VoIP пользуются средствами учета RADIUS. Шлюз генерирует записи о начале и окончании переговоров для каждого этапа установления сеанса связи. Эти данные отправляются на сервер RADIUS для поддержки биллинга. Каждый сеанс связи VoIP состоит из четырех этапов - при этом и на вызывающем, и на вызываемом шлюзе имеется входящий и исходящий канал. Эти каналы соединяются с помощью уникального 128-битного идентификатора соединения [16].

При этом каждая запись содержит следующую информацию, которая сохраняется в стандартных атрибутах RADIUS:

¾ идентификатор вызывающей станции ID;

¾ идентификатор вызываемой станции ID;

¾ продолжительность вызова;

¾ количество принятых байтов;

¾ количество переданных байтов;

¾ количество принятых пакетов;

¾ количество переданных пакетов;

¾ время настройки этапа (Q.931);

¾ идентификатор шлюза;

¾ IP-адрес уделанного шлюза;

¾ идентификатор соединения (уникальный 128-битовый идентификатор, который используется для сопряжения этапов);

¾ направление этапа (входящее или исходящее по отношению к шлюзу);

¾ тип этапа (телефонный или VoIP);

¾ время соединения этапа (Q.931);

¾ время отключения этапа (Q.931);

¾ причина отключения этапа (код Q.931 от 1 до 160).

Для резервирования функций учета сервера RADIUS данные о вызовах могут отправляться и на сервер Syslog. Информация о каждом этапе вызова отправляется в формате сообщения о состоянии системы, которое распознается и записывается программным агентом, собирающим системную информацию. Сообщение о состоянии системы содержит следующую информацию:

¾ отметку о времени приема сервером системной информации;

¾ идентификатор шлюза-отправителя информации;

¾ номер сообщения, присвоенный шлюзом;

¾ метку для определения категории сообщения;

¾ пары величин имени атрибута, разделенные запятыми.

ЦО маршрутизирует вызовы с помощью префиксов, которые могут быть либо префиксами зоны, либо технологическими префиксами. Префиксы зон. Эти префиксы, обычно соответствующие региональным кодам, используются для маршрутизации телефонных и факсимильных междугородних вызовов. Технологические префиксы: при обработке вызовов особых категорий - например, вызовов, поступающих на шлюз голосовой почты, необходимо пользоваться особыми шлюзами. Для этого ЦО использует технологические префиксы. Эта опционная функция стандарта Н.323 реализована в ЦО Cisco. Она дает возможность провайдеру поддерживать специализированные приложения, например, приложения голосовой почты, с помощью выделенных централизованных серверов.

Шаблоны ротации вызовов и единицы набора. Для того или иного пункта назначения можно устанавливать несколько целевых шлюзов. Каждый из этих шлюзов называется единицей набора, которой может присваиваться уровень приоритетности. Последовательность обращения к единицам набора называется шаблоном ротации вызовов. Шаблоны ротации вызовов помогают реализовать следующие специализированные функции маршрутизации:

¾ балансирование нагрузки - при одновременной доступности нескольких целевых шлюзов, ЦО может выбирать один из них по методу случайной выборки;

¾ выбор самого экономичного маршрута - в этом случае приоритет отдается маршруту с наименьшей стоимостью услуг;

¾ прямой доступ к ТСОП - зона действия сети может быть расширена, если обеспечить возможность переноса вызова в ТСОП при отсутствии местного шлюза в районе, где располагается вызываемый абонент.

Если пункту назначения соответствует несколько единиц набора, система выбирает ту, которая имеет наибольшее количество разрядов. При одинаковом количестве разрядов предпочтение отдается единице с наивысшим уровнем приоритетности. Если сеанс связи невозможно установить из-за недоступности той или иной единицы набора, система пытается установить связь со следующей, менее приоритетной единицей. Процесс продолжается до тех пор, пока система не завершит перебор всех единиц. При равной приоритетности единиц их выбор происходит по методу случайной выборки.

Сетевое управление. ТО и конфигурирование сетевых элементов выполняются при помощи системы управления элементами или интерфейса командной строки, встроенного в ОС Cisco IOS. Для мониторинга производительности и управления конфигурацией можно пользоваться средствами CiscoWorks и Cisco View, которые работают на платформах HP OpenView, Sunnet Manager и NetView. Эти средства генерируют графическое представление сетевых элементов, выдают информацию об их состоянии и поддерживают запросы о предоставлении конкретных данных. Cisco Voice Manager представляет собой средство управления, работающее с использованием Web-технологий. Оно используется для ТО и мониторинга качества сеансов связи на шлюзах VoIP в сетях, имеющих менее тысячи голосовых портов.

Интерфейсы ТСОП. Шлюз Cisco VoIP поддерживает стандартные интерфейсы Т1 и Е1, необходимые для связи с ТСОП. Карта интерфейса Т1 облегчает международную связь за счет прозрачного преобразования кодировок принятых в странах со стандартом Т1 и кодировок принятых в странах со стандартом Е1. Этот шлюз генерирует сигналы свободной и занятой линии, обратного вызова и переполнения канала, включая разновидности этих сигналов, принятые в отдельных странах.

Рассмотренные услуги в сети должны выполняться с высоким качеством. Особое внимание уделяется обеспечению качества голосовой связи. Высокое качество голоса на шлюзе достигается с помощью передовых методов обработки и обеспечения минимальной задержки. Эти методы снижают требования к полосе пропускания, сокращают расходы и обеспечивают своевременную передачу голосовых пакетов. Кроме того, качество голосовой связи на шлюзе во многом зависит от средств кодирования и декодирования, обеспечивающих усиление и затухание сигнала, глубину подавления эха, уровень распознавания голосовой активности, соотношение сигнал-помеха и степень подавления фоновых шумов. Применяемые методы, предусматривающие приоритет голосовым пакетам, позволяют стабилизировать качество голосовой связи несмотря на колебания сетевой нагрузки Приоритетная обработка голосовых пакетов достигается с помощью использования различных стандартов [17].

В заключение отметим ряд ключевых преимуществ, оказывающих значительное воздействие на услуги IP-сети устраняют физические границы, связанные с телефонией и ее особенностями. Уже доступен весь спектр традиционных телефонных услуг - можно, например, отвечать на звонки из любой точки мира, и при этом вызывающая сторона не будет знать, где вы находитесь. Это обеспечивает гибкость услуги, особенно для работающих в офисе или, наоборот, разъездных сотрудников. IP-сети не зависят от транспортной среды, которую, пользователи выбирают самостоятельно в зависимости от ее местонахождения и стоимости. Важнейшим вопросом является правильный выбор подключения, основанный на требованиях используемых приложений к полосе пропускания. IP-сети основаны на ряде универсальных глобальных стандартов, что позволяет многим производителям прилагать свои продукты. Благодаря этим стандартам стало возможным открытое соревнование многочисленных производителей аппаратного обеспечения и провайдеров сетевых служб. Открытое соревнование приводит к снижению цен и расширяет спектр услуг для конечного пользователя по мере расширения спектра услуг передачи данных пользователи начинают предъявлять требования к надежности сетей и оборудования. Поскольку телефония и другие услуги реального времени становятся частью этой инфраструктуры, программное и аппаратное обеспечения требуют дальнейшего совершенствования для достижения высокой надежности и минимизации времени простоя. Постоянно улучшая продукты для сетей LAN/WAN, Cisco увеличивается их надежность и обеспечивается более высокое качество услуг; решения IP-телефонии меньше, чем УАТС, зависят от физических ограничений оборудования. Матрица коммутации цепей имеет жесткое ограничение на количество одновременных соединений в зависимости от конкретной модели УАТС. Если необходимое количество одновременных соединений превышает ограничения УАТС, нужны дополнительные стойки или модули. Установка дополнительной УАТС потребует дорогостоящего интерфейса, поскольку все межстационарные вызовы обязаны проходить через него. Для каждой УАТС понадобится дополнительная лицензия на ПО. Системы IP-телефонии используют централизованный контроллер вызовов для установки голосовых соединений через локальную сеть. Масштабируемость телефонной сети от одного до нескольких тысяч портов не требует ничего, кроме установок дополнительных телефонов и портов коммутаторов локальных сетей.

Учитывая широкое распространение IP-телефонии в глобальных, корпоративных компаниях, филиальных офисах, а также офисов различных субъектов хозяйствования, проектируемые ИВС должны обеспечить требуемые качество обслуживания и полосу пропускания для поддержки различных приложений сети, типа голоса, компьютерных данных и видеоизображений. Приложения IP-телефонии улучшают качество обслуживания клиентов (пользователей) и увеличивают показатели производительности труда сотрудников хозяйствующих субъектов.

2.3 Мультисервисные системы на базе IP-сетей

Мультисервисные сетевые технологии предусматривают оказание услуг деловой связи с интегрированной поддержкой голоса и видео в существующих сетях, предназначенных для передачи данных. Эта поддержка в перспективе должна заменить услуги голосовой и видеосвязи, предоставляемые через традиционные телефонные сети. Основным технологическим инструментом для реализации этих услуг являются протоколы VoIP и поддерживающие их продукты.

Основной целью перехода от традиционных информационных технологий к мультисервисным является улучшение качества обслуживания клиентов (пользователей), формирование среды, способствующей повышению конкурентоспособности субъектов хозяйствования, сокращению расходов, связанных с эксплуатацией голосовых сетей и СПД, новаторство, расширяющее возможности деловых процедур и операций.

Системный анализ показывает, что для хозяйствующих субъектов, стремящихся к изменению своей инфраструктуры гарантированы возврат инвестиций и оперативных расходов. Так окупаемость корпоративного проекта со 100 пользователями составляет 69%, а кампусного проекта – 36%. Сокращение расходов безусловно является преимуществом мультисервисных сетевых технологий, однако в долгосрочной перспективе эти технологии принесут гораздо большую выгоду за счет внедрения приложений, способных оптимизировать выполняемые процедуры и операции, постоянной реализации передовых современных продуктов и услуг, обеспечивая удовлетворение информационных потребностей и запросов пользователей на самом высоком уровне [18].

Из-за постоянного роста трафика данных (60-80% в год) превышающий в десять раз темпы роста объемов голосового трафика (на 7-9% в год), в ближайшее время общий объем глобального трафика данных значительно превысит объем голосового. Это соотношение меняется не только в сетях общего доступа. В области УАТС также наблюдается процесс коренной модернизации традиционной архитектуры и даже отказ от старых архитектур и переход на активные технологии с добавленной ценностью, а также сервисные архитектуры и системы. Производители начинают осваивать новые, более совершенные УАТС, в которых используются сетевые технологии, поддерживающие работу 100 и более пользователей. В то же время потребители телекоммуникационных услуг начинают устанавливать у себя средства передачи голоса и факса по компьютерным сетям с целью тестирования этой технологии. Внедрение сетевой телефонии в сферу хозяйственной деятельности состоит не только в дополнении базовой технологии прикладными услугами и более оптимальным функционированием объектов информатизации, но и в принципиальном изменении сетевой инфраструктуры.

При разработке и реализации мультисервисных технологий необходимо учитывать три важных фактора. Во-первых, это постоянное новаторство и поддержание высочайшего качества услуг, а также способность быстрого реагирования на непредвиденные перемены в производственной деятельности хозяйствующих субъектов. Во-вторых, это одновременная минимизация технических и деловых рисков при реализации первого фактора, В-третьих, следует учитывать, что не всегда одно-единственное приложение сразу же создает более эффективный способ ведения производственно-хозяйственной деятельности и бизнеса. Учет перечисленных факторов предопределяет конкурентоспособность субъекта хозяйствования и успех его деятельности. Именно сочетание этих факторов обеспечивает сочетание новых продуктов и технологий, создают ту критическую массу, которая приводит к глобальному переходу на новые решения в области создания мультисервисных сетевых технологий.

Эффективная связь, выполненная на базе мультисервисных ИКТ, особенно между субъектами хозяйствования и их ведущими Заказчиками, поставщиками и деловыми партнерами никогда не приобретала такого значения как в настоящее время. Поэтому наиболее передовые компании стремятся обеспечить:

¾ перенос голоса из сетей с коммутацией каналов связи в сферу сетевой телефонии с минимизацией трудностей переходного периода эволюционным технологическим путем;

¾ совершенствование существующих форм и методов ведения производственно-хозяйственной деятельности;

¾ самостоятельность отладки и настройки наиболее ранних версий разработанных продуктов, ограниченность усилий и времени на применение продуктов других компаний;

¾ приобретение средств для увеличения производительности существующих процедур и операций деловой и производственно-хозяйственной деятельности;

¾ внедрение набора прикладных услуг, интеграция которых создает условия оптимизации ключевых аспектов деятельности и бизнеса;

¾ стабильность для коммерческого внедрения;

¾ высокую конкурентоспособность за счет снижения цен на свои продукты.

При использовании сетевой телефонии, включающей объединенную передачу сообщений, конвергенцию трафика и интерактивную совместную работу пользователей, предполагается, что переработка информации будет производиться в центрах обработки вызовов. Эти центры представляют собой сайты, на которых группы квалифицированных агентов обслуживают клиентов, получая телефонные вызовы и отвечая на них. Центры обработки вызовов, как правило, используют бесплатные каналы голосовой связи между клиентом и отделами обслуживания, маркетинга или технической поддержки. Функционирование таких центров может опираться на несколько телефонов, подключенных к УАТС или своевременные мощные телефонные системы, использующие технологии интерактивных голосовых ответчиков, автоматического распределения вызовов, голосовой почты, факс-серверов и компьютерной телефонии. При выполнении заказов средней и высокой сложности и в тех случаях, когда требуется техническая поддержка любого из перечисленных выше методов может вызвать разочарование и у заказчика и у представителя компании, поскольку ни тот, ни другой не видят друг друга и заказываемый продукт, и не может определить условия, при которых он может выйти из строя. Кроме того, неудобство может вызвать режим самообслуживания, при котором Заказчик не имеет возможности пообщаться с представителями компании.

Сетевые центры обработки вызовов, объединяющие сразу несколько подходов значительно расширяют сферу использования сетевой телефонии и намного повышают качество обслуживания клиентов. Причина состоит в том, что эти центры в большой степени опираются на методы традиционной телефонии и могут обеспечить личное визуальное общение и поддержать обмен текстуальной и графической информацией. В модели сетевой телефонии пользователь, который начинает транзакцию на сайте компании или посредством организации через сеть Internet, получает возможность установить голосовую и видеосвязь или одновременно и ту и другую с представителем отдела обслуживания центра обработки вызовов. Специалист этого отдела может оперативно предоставить информацию, необходимую для завершения транзакции. Для визуального контакта многие сайты используют технологию видеоконференцсвязи. Перспективы дальнейшего развития этой технологии весьма заманчивы, так как, наряду с обеспечением высокого качества обслуживания клиентов, предоставляется возможность получения больших объемов прибыли. Подобно центрам обработки вызовов и их приложений интегрированная передача сообщений также может рассматриваться в качестве важнейшего приложения, которое оправдывает внедрение мультисервисных телефонных технологий. Объединенная передача сообщений означает возможность круглосуточного доступа к голосовой, факсимильной и электронной информации, поступающей от заказчика, а также возможность немедленного ответа на нее с любого телефонного аппарата или ПЭВМ. В отличие от традиционных систем голосовой, факсимильной связи и электронной почты система объединенной передачи сообщений позволяет значительно повысить производительность труда специалистов и в целом работает гораздо продуктивнее. Она поддерживает единый универсальный почтовый ящик для входящих сообщений указанных трех типов. Тем самым резко сокращается потребность в копировании и сканировании сообщений для передачи в иную систему, а также значительно снижается вероятность информационных ошибок [19].

Кроме повышения производительности труда, система объединенных сообщений имеет и такие преимущества, как простота доступа и гибкость передачи. Ранее каждому типу сообщений соответствовал свой класс устройств доступа. При интегрированной системе доступ к почтовому ящику осуществляется через традиционный телефонный аппарат, ПЭВМ или факс. Выигрыш в производительности достигается с помощью специальных приложений, которые позволяют прослушивать сообщения электронной почты по сотовому телефону, переадресовывать поступающие по электронной почте сообщения на факсимильный аппарат, пересылать голосовые сообщения на любой адрес электронной почты, прослушивать голосовую информацию через ПЭВМ, которая подключается к КИВС через модем. Все эти функции весьма полезны для большинства деловых пользователей субъектов хозяйствования. Предполагается, что услуги объединенных сообщений будут базироваться на одной или нескольких платформах, существующих в настоящее время, которые совместимы с популярными системами типа Microsoft Exchange или Outlook. Это обстоятельство предоставляет множеству пользователей ПЭВМ доступ к новым услугам через знакомый для них интерфейс. Кроме того, поскольку услуги объединенных сообщений обеспечиваются работой серверов, многие продукты могут легко поддерживать функции, эквивалентные услугам традиционной голосовой почты с помощью канал компьютерной телефонии связывающего сервер с УАТС.

В заключение следует отметить, что одной из наиболее перспективных областей применения мультисервисных функций совместной работы в сети является управление знаниями. Управление знаниями выходит за рамки управления информацией, возникающей в процессе совершения транзакций и управления данными, получаемых из структурированных БД. Одной из существенных предпосылок разработки и внедрения эффективной системы управления знаниями является простота связи и доступа к информации с одновременным использованием мультисервисных приложений для совместной работы - это прикладные программы и утилиты, сочетающие голос и визуальное взаимодействие с использованием информации. Таким образом разработка и внедрение новых технологий видеоконференцсвязи влечет к увеличению прибыли в хозяйствующем объекте, также введение видеоконференцсвязи приводит к структурированию систем баз данных.

2.4 Расчет эффективной излучаемой мощности

Эффективная излучаемая мощность определяется по формуле 1:

EIRP = РПРД - WАФТпрд + GПРД (1)

где - РПРД - выходная мощность передатчика, дБ;

WАФТпрд - потери сигнала передатчика, дБ;

GПРД - усиление антенны передатчика, дБ.

Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности одной точки доступа данные представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Параметры данных

По формуле 1 определим эффективную изотропную излучаемую мощность которая составляет:

EIRP = 18 – 6 + 24=36 дБ

2.4.1 Расчет зоны действия сигнала

Эта методика позволяет определить теоретическую дальность работы беспроводного канала связи, построенного на оборудовании D-LINK. Следует сразу отметить, что расстояние между антеннами, получаемое по формуле – максимально достижимое теоретически, а так как на беспроводную связи влияет множество факторов, получить такую дальность работы, особенно в черте города, увы, практически невозможно. Для определения дальности связи необходимо рассчитать суммарное усиление тракта и по графику определить соответствующую этому значению дальность. Усиление тракта в дБ определяется по формуле 2 [20].

(2)

где - – мощность передатчика;

– коэффициент усиления передающей антенны;

– коэффициент усиления приемной антенны;

– реальная чувствительность приемника.

По графику, приведённому на рисунке 9, находим необходимую дальность работы беспроводного канала связи.

Рисунок 9 – График для определения дальности работы беспроводного канала связи

По графику (кривая для 2.4Гц) определяем соответствующую этому значению дальность. Получаем дальность приблизительно равную 270 м.

Без вывода приведём формулу для расчёта дальности. Она берётся из инженерной формулы расчёта потерь в свободном пространстве [20].

(3)

где – FSL (free space loss) – потери в свободном пространстве (дБ);

F – центральная частота канала на котором работает система связи (МГц);

D – расстояние между двумя точками (км).

FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается следующим образом:

(4)

где – Yсум – суммарное усиление;

Рпер – мощность передатчика;

Рчув.пр. – чувствительность приемника;

Кус – коэффициент усиления антенны приемника;

– затухание в антенно-фидерном тракте;

SOM – запас по усилению.

Для каждой скорости приёмник имеет определённую чувствительность. Для небольших скоростей (например, 1-2 Мбит) чувствительность наивысшая: от –90 дБ до –94 дБ. Для высоких скоростей, чувствительность намного меньше.

SOM (System Operating Margin) – запас в энергетике радиосвязи (дБ). Учитывает возможные факторы отрицательно влияющие на дальность связи, параметр SOM берётся равным 15 дБ. Считается, что 15-ти децибельный запас по усилению достаточен для инженерного расчета. Таким образом определим суммарное усиление по формуле 4 [20].

В итоге определим дальность связи по формуле 3.

3 ОЦЕНКА ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

3.1 Себестоимость пакета оборудования для видеоконференции

В последнее время компьютер стал одним из основных рабочих инструментов. В ПК хранятся самые разнообразные данные: информация о клиентах, финансовые документы, материалы для презентаций, другие постоянно нужные в работе документы. Известно, что для любой деловой активности жизненно важен обмен данными. Этот обмен может проводиться в разной форме - в виде обсуждения проблем с коллегами, общения с клиентами или поставщиками - но всегда является одним из важнейших способов работы.

Применение систем проведения видеоконференций для обмена информацией позволяет существенно упростить этот процесс. С помощью таких систем мы можем устанавливать связь с непосредственным участием компьютеров - достаточно сделать вызов со своего ПК, и можно в реальном времени обмениваться файлами, обсуждать их и совместно редактировать с помощью удобных для нас приложений. Этот метод позволяет быстро, легко и удобно обмениваться информацией.

Благодаря выводу на экран изображения собеседника, мы можем общаться с ним так же легко, как и при личной встрече. На экране видны жесты, мимика - все, что так облегчает нам понимание и никак не обеспечивается при работе с факсом, электронной почтой или телефоном. В результате исключаются потери времени и случайные ошибки. Таким образом, системы проведения видеоконференций существенно помогают в ведении дел [21].

Самая недорогая и распространенная система видеоконференций базируется на персональном компьютере. Большинство настольных видеоконференций состоит из набора программ и аппаратуры, интегрированных 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. Проблемой является низкое быстродействие при передаче по аналоговым линиям. Скорость самого быстродействующего модема (по крайней мере, из используемых) составляет 56 кбит/с. Это фактически приводит к тому, что передача данных получает больший приоритет и становится более важной, чем аудио и видео. Поэтому настольные видеоконференции с использованием модемной связи обеспечивают передачу от 4 до 10 видеокадров в секунду, что вряд ли приемлемо. В лучшем случае результатом будет окошко с видеоизображением размером в 176х144 элемента.

Если же использовать ISDN, где доступна связь на скоростях 128 кбит/с, то возможна передача видео от 10 до 30 кадров в секунду с вдвое большим окном, чем при модемной связи. Использование ISDN возрастет от 50 до 80 процентов от общего числа систем видеоконференций. К сожалению, и ISDN присущи определенные недостатки, среди которых надо выделить высокую стоимость. Наиболее оптимальный уровень быстродействия - это использование локальной вычислительной сети в качестве конвейера передачи или технологии xDSL. Данный вариант имеет преимущество в быстродействии, однако чтобы получить подобный высокий уровень производительности, сеть должна быть специально выделена для проведения видеоконференций.

В данном разделе диплома по экономическому обоснованию пакета для видеоконференции необходимо определить из чего складывается себестоимость и оптовая цена, пользуясь методом укрупненного расчета. Этот метод позволяет определить цену изделия , не прибегая к громоздим и детальным расчетам затрат труда, материалов, покупных изделий, необходимых для изготовления того или иного оборудования.

Произведем расчет по следующей методике. Руководствуясь блок-схемой, составляем спецификацию. На основе действующих прейскурантов основных цен вычисляется стоимость затрат на покупные изделия и полуфабрикаты. При этом дополнительно рассчитываются транспортно-заготовительные расходы в размере 5-10 % от стоимости покупных изделий [22].

Укрупненный расчет суммы затрат на материалы и суммы основной заработной платы производственных рабочих производим по следующим формулам:

М=( Пи*Ум)/Уп.и (5)

Зп=(Пи*Уз.п.)/Уп.и. (6)

где М- стоимость основных материалов;

Пи- стоимость покупных изделий и полуфабрикатов;

Зп - основная заработная плата производственных рабочих;

У п.и.; Ум; Уз.п. - удельный вес затрат соответственно на покупные изделия и полуфабрикаты, материалы и заработную плату.

В результате предыдущих вычислений определим полную себестоимость блока по формуле 7:

С=(М+Пи+Зп(1+А))(1+В) (7)

где А - коэффициент, учитывающий величину накладных расходов;

В - коэффициент, учитывающий величину внепроизводственных расходов.

Оптовая цена изделия определяется в условиях серийного производства путем добавления к полной себестоимости плановых накоплений (рентабельности) с помощью соотношения:

Цо= С (1+(Р/100)) (8)

где Р - планируемый процент рентабельности.

В таблице 2 перечислены основные составляющие пакета для системы видеоконференции.

Таблица 2 - Основные составляющие системы видеоконференции

Согласно таблице устанавливаем структуру затрат, характерную для мелкосерийного, серийного производства: стоимость основных и вспомогательных материалов М=10%, стоимость покупных изделий и полуфабрикатов Пи=45%, заработная плата Зп=45%. Тогда получим:

М=(705000*10)/45=156600 рублей

Зп=(705000*45)/45=705000 рублей

После того как мы определили стоимость основных и вспомогательных материалов М, стоимость покупных изделий и полуфабрикатов Пи и заработная плата производственных рабочих Зп, мы можем определить полную себестоимость устройства ввода-вывода для ВКС определяем по формуле 7:

С=(156600+705000+705000(1+2,6))(1+0,026)=3488000 рублей

Оптовая цена устройства ввода-вывода ТВ сигнала для видеоконференции равна:

Цо=3488000 (1+ 1,1/100)= 3675000рубля.

Нашей задачей является определение стандарта, который требуется для обеспечения работы абонентского устройства для видеоконференций в Internet . Каждый из них имеют достоинства и недостатки.

Наилучший с точки зрения пользователя можно выбрать методом иерархий. Метод иерархий представляет собой сравнительный метод нескольких параметров между собой и после определяются конечные данные по параметрам определенным ранее [23].

Рисунок 10 - Метод иерархий

Метод иерархий состоит из нескольких этапов на первом мы по таблице 3 в которой представлены два стандарта и их критерии, мы будет выбирать по данным критериям оптимальный с точки зрения цены и качества для пользователя стандарт. Для этого необходимо сравнить стоимостные, количественные и скоростные критерии, и в результате получить оценки по этим стандартам. Также данные критерии определяют количество участников видеоконференции что немаловажно для субъектов хозяйствования.

Таблица 3 – Стандарты и их критерии

На основании попарного сравнения выставим оценки значимости критериев по отношению к основной цели в таблице 4.

Таблица 4 - Оценки значимости критериев

Оценки выставлялись с помощью следующей шкалы:

– 1 – равная важность;

– 3 – умеренное превосходство одного над другим;

– 5 – сильное превосходство;

– 7 – значительное превосходство;

– 9 – очень сильное превосходство;

– 2, 4, 6, 8 – промежуточное решение.

На основании этой матрицы определим значение компонентов собственного вектора матрицы аi. На основании оценок шкал получим значение компонентов и их сумму: а1 = 2,51; а2 = 1,9; а3 = 0,07; а4 = 0,42; ∑аi = 4,9. По полученным нами компонентам определим вектор приоритетов для каждого из критериев:

хi = аi/ ∑аi (9)

где - аi - вектора матрицы;

∑аi - сумма векторов матрицы.

Таким образом на основании вычислений векторов и суммы векторов матрицы получим значении векторов приоритетности: х1 = 0.53, х2 = 0.38, х3 = 0.01, х4 = 0.08. Определим согласованность матрицы:

lmax = (1 + 1/2 + 1/5+ 1/4)*0.53 + ( 2 + 1 + 1/7 + 1/4)*0.38 + (5 + 7 + 1 + 1/2)*0.01 + (4 + 4 + 5 + 1)*0.08 = 4*0,53+3,39*0,38+13,5*0,01+11*0,08 = 4,34

Сравним индекс согласованности с той величиной, которая получилась бы при случайном выборе количественных суждений их шкалы 1/9, 1/8, 1/7,… 9/.

Средние согласованности для случайных матриц разного порядка приведены в таблице 5.

ИС = (lmax – n)/(n-1) = (4,34 – 4)/(4 – 1) = 0,11 (10)

Таблица 5 - Согласованности для случайных матриц разного порядка

Если разделить ИС на случайную согласованность матрицы того же порядка, то получится отношение согласованности:

ОС = ИС/СС= 0,11 / 0,9 = 0,12 (11)

Используя метод попарного сравнивания каждого показателя оценим значимость альтернативных проектов по отношению к каждому критерию, как показано в таблицах 6 и 7.

Значимость альтернативных проектов является определяющей оценкой того что выбранный нами метод расчета и проект создания системы видеоконференцсвязи является наилучшим.

Таблица 6 - Критерии комплекта

Таблица 7 - Критерии комплекта

По результатам предыдущих таблиц построим таблицу 8 для расчета глобальных приоритетов.

Таблица 8 - Глобальный критерий по каждому из проектов

Глобальный критерий по каждому из проектов определяется путем перемножения значимости критерия на значимость альтернативы по отношению к данному критерию и суммирования полученных чисел.

Таким образом, можно считать, что наиболее эффективным, с учетом выбранных критериев, будет абонентское устройство для проведения видеоконференций, использующее стандарт Н.323.

4 ОХРАНА ТРУДА

4.1 Оптимизация зрительного взаимодействия оператора и видео-дисплейного терминала

Тема дипломного проекта «Передача видео изображение в системе беспроводной связи» непосредственно связана с видедисплейными терминалами или ВДТ на которых происходит обмен передача и прием видео-сообщение разного рода. На каждом из таких видеодисплейных терминалов постоянно находится работник его обслуживающий а именно оператор ВДТ. Оператор постоянно производит следующие виды работ: группа А - считывание информации с экрана, группа Б - ввод информации, группа В - творческая работа в режиме диалога с ЭВМ. Таким образом при отсутствии ВДТ возможность передачи видео изображение становится невозможной. Также при отсутствии оптимальных условий труда для оператора ВДТ, возможность передачи видео изображение не является 100 процентной. Поэтому основной темой раздела по охране труда становится «оптимизация зрительного взаимодействия оператора и видео-дисплейного терминала.

К основным вредным и опасным факторам связанным с ВДТ относятся:

¾ несоответствие визуальных эргономических параметров ВДТ (по яркости, контрастности и т. д.), неправильное расположение рабочих мест и спроектированного освещения в помещении. Рабочее место необходимо располагать таким образом, чтобы в поле зрения не попадали оконные проемы или осветительные приборы. Следует добиваться уменьшения отражений на экране от различных источников света. Должны применяться преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ [24].

¾ при низком уровне освещенности ухудшается видимость, при слишком высоком, уменьшается контраст изображения на экране. Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк [24].

¾ ВДТ является источником электромагнитных излучений, включая рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и радиочастотное. Рентгеновское излучение на расстоянии 5 см от экрана не превышает ПДУ, равного 0,1 мР/ч. Уровни ультрафиолетового излучения и инфракрасного излучения значительно ниже принятых гигиенических нормативов [24].

¾ высокая или низкая температура воздуха отрицательно сказывается на функциональном состоянии человека. В производственных помещениях, где работают на ВДТ, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата в холодный и теплый периоды года. Уровни шума на рабочих местах нормируются в зависимости от характера выполняемой работы на ВДТ [24].

¾ напряжение зрительного анализатора, ухудшение зрения вызванная: низкая контрастность, частые перепады яркости и мерцание экрана, длительность наблюдения за экраном и другие [24].

Основным неблагоприятным фактором будем считать - напряжение зрительного анализатора а основной задачей данного раздела - оптимизация зрительного взаимодействия оператора и видео-дисплейного терминала.

Постоянная работа с экраном дисплея может вызвать перенапряжение зрительного анализатора. Наблюдаются: покраснение век, слезотечение, снижение остроты зрения, жжение и боль в глазах, что характерно для астенопии. Причины: низкая контрастность, частые перепады яркости и мерцание экрана, длительность наблюдения за экраном и др. При непрерывной работе первые признаки астенопии могут отмечаться через 40—45 мин; через 2 ч зрительные функции существенно снижаются. Более чем 4-часовое пребывание перед экраном ВДТ может привести к кумуляции утомления, о чем свидетельствует сохранение дискомфорта после трудового дня и ночного отдыха. Влияние указанных факторов приводит к снижению остроты зрения, уменьшению объема аккомодации, замедлению конвергенции. Возможны нервно-психические нарушения.

Особенность зрительного восприятия информации вытекает из следующих факторов: яркость знака (яркость фона) видеодисплейного терминала на основе, внешняя освещенность экрана, угловой размер знака. Оптимальным диапазоном значений визуального эргономического параметра называется диапазон, в пределах которого обеспечивается безошибочное считывание информации при времени реакции человека – оператора, превышающем минимальное, установленное экспериментально для данного типа видеодисплейного терминала на основе ЭЛТ, не более чем в 1,2 раза. В таблице 9 приведены нормы основных параметров ВДТ. Допустимым диапазоном значений визуального эргономического параметра называется диапазон, при котором обеспечивается безошибочное считывание информации, а время реакции человека - оператора превышает минимальное, установленное экспериментально для данного типа видеодисплейного терминала на основе ЭЛТ, не более чем в 1,5 раза. При несоблюдении данных норм, у оператора производящего обработку информации посредством видеодисплейного терминала на основе ЭЛТ, возникает утомление зрительного анализатора, вызванное физиологическими особенностями организма к восприятию информации, также немаловажным факторами при работе с видеодисплейными терминала на основе ЭЛТ является нормативы микроклимата. В производственных помещениях, в которых работа на ВДТ является вспомогательной (не основной), температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах должны соответствовать характеру основной выполняемой работы в соответствии с действующими гигиеническими требованиями к микроклимату производственных помещений [25].

В производственных помещениях, в которых работа на ВДТ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.), должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата приведенные в таблице 10. Оптимальные параметры микроклимата подходят для всех видов работ, которые исходя из общих энерго-затрат организма, делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые. Работа оператора ВДТ относится к легким работам, выполняемые сидя или стоя, не требующие систематического физического напряжения.

Таблица 9 - Нормируемые визуальные параметры ВДТ

Таблица 10 - Оптимальные нормы микроклимата для помещений с ВДТ и ПВМ

Индикаторы зрительной информации рекомендуется размещать в оптимальных участках поля зрения, которые характеризуются в горизонтальной плоскости углом 30º – 40ºС и 0º – 30ºС вниз от линии взора. Наиболее важные индикаторы располагают на уровне глаз оператора или ниже. Рекомендуемое расположение индикаторных приборов на панелях стендов показано на рисунке 11.

а) б)

Рисунок 11 а) - Рекомендуемое расположение оператора ВДТ б) - Зона досягаемости оператора

Произведем исследование влияния параметров предъявления зрительной информации на характеристики деятельности человека при помощи программы АС-protection, пример меню данной программы приведен на рисунке 12.

Рисунок 12 - Пример меню программы AC-protection

В качестве исследуемых взаимосвязанных параметров изображения выб­раны: цвет символов, окна и фона, время экспозиции символов, угловой раз­мер знаков, местоположение окна для предъявления символов на экране инди­катора и др. Результаты измерений приведены в таблице 11 и на рисунке 13.

Таблица 11 - Обработка результатов

Рисунок 13 – Графики результатов исследуемых параметров

При разработке интерфейса, уменьшение напряжения глаз должно достигаться за счёт выбора правильных размеров символов и рационального цветового оформления.

Цвет является средством информации и оказывает на человека большое психологическое воздействие. Правильный выбор цвета доставляет удовольствие от общения с программой и повышает производительность труда, в то время как неквалифицированное цветовое решение вызывает зрительное утомление, ухудшает настроение и вызывает нервозность. К примеру, слишком тёмные цвета могут вызвать чувство угнетения и тяжести. Светлые и насыщенные тона (с большой яркостью) стимулируют порядок, создают дополнительную видимость и различаемость при плохом освещении.

Также на зрительное восприятие влияет размер и постоянство отображаемой информации. Исходя из проведенных экспериментов можно сделать выводы, что для испытуемого №1 вероятность определения достоверной информации будет наивысшей только при некоторой длительной адаптации к программной среде; испытуемый №2 наиболее быстро адаптируется к данной среде, а испытуемый №3 слабо распознаёт информацию на экране ВДТ.

Заключение: Профилактика заболеваний. Руководители организаций вне зависимости от форм собственности и подчиненности обязаны привести рабочие места операторов ВДТ в соответствие с санитарно-гигиеническими требованиями. Необходимо правильно организовать режим труда и отдыха операторов ВДТ. Введение кратковременных регламентированных перерывов через 1,5—2 ч работы позволяет предупредить раннее развитие зрительного утомления. Чередование и продолжительность кратковременных перерывов зависит от длительности рабочей смены (8 или 12 ч), вида деятельности (А, Б или В), категории напряженности зрительных работ. Требования к организации режима труда и отдыха при работе с ВДТ установлены в СанПиН 9-131 РБ2000 "Гигиенические требования к видео-дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы.". Организация рабочего места является одним из условий, способствующих повышению производительности труда и сохранению здоровья операторов ВДТ. Строгие требования предъявляются к рабочей мебели, расположению оргтехники.

С целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и монотонии целесообразно выполнять различные комплексы физических упражнений во время регламентированных перерывов. В случае возникновения у работников зрительного дискомфорта и др. неприятных ощущений (несмотря на соблюдение санитарно-гигиенических, эргономических требований, режима труда и отдыха) следует применять индивидуальный подход к организации работы с ВДТ, периодически переключаться на работу, не связанную с использованием ВДТ.

В соответствии с приказом Минздрава РБ от 14 марта 2006 г. № 90 профессиональные пользователи ВДТ должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (1 раз в год) медицинские осмотры. К работе с ВДТ допускаются лица, не имеющие медицинских противопоказаний. Женщины со времени установления беременности и в период кормления ребенка грудью к выполнению всех видов работ, связанных с использованием ВДТ, не допускаются. Трудоустройство беременных женщин следует осуществлять в соответствии с нормами СанПиН 2.2.0.555РБ96 "Гигиенические требования к условиям труда женщин". В средних специальных и высших учебных заведениях, а также на курсах по профессиональной подготовке длительность работы на ВДТ или ПЭВМ не должна превышать 0,5—1 ч в день [26].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Системный анализ современного состояния видеоконференцсвязи позволил оценить зарубежный и отечественный опыт, выявить узкие места и недостатки традиционных технологий управления системой взаимосвязи субъектов хозяйствования. Проведенный анализ показал, что информатизация субъектов хозяйствования и протекающих в них управленческих процессов находится в начальной стадии своего развития и является весьма актуальным направлением совершенствования и повышения эффективности их функционирования. Все это позволило правильно поставить цель и сформулировать конкретные задачи проведения настоящих исследований. Полученные результаты, теоретические положения и практические рекомендации применимы к любому субъекту хозяйствования, независимо от его профиля и назначения, формы собственности и масштабов деятельности. При этом должны быть учтены его специфические особенности, накладываемые прикладной сферой его деятельности

Итак, возможности видеоконференцсвязи велики. Возникает вопрос: если всё так хорошо, то почему же видеоконференции не используются повсеместно? Что мешает их распространению? Существуют две основные проблемы, тормозящие развитие видеоконференцсвязи, решение которых требует значительных материальных затрат.

Первая проблема состоит в пропускной способности канала связи. Аналоговые телефонные линии вполне подходят для передачи аудио-сигнала, но не в состоянии обеспечить качественной трансляции потока видеоинформации. В принципе существуют системы уплотнения каналов, позволяющие решить эту проблему, но область их применения достаточно ограничена. Решить вопрос помогает широкое распространение ISDN (цифровой сети с интеграцией услуг) и глобальных IP-сетей. Кроме того, в пределах одного субъекта хозяйствования для проведения видеоконференции вполне может подойти локальная сеть, которая в последнее время стала неотъемлемой частью любой более-менее солидной фирмы.

Вторая проблема - скорость обработки аудио- и видео-потока, т.е. время кодирования передаваемой и декодирования получаемой информации. Технологии видеоконференцсвязи используют специальные алгоритмы, позволяющие сжимать поток данных в десятки, а в некоторых случаях и в сотни раз. Фактически передаются не сами аудио- и видеосигналы, а основные параметры, по которым сигнал на принимающем компьютере восстанавливается с приемлемым качеством изображения и звука. Если компьютер-приемник не успевает обрабатывать поток информации, то появляются пропущенные кадры, сбои в речевом канале и т.д. Поэтому для организации конференцсвязи на высоком уровне требуется качественное оборудование на каждом рабочем месте.

Решить проблему обработки информации позволяют два основных подхода - программный и аппаратный. Программный более дешевый, но ограниченный по возможностям. Он основывается на специализированном программном обеспечении, использующем для реализации алгоритмов кодирования/декодирования центральный процессор компьютера. Это приводит к значительному ухудшению качества передаваемого сигнала и замедляет работу всех других приложений.

Второй подход включает использование специализированного аппаратного обеспечения с предустановленным на заводе программным обеспечением. Эти законченные решения обладают высокими качественными характеристиками, но имеют высокую стоимость. Если совместить два вышеописанных подхода, то можно получить достаточно гибкий программно-аппаратный комплекс с надлежащим качеством связи и приемлемой ценой. Такие решения и являются наиболее распространенными.

При разработке концептуально-теоретических основ видеоконференцсвязи в первую были выявлены основные субъекты и объекты исследования, а именно взаимодействие субъектов хозяйствования и система взаимодействия на основе ВКС соответственно. Характеризуя видеоконференцсвязь, были исследованы её основные характеристики и области применения

Значительное внимание в проекте уделено режимам и способам проведения видеоконференцсвязи. По результатам исследования было определено, что существующие режимы проведения видеоконференций можно разделить не только по техническим характеристикам но и принципам соответствия различным стандартам. Были исследованы циркулярный, групповой и адресный режимы, каждый из которых четко ориентирован на решение своих задач. Было определено, что видеоконференцсвязь может быть организована несколькими способами, наиболее распространенными из которых являются: технологический, стандартный компьютерный, телекоммуиикационно-ориентированный.

Рассматривая сферы внедрения видеоконференцсвязи, можно заметить что в последнее время ВКС находит применение практически во всех сферах жизни. Но значительно расширяется ВКС в медицине, науке, сфере обучения. Происходит это по объективным причинам, а именно: для бизнеса видеоконференции способны существенно сниз ить расходы, связанные с оплатой командировочных и с вынужденным отрывом сотрудников от работы на время перелета или переезда к месту деловой встречи; для сфер обучения даёт возможность не просто прослушать и увидеть лекцию известного преподавателя, находящегося в другом полушарии, но осуществлять интерактивное общение с помощью видеоконференций; для медицины – возможность телемедицины.

В дипломном проекте приведены рекомендации по проведению ВКС т.к. при использовании видеоконференцсвязи докладчик должен быть детально подготовлен, должен быть знаком с оборудованием, правильно и четко преподносить материал. Также после проведения видеоконференции докладчики и слушатели должны иметь возможность проанализировать обучение и дать конструктивную оценку проведения конференции.

В разделе диплома по технико-экономической эффективности определили из чего складывается себестоимость и оптовую цену пакета для видеоконференции, пользуясь методом укрупненного расчета. Этот метод позволяет определить цену изделия, не прибегая к громоздким и детальным расчетам затрат труда, материалов, необходимых для изготовления того или иного оборудования. В результате расчета было выявлено, что наиболее эффективным, с учетом выбранных критериев, будет абонентское устройство для проведения видеоконференций, использующее стандарт Н.323.

Подытоживая вышеизложенное, можно сказать, что конечно, видеоконференции никогда не заменят личного общения, но они позволяют добиться принципиально нового уровня взаимодействия между людьми, подчас разделёнными тысячами километров, и в ближайшем будущем станут неотъемлемой частью всех слоев общества.

ЛИТЕРАТУРА

. Чернышев В.О, Качура Л.П. К вопросу выбора инструментальной среды современных информационных технологий. Проблемы создания информационных технологий. - Мн., ризограф института управления, 1998, вып. 2, том 1. – 35с.

. Величко Л.Н., Качура Л.П., Метлицкий Ю.Н., Чернышев В.О. Инструментальная аппаратно-программная среда информационного пространства РБ. Проблемы создания информационных технологий. - Мн., ризограф института управления, 1998, вып. 2, том 2. – 28с.

. Величко Л.Н., Качура Л.П., Метлицкий Ю.Н., Чернышев В.О. Доступ в Интерне. Вестник связи - Мн.: ООО «Поликрафт», 2003, №3. – 26с.

. Величко Л.Н., Качура Л.П., Метлицкий Ю.Н., Чернышев В.О. Электронная системы видеоконференцсвязи. - Мн., ризограф института управления, 1998, вып. 2, том 3. – 67с.

. Величко Л.Н., Качура Л.П., Метлицкий Ю.Н., Чернышев В.О. Основы информатизации субъектов хозяйствования на базе новых информационных технологий. - Мн.: ООО «Технопринт», 2003. – 51с.

. Величко Л.Н., Качура Л.П., Метлицкий Ю.Н., Чернышев В.О. Классификация информационно-вычислительных сетей. Электроника инфо – Мн.: ООО «Поликрафт», 2003, №7. – 49с.

. Величко Л.Н., Качура Л.П., Метлицкий Ю.Н., Чернышев В.О. К вопросу выбора концептуального подхода к построению информационного общества РБ. Электроника инфо – Мн.: ООО «Поликрафт», 2005, №5. – 9с.

. Величко Л.Н., Качура Л.П., Метлицкий Ю.Н., Чернышев В.О. Организация службы электронной почты в сети Internet. Электроника инфо - Мн.: ООО «Поликрафт», 2005, №3. – 7с.

. Республика Беларусь. Постановление. О государственной программе информатизации Республики Беларусь на 2003-2005 годы и на перспективу до 2010 года «Электронная Беларусь». Принят Палатой представителей 06.11.2002.: одобр. Советом Респ. 10.01.2003. – Мн.: Информпресс, 2003. – 67с.

. Республика Беларусь. Постановление. О государственной программе информатизации Республики Беларусь на 2010 годы и на перспективу до 2015 года «Электронное общество». Принят Палатой представителей 10.05.2009.: одобр. Советом Респ.12.06.2009. – Мн.: Информпресс, 2009. – 67с.

. Соколов А.В., Шаньгин В.Ф. Защита информации в распределенных корпоративных сетях. – М.: ОАО «ДМК Пресс», 2002. – 156 с.

. Артамонова Е.В. Видеоконференции. Нужны ли они вашей компании и с чего их начать. – М.: УО «Штампсервис», 2005. – 127с.

. Готовцев К.Л. Интернет как основа. – М.: ООО «Рихтиг», 2000. – 43с.

. Морозов А.Б. Современные методы защиты информации. – М.: Радио и связь, 1996. - 223с.

. Лукацкий А.В. Системы видеоконференций. Статья на сайте http://www.infosec.ru. – Дата доступа 02.04.2011.

. Аркатов Е.В. Передача сообщений в сетях данных. – М: Радио и связь, 2002. – 183с.

. Фролов Б.А., Фролов Р.Л. Видеоконференции в IP-сетях. Статья на сайте http://www.citforum.ru. – Дата доступа 09.04.2011.

. Галатенко В.Р., Трифаленко И.И. В сети Internet. Статья на сайте http://www.citforum.ru. – Дата доступа 21.04.2011.

. Синепол В.С., Цикин И.А. Системы видеоконференцсвязи.– М.: ОАО «Сайзис», 1999, - 136с.

. Лунин Б.В., Кахинов Ф.А. Основы экономики. Статьи на сайте http://www.econom.ru. – Дата доступа 03.05.2011.

. Лубянов В.И., Старова Г.А. Безопасность финансовых отчислений в отрасли связи. – М.: ОАО «Печать», 2008. – 43с.

. Миловая Н.Г. Формула экономики. – М.: ООО «Юнити», 2000, - 157с.

. Андреенко П.А, Авдотьева Е.А. Охрана труда как один из принципов бизнеса. – М.: ОАО «Печатный дом», 2005. – 192с.

. Русак О.Н. Безопасность жизнедеятельности и здоровья работника на предприятии. - Мн.: ООО «Технопринт», 2003. – 79с.

. Салвенди Г.А. Человеческий фактор. – М.: ООО «Печать», 1999, - 64с.

. Семич В.П. Охрана труда при работе на персональных электронно-вычислительных машинах. – Мн.: Интерсервис, 2001. – 61с

АННОТАЦИЯ

В настоящей дипломной работе раскрыты цель, задачи, объект, субъект и основные этапы построения систем видеоконференцсвязи. В работе выполнен обзор основных сфер использования видеоконференцсвязи, также представлены режимы и способы проведения ВКС, приведены стандарты систем видеоконференцсвязи и выявлены наилучшие из них. Также раскрыта суть и возможности видеоконференцсвязи, приведены основные сферы использования, а именно: политика, бизнес, наука и сфера образования, для которых ВКС даёт новые пути развития и становление новых технологий. В дипломной работе основные системы и способы передачи данных на которых была создана и развивается видеоконференцсвязь. Рассматривается инструментальная среда реализации системы взаимодействия клиентов на основе ВКС. Приведено основное направление развития видеоконференцсвязи, такое как IP-телефония. Также рассмотрены возможности проведения ВКС на базе мультисервисных систем. Оценивается технико-экономическая эффективность работы по созданию систем видеоконференцсвязи её окупаемость и затраты на её создание. Определены оптимальные параметры зрительного взаимодействия оператора и видеодисплейного терминала.

Дипломная работа включает в себя 4 раздела, состоит из 79 страниц, содержит 13 рисунков, 11 таблиц и 11 формул.