ВКР Видеоконференцсвязь (Организация видеоконференций)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 5

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ 10

1.1 Общие положения 10

1.2 Назначение систем видеоконференций…………………………………….12

1.3 Виды систем видеоконференцсвязи 14

2 Способы организации каналов видео конференцсвязи 16

2.1 Организация связи в сети Интернет ……………………16

2.2 Организация связи по протоколу ISDN………………..……………..……..17

2.3 Организация связи по технологии IP VPN MPLS………………………….21

3 ОБЗОР ОБОРУДОВНИЙ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ВИДЕОКОНФЕРЕНЦИЙ В КОМПАНИИ 25

3.1 Техническое решение для оснащения видеоконференцзала 25

3.2 Расчет электропотребления оборудования..…………………………….…37

3.3 Требования к конференц-залу и расчет ширины полосы частот по стандарту........................................................................................................................39

4 Экономическая оправданность сетей видео конференцсвязи 42

4.1 Направления применения видеоконференцсвязи 42

4.2 Цель внедрения видеоконференцсвязи 40

4.3 Структура затрат 41

5 характеристика световой среды видеоконференцзала компании 46

5.1 Виды освещения и основные требования к освещению 46

5.2 Расчет искусственного освещения для зала ВКС 49

6 НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМЫ ВИДЕОКОНФЕРЕНЦСВЯЗИ 52

6.1 Основные понятия надежности 52

6.2 Расчет надежности проектируемой системы 53

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ……………………………………………….59

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60

ПРИЛОЖЕНИЯ А………………………………………………………...61

ПРИЛОЖЕНИЯ Б………………………………………………………....62

ПРИЛОЖЕНИЯ В………………………………………………………...63

ВВЕДЕНИЕ

Современный мир невозможно представить без сервисов и услуг, предоставляемых информационными технологиями и телекоммуникациями. Появляется необходимость не отставать от прогресса в сфере информационных технологий. Важно знать и уметь применять новые услуги, решения и научные достижения. Их оптимальное использование позволяет по-новому подойти к решению старых задач, а также сформировать оригинальное решение для задач, ранее не разрешимых. При этом достигается снижение трудозатрат, экономия времени и сокращение денежных расходов. Одной из таких современных технологий является групповая (многоточечная) видеоконференцсвязь.

Для продуктивного обмена рабочей информацией мало только видеть и слышать одного собеседника. Необходима возможность организации конференций с несколькими участниками, возможность обмена дополнительными данными (презентации, документы, изображения с дополнительных видеокамер и другие). Для этого необходима технология, способная организовать одновременную передачу видео, звука и данных – видеоконференцсвязь.

Видеоконференция – это информационная технология, предоставляющая возможность одновременного обмена, обработки, преобразования мультимедийной информации, передачи ее на расстояние между удаленными пользователями в реальном режиме времени.

Видеоконференцсвязь (ВКС) — это телекоммуникационная технология взаимодействия двух и более удаленных абонентов, при которой между ними возможен обмен аудио и видеоинформацией в реальном масштабе времени с учетом передачи управляющих данных. На современном этапе развития технологий проведение видеоконференций возможно с использованием одного из методов организации каналов связи: в сети Интернет, по протоколу ISDN и по технологии IPVPNMPLS.

Несмотря на появление новых технических решений, видеоконференцсвязь на сегодняшний день все еще является дорогостоящей технологией, однако преимущества, которые дает ее использование, оправдывают ее создание, а с экономической точки зрения, все затраты на ее внедрение окупаются за пару лет.

Данный дипломный проект посвящен разработке устройства для проведения видеоконференцсвязи через IP и ISDN. Эта проблема становится все более актуальна в последнее время. Среди наиболее перспективных сфер применения видеоконференций можно выделить следующие: совместная работа над документами, приложениями в рабочей группе; корпоративная сеть, в том числе с использованием надомного офиса. Данный способ групповой работы находит все большее применение благодаря увеличению числа компаний, рабочие места сотрудников которых располагаются по месту жительства, что способствует повышению эффективности их работы и существенной экономии средств. В частности, исключается аренда помещений, оплата счетов на электроэнергию, рабочее время.

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.

Данная работа является актуальной, так как беспроводные сети дают возможность оставаться подключенным к сети, даже когда находишься вне стен дома или офиса. Его популярность быстро растет так как эти технологий с каждом годом улучшается и становиться более удобными для использование передачи данных.

Целью данной работы является разработка широкополосной системы передачи информации от удаленных объектов.

Для решения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

- провести обзор современного состояния цифровых широкополосных систем передачи данных;

- рассмотреть варианты применения беспроводных технологий для телеметрии;

-разработка комплекта оборудования видеоконференций и аутитентификаций;

- проверка соответствия конференц-зала для самореализации видеоконференции.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ
ВИДЕОКОНФЕРЕНЦСВЯЗИ

1.1 Общие положения

Видеоконференция — 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. Видеоконференции применяются для организации онлайн совещаний, переговоров, презентаций, интервью или дистанционного обучения.

При небольшом количестве участников, или в случае, когда большинство участников находятся в разных географических локациях, для проведения видеоконференции обычно используют специализированные интернет-сервисы видеотелефонии. При этом каждый участник сидит за своим компьютером. Такие видеоконференции называются многоточёчными. Стоит упомянуть, что высокое качество изображения и звука в таком случае не гарантировано, так как зависит исключительно от скорости интернет канала, который не обладает высокой надёжностью.

Если же встреча происходит между двумя или несколькими офисами, в каждом из которых находится группа людей, то целесообразно использовать комплексные (программно-аппаратные) решения для видеоконференцсвязи.

Такие решения, как правило, включают в себя:

• оборудование для воспроизведения звука и видео, полученных из удаленного офиса (мониторы, проекторы, телевизионные экраны и другие);

• оборудование для оцифровки звука и видео (вэбкамеры, микрофоны);

• аппаратура для сжатия, приема и передачи аудио/видео сигнала (кодек);

Большую роль в организации видеоконференцсвязи играют каналы связи. Для передачи сигнала и подключения к каналам связи используются сетевые протоколы IP или ISDN.

ВКС можно проводить в одном из двух существующих режимов: «точка-точка» - режим, обеспечивающий проведение двусторонних видеоконференций, и «многоточечный» режим для проведения многосторонних видеоконференций.

Однако видеоконференцсвязь в режиме «точка-точка» достаточно быстро обнаруживает свою несостоятельность и перестает удовлетворять потребности пользователей, в связи с возникновением необходимости одновременного взаимодействия между несколькими абонентами. Для этих целей нужно применять «многоточечный» режим видеоконференцсвязи. Для реализации данного режима необходимо наличие активации многоточечной лицензии в кодеке, если устройство поддерживает данную функцию, либо специального видеосервера MCU (англ. MultipointControlUnit), или программно-аппаратной системы управления.

Организация видеоконференцсвязи требует выполнения ряда правил как на этапе планирования и подбора оборудования, так и на этапе использования системы:

• оборудование со стороны приема и передачи должно быть одного производителя;

• гарантированная высокая скорость и надежность связи (возможен вариант организации видеоконференцсвязи по выделенным каналам связи, отведенным только под видеоконференцсвязь);

• бесперебойное электропитание телекоммуникационного оборудования и видеоконференцсвязи;

• оптимальные шумо и эхопоглощающие особенности помещения в котором будет установлено оборудование видеоконференцсвязи;

• правильное освещение в помещении для проведения сеансов видеоконференцсвязи;

• корректная настройка телекоммуникационного оборудования и видеоконференцсвязи по обслуживанию качества услуги связи с приоритезацией передачи данных;

• наличие высококвалифицированного обслуживающего технического персонала.

1. Назначение систем видеоконференций

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, что можно обозначить одним общим названием "person to person"

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. Несмотря на то, что экологическая ниша видеоконференций разработана не на все сто процентов, уже сейчас в мире имеется более 200 компаний, которые предлагают различное оборудование и программное обеспечение для их организации и проведения.

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.

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 "виртуальной" 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.

Однако вплоть до недавнего времени настольная видеоконференцсвязь являлась недостаточно качественной и технически полноценной (при исключительно высокой цене - до 20 тысяч долларов в расчете на рабочее место) для того, чтобы ее воспринимать серьезно. Сейчас ситуация изменилась в лучшую сторону, причем стоимость даже наиболее сложных изделий не превышает 6-7 тысяч долларов, а большинство систем настольных видеоконференций не дороже 2000 долларов. 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 специализированном месте (обычно это был зал заседаний, оснащенный специализированным оборудованием), чтобы связаться с другими группами людей. Стоимость средств видеоконференций, используемых для этого, была велика из-за необходимости использования специализированного высококачественного оборудования и дорогих арендованных каналов связи.

История настольной видеоконференцсвязи - это отнюдь не идеальная история долгого использования видеоизображений размером с почтовую марку и чрезвычайно низкого качества. Всегда существовали проблемы с передачей информации и ее искажением, тем более что имевшиеся тогда технические и программные средства, увы, не способствовали популярности и, соответственно, распространению видеоконференцсвязи.

Можно предположить, что средства проведения видеоконференций начали интенсивно развиваться и что технология, используемая при этом, предлагает серьезный вариант обмена информацией и связи между людьми, являясь достойной альтернативой другим формам связи и совместной работы.

1. Виды систем видеоконференцсвязи

Существуют четыре основных вида видеоконференцсвязи – персональные, групповые, мобильные и отраслевые системы ВКС. Для того, чтобы понять, что именно подразумевает под собой каждая из систем, рассмотрим их более детально.

Персональные (индивидуальные) системы ВКС обеспечивают возможность общения «тет-а-тет» или «один на один» между двумя пользователями в режиме реального времени (персональные видеозвонки).

Групповые системы ВКС позволяют проводить видеоконференции, в которых могут принимать участие сразу несколько человек (групповые видеоконференции). При этом участники могут быть «разбросаны» по разным странам и даже континентам.

Мобильные системы ВКС очень удобны, потому как позволяют проводить сеансы видеоконференции даже в нестандартных условиях. Компактные переносные системы позволяют достаточно оперативно организовать видеоконференцию. Чаще всего такие системы используют в медицине, спасательных службах, а также в военных подразделениях.

Отраслевые системы ВКС – применяются в определенной сфере, например, в медицине, судебной системе, строительстве и т.д.

Аппаратные системы ВКС, в основном, реализованы на стандартизованных алгоритмах кодирования аудио- и видеоданных, следовательно, пользователи различных систем видеоконференецсвязи, использующих одинаковые кодеки, могут с легкостью общаться друг с другом. Возможно, на этом этапе у вас может возникнуть вопрос, что же такое аппаратные кодеки, ведь мы все привыкли использовать выражения такого типа, как: «скачать кодеки», «установить кодеки».

Аппаратный кодек — это специальная микросхема, которая преобразует сигнал по заданному алгоритму, т.е. гибрид аппаратного и программного обеспечения. Кодеки часто используются, например, при оборудовании комнат Telepresence. В такие системы входят и высококачественное оборудование для видеоконференций, и специальный свет, специальную мебель и многое, многое другое. На сегодня подобные системы являются наиболее дорогостоящими.

Однако есть еще более доступный программно-аппаратный комплекс TrueConf Terminal.

Понятие программных систем ВКС решений подразумевает под собой осуществление процессов видео- и аудиокодирования/декодирования различных файлов посредством программного обеспечения. Существует несколько разновидностей программных решений: клиентские приложения, программные серверы видеоконференцсвязи, пиринговая видеосвязь. Программные решения универсальны, так как позволяют проводить любые типы конференций без необходимости наличия дополнительного оборудования.

Также к одному из основных преимуществ программных решений относят лёгкость масштабирования — для того, чтобы увеличить количество пользователей в аппаратных системах ВКС потребуется приобрести новые терминалы и прочее дорогостоящее оборудование, тогда как в программных решениях можно ограничиться установкой дополнительных клиентских или серверных приложений.