Mulinek Arkadiusz Fira Piotr dr inż. Piotr Suchomski

Transkrypt

1 Mulinek Arkadiusz Fira Piotr dr inż. Piotr Suchomski

2 Wprowadzenie Wideokonferencja techniczna możliwość spotkania się dwóch lub więcej osób znajdujących się w różnych, odległych miejscach. Dzięki synchronicznej transmisji głosu i obrazu wideo osoby uczestniczące w wideokonferencji widzą się i słyszą.

3 Zalety wideokonferencji Oszczędność czasu, Oszczędność kosztów, Ułatwienie organizowania spotkań, Możliwość pracy nad wspólnymi dokumentami wszystkich uczestników spotkania, Możliwość rejestracji spotkań, Możliwość prezentacji nagrań AV.

4 Podstawowe elementy Wejście wideo: kamera lub webcam, Wyjście wideo: TV, monitor, projektor, Wejście audio: mikrofon, Wyjście audio: głośnik, słuchawki, Medium przesyłania danych: analogowa, cyfrowa linia telefoniczna, LAN, Internet.

5 Stanowisko wideokonferencyjne Największe dostępne na rynku urządzenia to tzw. terminale grupowe (zwane również systemami pokojowymi). Cały system - kodek audio-wideo, wzmacniacze audio oraz tzw. multipleksery - umieszczony jest na wózku. Multipleksery to urządzenia umożliwiające scalenie pojedynczych kanałów B w jedno szerokie pasmo logiczne o przepustowości od 128 kbit/s do 2 Mbit/s. Najczęściej spotykana szybkość transmisji danych, używana w systemach grupowych, to 384 kbit/s.

6 Zestawy serii MAIA przekazują obraz o krystalicznie czystej rozdzielczości i pozwalają usłyszeć odgłos szpilki spadającej na drugim końcu linii, To modele umożliwiające jednoczesne przekazywanie ruchomego obrazu (video) i głosu (audio) po linii telefonicznej ISDN, liniach dzierżawionych lub łączami satelitarnymi - wszystko spełniające wymagania standardu H.320. Dodatkowym plusem jest możliwość podłączenia zewnętrznego komputera PC rozszerzającego zestaw o właściwości multimedialne zgodne ze standardem T.120 lub dostęp do internetu wykorzystując możliwości ISDN Modem. Nastawy kamery: Optyka: 1/4 interlinia CCD wraz z kąt nachylenia f=4.3 F=2.4. Kąt widzenia: około 46 (H) oraz 35 (V). Autoregulacja wzmocnienia: kompensacja tylnego oświetlenia.. Wysokiej jakości 6" wyświetlacz LCD (active matrix oraz kąt pochylenia). Interfejsy sieciowe: dostęp podstawowy poprzez 1 łącze ISDN (MAIA S). dostęp podstawowy poprzez 3 łącza ISDN z wbudowanym sumowaniem kanałów dającym prędkość transmisji do 384 kb/s (MAIA 384). Eliminator echa.

7 VEGA zaprojektowano z myślą o łatwym przenoszeniu zestawu z miejsca na miejsce, umożliwia elastyczne prowadzenie wideokonferencji do 384 Kb/s. Praktycznie wkażdym pokoju można podłączyć urządzenie prosto do zewnętrznego monitora (nawet twój własny telewizor) i linii ISDN nie tracąc nic z jakości połączenia. VEGA jest całkowicie zgodna ze standardem H.320 z możliwością jednoczesnej transmisji przekazu ruchomego obrazu video i głosu po liniii ISDN, liniach dzierżawionych czy łączach satelitarnych. Global interoperability: ITU-T H.320, H.323 (2Q1999). MCU Compatibility H.243. Network Interfaces: - 1 ISDN/RJ45 ( VEGA E.L. /VEGA 128). - 3 ISDN/RJ45 with integrated channel aggregator (VEGA 384). Data rate kb/s ( VEGA E.L./ VEGA 128) kb/s (VEGA 384). Frame rate: - 30 fps decoder/15 fps encoder (VEGA E.L. VEGA 128) fps decoder/encoder (VEGA 384). Audio coding G.711, G.722 and G.728. Video codingitu-t H.261, H.263.

8 Sytemy podręczne Voyager VideoDisplayHigh contrast active matrix 6" LCD with a tilt angl CodingITU-T H.26 ResolutionHigh quality Full CIF(Common Intermediate Format): 288 x QCIF: 178x144 TransmissionNetwork signallingeuro DSS1 / NTI-1 (National ISDN for USA) Global interworkingitu-t H.320 Network interfaces3 EURO ISDN / RJ45 with integrated Channel aggregator Data rate Kbps Frame rate30 fps decoder / encoder Audio codingg.711, G.722, G.728 MicrophoneInternal microphone with Echo Cancellation

9 Telemedycyna wykorzystuje rozległy potencjał wideokomunikacji, aby przełamać geograficzne bariery, dostarczając specjalistycznej opieki na całym świecie poprzez raczej podróż informacji, a nie jak dotychczas podróż pacjentów. Ta technologia umożliwia dostęp do banku informacji, przesyłanie obrazów o wysokiej rozdzielczości, a także audio i video sygnałów w rzeczywistym czasie i z wyjątkową dokładnością. ulepszenie i zwiększenie dostępu usług opieki medycznej szybka diagnoza i medyczna pomoc w nagłych wypadkach pomoc w usługach specjalistycznych, oraz konsultacjach dla mniejszych szpitali lepsza opieka zdrowotna na izolowanych albo odległych obszarach zmniejszona hospitalizacja i eliminacja konieczności podróżowania lekarzy i pacjentów do szpitali dostęp do pierwszej pomocy, w poważnych, nagłych wypadkach albo naturalnych katastrofach umożliwia optymalną kontynuację nauki i szkolenia w naukach medycznych.

10 Nauczanie na odległość Zainstalowanie systemu wideokonferencji w niektórych lokalizacjach jest znacznie tańsze niż stworzenie szkoły czy uniwersytetu. Systemy e-learningowe mają większe wymagania co do jakości transmisji. Możliwość prowadzenia konsultacji na odległość.

11 H.320 transmisja multimediów za pomocą sieci ISDN, również sieci satelitarnych, H.323 transmisja dźwięku i obrazu w sieciach IP (podstawa VoIP), H.324 transmisja multimediów przez analogowe sieci PSTN (za pomocą modemów, niska przepływność bitowa do 56 kb/s) SIP (session Initation Protocol) protokół warstwy aplikacji do nawiązywania, utrzymywania, zrywania połączeń mutlimedialych. Standardy telekomunikacyjne

12 Wideokonferencje, architektura, elementy H.323 Produkty wideokonferencyjne IP/VC H.323 Group System H.323 Desktop IP/VC 3510 MCU Corporate LAN MCM H.323 Gatekeeper/Proxy IP/VC 3520 Gateway IP/VC 3530 wideo Terminal Adapter MCM H.323 Gatekeeper/Proxy Intranet Extranet VPN PSTN H.320 Desktop (over ISDN) H.323 Terminal H.320 Room System (over ISDN) Speech Only (over POTS) H.320 Group System

13 IP/VC Gateway Połączenie między sieciami H.320 i sieciami IP H.323 c Umożliwia wykorzystanie istniejących sieci typu H.320 Połączenia wideo, audio i T.120 do 384 kbps Wsparcie interfejsów PRI, BRI, i V.35 PSTN Dial ISDN

14 Gateways (brama) Składa się z Media Gateway Controller (MGC) i Media Gateway (MG), MGC funkcje sygnalizacyjne (nie związane bezpośrednio z danymi AV), MG obsługa strumienia danych AV, Stanowi interfejs między H.323 a sieciami PSTN, H.320 lub innymi sieciami H.323. Gdy ta sama sieć nie ma potrzeby stosowania bramy.

15 Gatekeeper (strażnik) Dostarcza punktom końcowym kontroli na poziomie połączenia i tuż przed połączeniem, Translacja adresów zamiana aliasów na adres IP, Kontrola wejść autoryzacja,

16 Gatekeeper (strażnik) Sygnalizacja kontroli połączenia, Autoryzacja połączenia ograniczanie dostępu do wybranych bram i terminali, Zarządzanie pasmem, Zarządzanie połączeniem np sprawdzanie czy dany punkt jest zajęty

17 terminal Kontrola systemu, Transmisja mediów formatowanie dźwięku, wideo, danych, komunikatów do interfejsu sieciowego, Interfejs sieciowy oparty na pakietach, Kodek wideo zgodny z QCIF (H.261, H.263), Kodek audio,

18 Funkcja MCU (Multipoint Control Unit) Konferencja punkt-punkt nie wymaga użycia MCU Network Trzech lub więcej uczestników konferencji - MCU jest wymagane Network

19 IP/VC MCU Multipoint Multimedia Conferencing Umożliwia wideokonferencje pomiędzy kilkoma lokalizacjami Wymagane pasmo: 128 kbps do 1.5 Mbps Do 15 sesji na urządzenie Łatwość wykorzystania wielu mostków konferencyjnych Wsparcie dla operatora nadzorującego konferencje

20 Łączenie MCUs Stos MCUs pozwala na zwiększenie liczby dostępnych sesji Cisco MCU Distributed MP Dedicated MP Dedicated MP Dedicated

21 QoS - H.323 Packet Ordering 13 Packet Ordering Packet out of Order Automatically corrects out of order packets at the endpoint Maintains continuity of audio and video streams

22 QoS - Lip Sync through Routers A13 V13 Lip Sync Correction A13 V13 A12 V12 A11 V11 A10 V10 A12 V12 A11 A10 V11 V10 A10 A11 A12 V10 V11 V12 V13 Automatically re-aligns audio and video packets Based on the RTP timestamp Maintains lip sync - even through congested routers

23 QoS - IP Precedence IP Packet Header Type of Service Byte Precedence D T R Reserved for Future Use Allows a different priority for multimedia packets Switches and routers must also support IP Precedence

24 Quality of Service (QoS) Users of Video-based Applications in Business Strongly Request: Audio and Video Quality Be as Close to Broadcast TV Paradigm as Possible

25 Quality of Service (QoS) Guaranteeing a Steady Video Frame Rate/Resolution as well as High Quality Audio Is The Goal

26 Asymmetric Network Transmission Upstream kbps Downstream Mbps Examples: xdsl Cable Modem Satellite Ideal for new last mile network topologies Recommended speed parameter: 2 Mbps download, 250 kbps upload.

27 Większa jakość, większe wymaganie na pasmo E-Learning Business Dial-up 14 to 56 Kbps 128 to 512 Kbps: H.261, H.263, MPEG-4 Up to 8 Mbps: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.261, H.263

28 Standardy kompresji wideo Aplikacja Pasmo MPEG-4 H.261 MPEG-1 MPEG-2 Over WANs Low Motion VHS Quality DVD Quality 28,8 to 400 K 100 to 400 K 0,5 to 1,5 M 1,5 to 10 M

29 Kompresja audio G711, a-law, -law, Opcjonalnie: G722, G723, G728, G729

30 Telepresence (teleobecność) Systemy komunikacji wykorzystujące najnowsze techniki prezentacji obrazu (FullHD, wielkość obrazu odpowiednia do wielkości osób) i dźwięku. Możliwość przekazywania ruchu (dotykanie przedmiotów u zdalnych rozmówców, sprzężenie zwrotne). Kreowanie wrażenia, że rozmowa prowadzona jest w tym samym pomieszczeniu

31 Telepresence (CISCO)

32 Przyszłość wideokonferencji Poprawa jakości obrazu i dźwięku, Rozwój aplikacji typu desktop

33 Przyszłość wideokonferencji Immersive videoconferencing wykorzystanie technik wirtualnej rzeczywistości w celu uzyskania jak najlepszego wrażenia bliskiej obecności wszystkich osób biorących udział w wideokonferencji.

34 Przyszłość wideokonferencji Wykorzystanie grafiki 3D, Wykorzystanie dźwięku przestrzennego, Technika holograficzna, specjalne konstrukcje urządzeń wyświetlających dających możliwie największe złudzenie obrazu przestrzennego, Możliwość przekazywania dotyku.