Совр_АВТ_24.pptx
- Количество слайдов: 29
Лекция 25. Видеоконференции ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Компоненты стандарта Н. 323. 2. Стандартыкомпресcии/декомпресcии видеоизображения при организации видеоконференций.
1. Стандарт H. 323 определяет четыре вида компонентов, обеспечивающих: • терминалы; • шлюзы; • контроллеры зоны (gatekeepers, привратники, конференц-менеджеры); • устройства управления многоточечной связью (Multipoint Control Unit – MCU).
Терминалами для мультимедийных коммуникаций в режиме реального времени служат персональные компьютеры либо автономные устройства, поддерживающие протокол H. 323, на которых могут выполняться мультимедийные приложения.
Поскольку базовым сервисом H. 323 является передача голоса, то в своей минимальной конфигурации такое устройство должно быть просто IP-телефоном. Несмотря на то, что функции видео необязательны, все терминалы с видеовозможностями должны поддерживать кодек H. 261 (или H. 263).
H. 263 является развитием кодека H. 261, видеокартинка, полученная с помощью кодека H. 263 обладает лучшим качеством, поскольку используется полупиксельная технология предсказания движения. Кроме того, используемое кодирование по Хаффману оптимизировано для работы с более низкими скоростями передачи.
Определено пять стандартных форматов кадров Н. 261 и Н. 263:
Шлюзы предназначены для соединения сетей с разными технологиями. Например, шлюз H. 323 осуществляет связь между терминалом в IP-сети и терминалом, подключенным к сети с коммутацией каналов.
Такая связь выполняется с помощью протоколов трансляции для установки и разрыва соединения, преобразования медиаформатов различных сетей, соединенных шлюзом.
Контроллер зоны служит как бы мозгом H. 323 -сети. Основными функциями контроллера зоны являются: • управление и адресация вызовов; • обеспечение основными типами обслуживания, такими как телефонный справочник и сервисом, характерным для УАТС (передача и перенаправление вызовов и т. д. );
• управление использованием полосы пропускания приложениями H. 323 таким образом, чтобы обеспечить качество обслуживания; • управление общим использованием сетевых ресурсов; • системное администрирование и обеспечение безопасности.
Без контроллера невозможно воспользоваться мощным и разнообразным спектром услуг, предусмотренных создателями стандарта H. 323 для приложений IP-телефонии и мультимедийных телеконференций.
Контроллер зоны может размещаться в любом месте сети, встраиваться в другое сетевое устройство, например, в шлюз, или работать как автономное приложение на настольном компьютере.
Рисунок 1 – Типичная схема коммуникаций при видеоконференции
• 1 – конечный пользователь подсоединяется к видеоконференции посредством Н. 323 -терминала; • 2 – MCU управляет многоточечным сеансом; • 3 – при сценарии IP LAN-to-IP LAN MCU передается трафик на маршрутизатор, который через глобальную IP-сеть соединяется с другим маршрутизатором; • 4 – при соединении с сетью ISDN шлюз/привратник преобразует мультимедиа-данные.
Устройство управления многоточечной конференцией MCU обеспечивает многоточечные видеоконференции. Протокол H. 323 различает многоточечный контроллер (Multipoint Controller – MC) и многоточечный процессор (Multipoint Processor – MP), которые являются компонентами MCU.
Многоточечный контроллер управляет настройкой сеанса, выполняя такие функции, как согласование взаимодействия всех терминалов, открытие и закрытие каналов для голосовых и видеопотоков, а также данных. Многоточечный процессор занимается централизованной обработкой мультимедийного трафика.
Он смешивает и коммутирует потоки, которыми управляет MC. Протокол H. 323 предусматривает обязательное наличие хотя бы одного MP и опционально – нескольких. MP может объединяться с MC в одном MCU, несколько MP могут быть распределены по сети.
Все терминалы, участвующие в сеансе, устанавливают соединение с MCU. Устройство управляет ресурсами видеоконференции, потоком, определяет, какие аудиои/или видеокодеки необходимо использовать.
Логически привратники, шлюзы и MCU являются отдельными компонентами, однако могут быть физически реализованы в одном устройстве. Рисунок 2 иллюстрирует взаимодействие между сетями H. 32 x:
Рисунок 2 – Взаимодействие между сетями
2. Стандарты компресcии / декомпресcиивидеоизображения при организации видеоконференций. Стандарты MPEG. Уже рассмотрены в предыдущих лекциях.
Стандарт Cell. Компания Sun Microsystems предложила свой стандарт компрессии видеоизображения – Cell. Существуют два метода компресcии по этому стандарту: Cell. A и Cell. B. Метод Cell. A требует большей вычислительной мощности для компреcсии/декомпрессии сигнала, чем метод Cell. B.
Поэтому в системах видеоконференций, требующих работы видео в реальном времени, используется метод Cell. B. В этом методе изображение делится на 4 х4 группы пикселей, называемых ячейками (cell). В основу алгоритма компрессии положен метод BTC (Block Truncation Coding).
В этом методе 16 пикселей в каждой ячейке преобразуются в 16 битовую маску цветности и две 8 битовых маски интенсивности, поэтому для кодировки 384 битов требуются всего 32 бита, т. е. степень сжатия 12: 1. Преимущество Cell - в процессе декомпрессии можно использовать графические примитивы Windows - подобных систем.
Стандарт NV. Подразделение PARC компании Xerox предложило метод компрессии NV (Network Video). Метод используется чаще всего в системах телеконференций, работающих в Интернет.
Компрессии и последующей пересылке подвергаются только эти области. В зависимости от того, что является ограничивающим фактором – полоса пропускания канала связи или вычислительная мощность оборудования, для компрессии используются либо преобразование Фурье, либо преобразование Хаара. После квантования преобразованного изображения достигается степень сжатия до 20: 1.
Стандарт CU-See. Me. В экспериментальной системе видеоконференций CU-See. Me, разработанной в Корнуэлльском университете, входное изображение представляется 16 градациями серого цвета с 4 битами на пиксель. Алгоритм компрессии изначально разработан для аппаратно-программной платформы Macintosh.
Стандарт Indeo. Стандарт разработан фирмой Intel. В основе метода лежит расчет изображения текущего кадра по данным предыдущего. Передача кадра происходит только в том случае, если расчетные значения значимо отличаются от реальных.
Компрессия осуществляется по методу 8 х8 FST (Fast Slant Transform), в котором используются только алгебраические операции сложения и вычитания.


