Informatika | Távközlés » Videojelek digitális továbbításának alapvető típusai

Videojelek digitális továbbításának alapvető típusai. Az elérhető jellemző szolgáltatások. Bevezetés A videokonferencia-rendszerek gyártói az utóbbi néhány év óta kezdik széles körben elfogadni a H.323 szabványt Az IP és ATM hálózaton is használható és a VoIP (Voice over IP) alapjául szolgáló H323 szabvány lehetővé teszi olcsóbb asztali videokonferencia-rendszerek és szobai rendszerek tömeges bevezetését. A videokonferencia szabványosítása a 80-as években kezdődött, amikor a genfi székhelyű ITU (International Telecommunications Union) elfogadta a videoadatok ISDN vonalakon történő átvitelét szabályozó a H.320 szabványt A berendezésgyártók H320 szerinti eszközeivel az immár közös szabványt használó felhasználók betárcsázhattak bármely H320kompatibilis rendszerbe Azóta az ITU kibocsátotta az ATM hálózatokon történő átvitel H.321 szabványát, majd utána 1996-ban elfogadta a H323-at A H323 végre közös

alapot teremtett a beszéd és a videó IP hálózaton történő továbbítására, és előzetes követelményrendszert állapított meg a többpontos konferenciák, a hálózati átjárók, a beszédátviteli szolgáltatások és a biztonság terén. A szabvány azóta kiegészült a hálózati multimédiás műsorszórás előírásaival is Az IP hálózatok és a multimédiás alkalmazások gyorsuló terjedésével nő az informatikai szervezetek igénye olyan megoldások iránt, amelyek lehetővé teszik a beszéd-, a videó- és az adatátvitelt IP hálózatokon. Az IP hálózatok késleltetési és sávszélesség-problémái miatt azonban a H.323 lehetőségeit nem használták ki videokonferenciára, amely a vártnál lassabban terjed Az ISDN és ATM alapú videohálózatokkal szemben az IP hálózaton futó valós idejű videoalkalmazások rendszerbe állításának jelentős akadályai vannak. Az első és legnyomósabb kérdés az, hogy hogyan lehet az adatforgalmat

megvédeni a videotól, különösen WAN hálózatokon, ahol kevés a sávszélesség. Az informatikusok nem akarják keverni a valós idejű video- vagy beszédátvitelt az adatátvitellel, amíg a hálózatok nem rendelkeznek megfelelő IP kapcsolással és nem biztosítanak a WAN-on valamilyen szintű IP hálózati garantált szolgáltatási szintet (Class of Service). Míg az IP alapú video csak bizonyos kockázatokkal vihető át a meglévő adatátviteli WAN-okon, az IP hálózaton átvitt video sikeresen rendszerbe állítható és ez számos helyen meg is történt. A gyors és egyszerű megoldás a WAN túltartalékolása Már vannak olyan többlet-sávszélességgel rendelkező szolgáltatók, amelyek képesek a WAN-on kapacitást tartalékolni IP video átvitelére. Az adatforgalmat védő, ugyanakkor a video- vagy beszédátvitel megkövetelte garantált szolgáltatási szintet biztosító megoldások már ma is léteznek, és továbbiak vannak fejlesztés alatt. Nem

kétséges, hogy az IP hálózaton történő, H.323 szerinti átvitel végül a videokonferenciák általánosan használt szabványává válik, ma azonban még nem tűnik mindenki számára optimális megoldásnak. Addig is számos olyan alternatíva közül lehet választani, amelyek nem zárják ki az IP-re való későbbi áttérést. Minden alkalmazáshoz olyan szabványt célszerű választani, amely figyelembe veszi az alkalmazás minőségi követelményeit és a vállalati WAN alaphálózatának típusát. Az informatikusoknak ezt szem előtt tartva és pragmatikusan kiválasztott technológiákkal kell eljuttatniuk a video jeleket jelenleg létező hálózataikon úgy, hogy nyitva hagyják az IP-re való áttérés lehetőségét, amint hálózataik erre megfelelőek lesznek. A jelen áttekintő tanulmány bemutatja a videoátvitel különböző technológiáinak előnyeit és hátrányait és áttekinti rendszerbe állításuk jelenlegi lehetőségeit, segítve az adott

alkalmazási igényekhez és hálózati környezethez leginkább megfelelő megoldások kiválasztását. Fogalom magyarázat Hálózati hozzáférés A legtöbb videokonferencia-rendszernél az alapprobléma a kívánt videominőség eléréséhez szükséges sávszélesség és késleltetési jellemzők biztosítása. A gond az, hogy a vállalati hálózatoknál a végponttól végpontig vizsgált jellemzők nem egységesek Egy modern vállalati LAN esetleg bőségesen rendelkezik sávszélességgel és nagy teljesítményű, 3. rétegbeli kapcsolást használ, míg a távoli fiókoknál esetleg még mindig osztott Ethernet van Magántulajdonú WAN-oknál ritkán van nagy sávszélesség-tartalék, a nyilvános Internet pedig túl lassú a vállalati kategóriájú valós idejű videoalkalmazásokhoz. E megszorítások miatt az informatikai vezetőkre hárul az a feladat, hogy gondosan kiválasszák a legmegfelelőbb szabványt jelenlegi és tervezett hálózataikhoz. Minőségi

szintek A hálózaton az alkalmazásoktól függően esetleg a minőségi szintek széles választékát kell tudni nyújtani. Például egy sebészeti beavatkozás közvetítése esetén igen nagy képfelbontást és nagy színhűséget igényel. Kórházi adminisztrátorok vagy orvos-beteg közötti virtuális megbeszéléseknél általában sokkal alacsonyabb minőségi szintek is megfelelőek. Ez is mutatja, hogy a hálózat képességei és a választott szabványok kritikus fontosságúak az alkalmazáshoz illeszkedő minőség biztosításához Az a videohálózat, amely képtelen biztosítani a feladathoz szükséges minőségű videot, bukásra van ítélve - aki a minőség terén kompromisszumokat tervez, meg se kíséreljen videot rendszerbe állítani A video tömörítése A televíziózásból ismerős tipikus analóg NTSC vagy PAL minőségű jelek átviteléhez a digitális videot tömöríteni kell. Ma már számos átviteli protokoll és tömörítési szabvány

teszi lehetővé a videoforgalom hatékony hálózati átvitelét. A közepes és a csúcsminőségű videokonferenciák átvitelének ITU protokolljai az ATM (H321), az IP (H323) és az ISDN (H.320) Ezek a videoátvitelnél legelterjedtebben használt H261 és H263 tömörítési szabvá- nyok egy közös részhalmazát használják. Csúcskategóriájú alkalmazásoknál az MPEG-2 kezdi felváltani a gyártóspecifikus MJPEG megoldásokat és az analóg rendszereket A beszédhang tömörítésére a Gxxx tömörítési szabványok gazdag választéka kínálkozik A rugalmas (streaming) videoátvitelnél használt legelterjedtebb szabványok az MPEG-2, az MPEG-1, a H.261 és a H263 E szabványok mindegyikének megvan a maga helye a video típusától és a kívánt minőségszinttől függően. Mozgatható eszközök Sok vállalatnál nem ésszerű minden egyes tanácsterembe videoberendezést telepíteni. Ezért mind gyakoribbak a görgőkön mozgatható megoldások, amelyek

átvihetők egyik helyiségből a másikba, és így maximális mobilitást és rugalmasságot biztosítanak. A cél az, hogy egy végpontot át lehessen helyezni a hálózat átkonfigurálása vagy bármilyen módosítása nélkül. A végpontot olcsóbb mozgatni, mint a hálózati berendezést, ezért előnyben van az MPEG-2, a H.321 és a H320, mivel ezeket - szemben a H320 szabvánnyal - nem kell fixen bekábelezni minden helyiségben. Végponttól végpontig tárcsázás Videokonferenciáknál létfontosságú, hogy a hálózat bármelyik pontját bármelyik pontról fel lehessen hívni adminisztrátori támogatás nélkül. Továbbá ennek könnyen használhatónak kell lennie, például az asztalról kezelhető ismerős webes kezelőfelületen keresztül. Ha az emberek azonnal, videokonferencia-szakértő segítsége nélkül tudnak hívásokat kezdeményezni, akkor jobban elfogadják és gyakrabban használják a videokonferenciát; ez javítja a berendezések

kihasználtságát, és nem igényli a számítástechnikai szakemberek értékes idejét. Jelenleg a végponttól végpontig tárcsázást a H.320 (ISDN), H321 (ATM), H323 (IP) és MPEG-2 (ATM vagy IP) szabvány teszi lehetővé az egyszerűség különböző fokain. ATM hálózaton trönkön keresztül átvitt H.320 esetén azonban nem lehet segítség nélkül végponttól végpontig tárcsázni, és a felhasználás terjedésével gyorsan elfogynak az erőforrások. Többpontos konferencia Ha egy konferenciahívásban két helyszínnél többet kell összekapcsolni, ehhez többpontos konferenciahíd szükséges. Ennek során általában minden rendszer azonos sebességen fut, bár egy híváson belül különböző sebességű rendszerek is lehetnek. A résztvevők megjelenítésének formája általában megválasztható Például a képernyőn szerepelhet egyidejűleg minden résztvevő, vagy csak a beszélő személy, vagy esetleg a legutóbbi három hozzászóló. A

többpontos konferencia hatékonysága érdekében kívánatos, hogy különböző hálózati és azon kívüli eszközök elérhetők legyenek, hogy össze lehessen kapcsolni szobai rendszereket és asztali gépeket, és hogy a H.320-tól és H321-től a H323-ig bármit lehessen használni Lényeges, hogy minden egyes hívót az egyes berendezéstípusokkal elérhető legjobb sebességgel lehessen kezelni. A többpontos hívások annyira közkedveltek, hogy sok szolgáltató szokványos szolgáltatásként kínál híd-összeköttetéses többpontos konferenciát, így a többpontos konferenciahívások ugyanolyan könnyen elvégezhetők, mint egy többpontos telefonhívás. Jobban kézben tartható megoldás, ha a vállalat kibővíti magántulajdonú hálózatát a többpontos konferencia funkciójával. Többpontos konferenciahíddal biztosíthatja a kódolásváltást (transcoding) és a több helyszín egyidejű, folyamatos megjelenítését (continuous presence), átjárókkal

pedig a különböző videokonferencia-szabványok és hálózattípusok összekapcsolását). Mivel a többpontos hívások 60%-a egyazon vállalat dolgozói között bonyolódik, a házon belül megvalósított többpontos videokonferencia intenzív használata jelentős költségmegtakarítást eredményezhet. Passzív részvétel (conference overflow) Egy többpontos konferencia sok erőforrást köt le. Egyes esetekben nem igény, hogy mindenki aktívan részt vegyen a videohívásban. A passzív megfigyelők a videohívást megkaphatják multicast átvitellel rugalmas (streaming) videoként is. A passzív részvételhez használt rugalmas letöltésű (streamed) video tehát kiegészítője a videokonferenciának Műsorszórás és igény szerinti video A teljes megoldás kulcsfontosságú részei azok a kiszolgáló gépek, amelyek kamera vagy kábel használatával egy TV-állomás vagy egy videomagnó műsorát, élő eseményeket, vagy tárolt tartalmat továbbítanak az

Interneten. A két legfontosabb szempont a rugalmasság és a video minősége. Elegendő sávszélességű hálózat esetén érdemes az elérhető legjobb minőségű videot megcélozni Rugalmasság szempontjából az a legjobb, ha ugyanazokat a berendezéseket lehet használni mind a passzív részvételhez, mind a műholdról vagy TV-ről kapott eredeti videofolyamok vételéhez Ha a választott berendezések mindkettőt támogatják, igen eredményesen lehet csökkenteni a költségeket és maximalizálni a rugalmasságot. A kiszolgálók küldhetnek tárolt tartalmat multicast jelleggel vagy lejátszhatnak igény szerinti videot is, ha erre van szükség egy tananyag vagy a video-archívum átnézéséhez. Rögzítés és tárolás Bármely műsor vagy videokonferencia-hívás rögzíthető. Ebből következik, hogy a jogosult felhasználóknak egyszerűen kell tudniuk beállítani a rögzítést a hálózat bármely pontjáról. Továbbá egyszerűen kell tudni kezelni az

archiválást és az annotálást is, hogy egy adott video jelenetet könnyű legyen megkeresni. Ütemezés és felügyelet A könnyű használhatóság éppoly fontos, mint a korszerű minőség. Az egy- és többpontos videokonferenciák ütemezésének és felügyeletének olyan egyszerűnek kell lennie, hogy ne kelljen a rendszeradminisztrátorokhoz fordulni. Ha minden egy webes böngésző kezelőfelületéről érhető el, akkor hozzáférhetőbb, könnyen használható, és a hálózat integritása és biztonsága is garantálható A videojelek továbbításának alapvető típusai A tartalom-eljuttatás alapvető hordozójának, a videonak három típusa van: a videokonferencia a rugalmas letöltésű video/műsorszolgáltatás és az igény szerinti video. Ezek mindegyike más-más helyzetekhez ideális. Videokonferencia Ez valós idejű, kétirányú interaktív video szolgáltatás. Egyedül ez képes valóban reprodukálni a személyes találkozás élményét. A

kétirányú interakció biztosításához a videokonferencia minden pontján kell lenniük videokameráknak, és a hálózatnak a valós idejű adatokat mindkét irányban azonos teljesítménnyel kell tudnia átvinni. A videokonferencia megőrzi a valódi találkozók személyes kommunikációjának dinamikáját annak ellenére, hogy a résztvevők esetleg több ezer kilométerre vannak egymástól. Nem meglepő módon magas igényeket támaszt a hálózattal szemben a sávszélesség, a teljesítmény és a hatékonyság terén Rugalmas letöltésű streaming/broadcasting) video/műsorszolgáltatás (video Az egyirányú, rugalmas átvitelű (streaming) video-nál, több néző kapja ugyanazt a műsort, éppúgy, mint a TV közvetítés esetén. A műsor érkezhet egy élő folyamatot rögzítő kameráról, de lehet tárolt tartalom is, amely egy adott időpontban kerül műsorként a hálózatra. A videoműsor videokiszolgálón is rögzíthető későbbi használatra. Az

élő vagy tárolt videoműsor az igény szerinti videonál nehezebben állítható rendszerbe, mivel ehhez a hálózatnak támogatnia kell a multicast-ot - ellenkező esetben a videoműsor nagy sávszélességet fogyaszt és lelassítja a hálózaton lévő összes PC-t, azokat is, amelyeken nem nézik a műsort. Igény szerinti video (video-on demand) Ez is egyirányú, rugalmas átvitelű (streaming) video, mely egyetlen néző felé irányul. Lehetővé teszi a video-kiszolgálón tárolt videotartalom igény szerinti elérését A hálózati video legegyszerűbb formáját képviselő igény szerinti video már kezd megjelenni az Interneten, bár ma még a továbbított video és a hang minősége igen gyenge. Az egyirányú, nem interaktív video lehetővé teszi a video kismértékű átmeneti tárolását a hálózat közvetítő gépein; mely simítja az átviteli hálózat késleltetését és inkonzisztens jellegét, így az igény szerinti video gyakorlatilag bármilyen

hálózaton megvalósítható. A továbbítás minőségi szintjét nyilvánvalóan megszabja a hálózat, amelyen a video áthalad Megfelelő hálózat esetén az Internetes minőségtől a teljes képernyős HDTV minőségig minden átvitel lehetséges. Sávszélesség Videokonferencia Videoműsor Igény szerinti video     Multicast támogatás Garantált szint szolgáltatási  A tárgyalt video-jel továbbítási típusok jellemzőinek összefoglalása A videokonferencia rendszerek jelenlegi technológiái Végcélként mindenki TV minőségű vagy még jobb videot szeretne bármely eszközön. Ehhez jelenleg megfelelő technológiát kell választani és minőségi kompromisszumokat kell kötni. Mivel a videokonferencia támasztja a legnagyobb igényeket a hálózati erőforrásokkal szemben, alapvető fontosságú, hogy mind a választható technológiák, mind az elérhető eredmények szempontjából megértsük, mit nyújtanak a különböző

alternatívák. A videokonferenciához választott technológia kihat arra is, hogy ugyanazon a hálózaton milyen megoldásokkal célszerű eljuttatni a rugalmas letöltésű video-alkalmazásokat. Átvitel nyilvános ISDN hálózatokon (H.320) Korábban a videokonferencia-rendszerek kis sávszélességű ISDN-t használtak H.320 átviteli protokollal. Ez a széles körben elsőként elfogadott videokonferencia-szabvány kiaknázta a világon mindenhol megtalálható nyilvános kapcsolt telefonhálózatok infrastruktúráját. A H.320 több 64 kb/s-os csatornát fog össze ISDN multiplexerrel (IMUX), és lépésekben növelhető sávszélességet nyújt egészen 2 Mb/s-ig, így lehetővé teszi a jó minőségű kétirányú interaktív videokonferencia megvalósítását. Elterjedtségének köszönhetően az ISDN támogatja a betárcsázásos csatlakozást a világ legtöbb videokonferencia-rendszeréhez A gyakorlat azonban azt mutatta, hogy a kiváló minőségű átvitelhez

szükséges számú ISDN vonal telepítése rendkívül drága. Ezért ISDN esetén a felhasználók többnyire megelégszenek a rosszabb minőséget nyújtó 384 kb/s-os sebességgel, ami csak töredéke annak, amit végponti berendezéseik "tudnak". Az évek során kiérlelődött H.320 rendkívül bevált és teljes körű Számos fontos jellemzője között megtalálható a távoli kamera, távvezérlésű zoom-olása és panoráma-beállítása, valamint a többpontos megbeszélések rendezett kezeléséhez szükséges levezető elnöki vezérlés (chair control). Ez magyarázza, hogy alkalmazása továbbra is népszerű az újonnan megjelenő - MPEG-2, H.321 és H323 - szabványok ellenére is A H.320-nak azonban minden népszerűsége ellenére megvannak a korlátai Az ISDN vonalak rendszeresen fizetendő díjai mellett a hívásdíj is magas. Továbbá mivel az ISDN csatornák összefogásához több vonalat kell bekábelezni a végpontot tartalmazó helyiségben, a

mobilitás korlátozott - a végpontot csak a hálózat átkonfigurálása árán lehet átvinni egy másik helyiségbe. A hívás sebessége pedig csak úgy növelhető, ha átkonfiguráljuk a hálózatot, hogy támogassa a 128 kb/s többszörösét is Átvitel nagy sávszélességű hálózatokon (ISDN trönk, H.321, MPEG-2) A vállalati hálózatokon WAN-konvergencia zajlik. A közös infrastruktúrán felépített beszédés adatátviteli hálózatok rendkívüli mértékben csökkentik az üzemeltetési költségeket, továbbá új alkalmazásokat és szolgáltatásokat tesznek lehetővé Az Egyesült Államok egész területén az államigazgatás, az egyetemek és a nagyvállalatok e trendet követve többszolgáltatásos, nagy sávszélességű hálózatokat építenek ki beszéd-, video- és adatátvitelre. Hálózaton belül maradó videokonferenca-hívások esetén célszerű a hívásforgalmat nem a nyilvános ISDN infrastruktúrán, hanem az egységes vállalati

infrastruktúrán átvinni. Ez a megközelítés hálózaton belül maradó hívásoknál megszünteti az ISDN hívásdíjakat, a hálózaton kívüli ISDNhívásokat átjárón keresztül átvíve csökkenti a szükséges ISDN vonalak számát, továbbá nagyobb sebességű és megbízhatóságú hívásokat tesz lehetővé Nagy sávszélességű hálózaton a videoátvitelnek három alapvető módja van: • ISDN videokonferencia ATM hálózaton, trönk használatával Ez a megközelítés permanens virtuális áramkörön (PVC) egy ISDN PRI vonalat emulál a két végpont között. A végpont úgy látja, hogy teljes értékű ISDN PRI vonalra csatlakozik. Elméletileg így a hívások sebessége a PVC-hez hozzárendelt sávszélességtől függően 128 kb/s-tól a T1/E1 sebességig tetszőleges lehet Ez ugyanazzal az 1es csatorna-csoportosítási (bonding) üzemmóddal érhető el, amellyel egy végpont több BRI vonalra csatlakoztatható. ISDN trönk használatakor az ISDN

összes funkciója megmarad, beleértve a távolvégi kameravezérlést, a levezető elnöki vezérlést stb. Egyetlen dolog vész el: a bárhonnan bárhová tárcsázás. Mivel a csatlakozás PVC-n keresztül történik, sajnos mindegyik végpont fixen csatlakozik valamely másik végpontra - azaz csak egymást hívhatják fel. A bárhonnan bárhová való hívás lehetőségét a többpontos konferenciahídon létező összes PVC-k megszüntetésével lehet visszaállítani. Így két vagy több végpont összekapcsolható többpontos hívásba, de minden egyes hívást kézileg kell adminisztrálni, miközben tovább fogynak a - kétirányú ISDN kapcsolatok esetén nem is szükséges többpontos vezérlő (MCU) erőforrásai. Hacsak nem bontjuk le és építjük fel a PVCket minden egyes híváshoz (ami adminisztrációs szempontból egy rémálom), akkor ennél a megközelítésnél elkerülhetetlen a sávszélesség és az erőforrások pocsékolása. • ISDN videokonferencia

ATM hálózaton, "kapcsoltan" (H.321) A H.321 szabvány célja az volt, hogy az ATM korszerű funkcióit kihasználva túllépje az ISDN trönk nyújtotta átvitel korlátait. Az ITU-nak ez a szabványa kapcsolt virtuális áramköröket (SVC) és ATM szolgáltatási minőséget (QoS) használ, ezért bármely végpontból bármely hívás "röptében" felépíthető. Az ISDN trönkön való átvitelhez hasonlóan a végpont itt is úgy látja, hogy ISDN PRI vonalra csatlakozik, és a hívások átviteli sebessége a teljes T1 vagy E1 sebességet elérheti Hívás kezdeményezésekor a hálózaton keresztül a hívott végpontig automatikusan felépül a kívánt sebességű SVC. A hívás befejezésekor a lefoglalt sávszélesség azonnal felszabadul más alkalmazások számára. Ez nem pocsékolja a sávszélességet, mivel a hívások egyetlen áramkörrel az optimális útvonalon épülnek fel, szemben a trönkös ISDN-nel, ahol két áramkör épül fel egy az

MCU-t tartalmazó harmadik pontig. Nincs továbbá szükség adminisztrációra, és a pont-pont hívásokhoz nincs szükség többpontos hidakra A módszer rendkívül hatékony. További előnye, hogy mobilitást biztosít Mivel a végpontok általában normál UTP kábelezéssel csatlakoznak a gerincre, könnyen mozgathatók Az ATM jellemzők, például az ILMI (Interim Local Management Interface, helyi felügyeleti interfész) használatával biztosítható a DHCP-t használó IP alapú rendszereknél megszokott dinamikus címregisztráció - ez a H.320 esetén lehetetlen A hálózaton belüli hívások H.321-gyel való megoldása esetén is szükség van ISDN-re, hogy hálózaton kívüli pontokat is lehessen hívni. Ez könnyen megoldható egy H.321/H320 átjáróval Ilyenkor nem egyenként csatlakoztatjuk az egyes végpontokat az ISDN-re, hanem a hálózaton kívüli pontok hívásakor az összes végpont közös erőforrásként használja az átjárót, ami alacsonyabb

ISDN-vonaldíjakat eredményez. A hálózaton belül maradó összes hívást a gerincen továbbítva pedig megtakaríthatók az ISDN hívásdíjai. Mivel a többpontos konferenciahidak a H321-et is támogatják, sokkal több hívó sokkal nagyobb sebességen vehet részt konferenciahívásban Minél több az adott hálózaton a többpontos hívás, annál nagyobb a megtakarítás. • MPEG-2 videokonferencia ATM hálózaton, "kapcsoltan" Bár a H.320 és a H321 - különösen 768 kb/s és magasabb sebességeken - jó minőségű videokonferenciát tesz lehetővé, szükség van a személyes jelenléttel gyakorlatilag egyenértékű minőséget nyújtó videokonferenciára is. Ez lehetővé teszi a résztvevők közötti hatékonyabb, természetes kommunikációt és a valódi video-együttműködést, mégpedig nagyobb sebességeken, mint amit a H.320 és a H321 maximumát jelentő E1 nyújtani tud. A 3 és 16 Mb/s közötti sebességgel és a széles körben elfogadott

MPEG-2 szabvány szerinti tömörítéssel átvitt video ideális a legigényesebb kétirányú videoalkalmazásokhoz is, például sebészeti eljárások megvitatásához egymástól távol lévő orvoscsoportok között. A rendkívül nagy adatátviteli sebességek lehetővé teszik a közvetlen, személyes, gyakorlatilag késleltetés nélküli interakció reprodukálását, és tanácstermekben, előadótermekben a ma létező legjobb minőséget nyújtják. A natív ATM használatával a H.321-hez hasonlóan ez a módszer is kihasználja az ATM infrastruktúra korszerű jellemzőit, többek között a kapcsolt virtuális áramköröket (SVC) és a szolgáltatási minőséget (QoS). Továbbá ATM multicast segítségével többpontos konferenciahíd nélkül is lehetővé teszi többpontos hívások felépítését. Mivel a többpontos hívások a végpontról felépíthetők, nincs szükség adminisztrátorokra, ami csökkenti az üzemeltetési költségeket. Bár az ATM

hálózaton történő MPEG-2 átvitel magasan a legjobb, jelentős többletsávszélességet igényel, továbbá az MPEG-2 alapú videokonferencia-rendszerek jelenleg el vannak szigetelve a világ többi részétől, mivel nem működnek együtt sem a H.320, sem a H321 szabvánnyal Ezért az MPEG-2 videokonferencia-rendszerek vezető gyártói kijelentették, hogy két üzemmódú rendszereket kívánnak kifejleszteni, amelyek az új H.323 szabvánnyal együttműködve lehetővé teszik a kapcsolatot a ma kapható összes videokonferencia-rendszer között. Néhány gyártó máris kínál gyártóspecifikus megvalósítású MPEG-2 átvitelt IP hálózaton. A H32x világgal való hosszú távú együttműködés érdekében azonban a felhasználók jobban teszik, ha olyan megoldásokat keresnek, amelyek a H.323 szerint valósítják meg a szállítás és/vagy a hívásfelépítés protokollját. Átvitel IP hálózatokon (H.323) A videokonferencia megcélzott átviteli közege

az IP, mivel ez az Internet alaptechnológiája és egyre inkább a vállalati hálózatoknál is az IP válik a de facto protokollá. A nagy egyesítő szerepét játszó IP megkönnyíti a rendszerek együttműködését és összekapcsolását és korábban elképzelhetetlen mobilitást tesz lehetővé a vállalti hálózatokon. Az új H323 szabvány rendkívül ígéretes, mivel IP hálózaton a hálózati infrastruktúrától függetlenül lehetővé teszi a videokonferencia megvalósítását és natív módon fut ATM hálózatokon (H323 "C" függelék) Az elsősorban IP hálózatos videokonferencia-megoldásként számon tartott H.323 olcsóbb működésű, mivel kiaknázza a mai vállalati hálózatoknál széles körben alkalmazott IP alapú kapcsolt hálózati infrastruktúrát Ez az első olyan megoldás, amely valóban elérhető árúvá teszi az asztali gépes videokonferencia rendszereket. A kimondottan H323 szerinti átvitelhez tervezett új végponti

berendezések máris tetemesen csökkentették a videokonferencia-rendszerek belépési költségét Ahogy a piacon egyre gyorsabb PC-k jelennek meg, egyre nagyobb tömörítés érhető el speciális hardverek nélkül, ami még tovább csökkenti a költségeket. Ennek eredményeként kapcsolt LAN infrastruktúrán a hálózat bármely pontján akár noteszgépről is részt lehet majd venni egy videokonferencián. A H.323 minden előnye ellenére még mindig nem biztosít néhány olyan fontos jellemzőt, amelyeket a H.320 és a H321 nyújt, mégpedig a távolvégi kameravezérlést és a levezető elnöki vezérlést Ezek szabványügyi megvitatása még folyamatban van A mai kapcsolt LAN környezetekben, ahol a sávszélesség olcsó és rendelkezésre áll, a H.323-mal egészen jó minőség érhető el 384 kb/s-os és nagyobb hívási sebességeken Azonban az egységes viselkedéshez elengedhetetlen az asztalig történő kapcsolt átvitel. Bár a H.323 még gyermekcipőben

jár, teljesítménye ugrásszerű lépésekben fejlődik Mint minden új szabványnál, itt is probléma a rendszerek közötti együttműködés. A problémás pont a codec-ek (kódolók/dekódolók) együttműködése A video- és audiojelek tömörítési szabványainak sokféle kombinációját kell összeegyeztetni különböző sebességekkel, jelforrásokkal, MCU-kkal, átjárókkal és hálózattípusokkal. Beruházás előtt célszerű alaposan tesztelni az együttműködést Bár ma már sok gyártó támogatja a 384 kb/s feletti sebességeket, de az ilyen nagy sebességet csak meggondoltan engedjünk rá a belső hálózatra. Továbbá számos ok miatt a 384 kb/s "bűvös" érték. Saját együttműködési tesztjei során a legtöbb gyártó erre a sebességre figyel oda leginkább. Mivel IP QoS-re nincsenek szabványok, és mivel csak kevés hálózaton léteznek kategorizált szolgáltatások (CoS), ezért számos gyártó a sebességállítás valamilyen

formáját építette be codec termékébe, hogy csökkentse a forgalom lökésszerű jellegét és javítsa a video minőségét. Ezek a megoldások súlyosbíthatják az együttműködési problémákat. IP QoS szabványok híján a konzisztens viselkedés ki van szolgáltatva a hálózati forgalom torlódásának. Ez ma még korlátozó tényező, de a 2 és 3 rétegbeli kapcsolás árának csökkenésével egyre olcsóbban lehet majd tartalékolni a sávszélességet a LAN infrastruktúra egészén. Nagyobb problémát jelent a H.323 forgalom WAN-on való átvitele Itt nem olyan olcsó a sávszélesség túltartalékolása, és az IP QoS szabványok hiánya miatt nehéz a videokonferenciák forgalmát a többi IP forgalom fölé priorizálni, különösen heterogén hálózati környezetekben. Gondoljunk bele a QoS problémájába az alkalmazások szemszögéből, amikor a rugalmas letöltés (streaming) a hálózat egészén széles körűen rendszerbe van állítva. Mi

történik egy a WAN-on áthaladó 384 kb/s-os videokonferenciával, ha valaki ugyanezen a szűk csatornán egy 1 Mb/s-os MPEG-1 fájlt akar átküldeni? Az igény szerinti video mindenképpen lökésekkel tarkított forgalmat fog generálni, amely lerontja az adatátvitel és a kétirányú video viselkedését. A többlet-sávszélesség lesz a konzisztens viselkedés egyetlen garanciája mindaddig, amíg nincs végponttól végpontig terjedő, direktívákon alapuló szolgáltatás-kategorizálás (CoS) az épületközi és a WAN hálózaton. Bár a sávszélesség egyre olcsóbb, nincs ingyen, és soha nem is lesz az. Mindezen okok miatt a H.323 lassabban terjed, mint sok gyártó eleinte gondolta, és a legtöbb ügyfél alapos vizsgálatokat végez, mielőtt a széles körű bevezetése mellett döntene. Ennek ellenére bizonyos, hogy a H.323 lesz az asztali videokonferencia-rendszerek legelterjedtebb technológiája. Még mindig kérdés azonban, hogy a csúcskategóriájú

szobai rendszerek esetén is a H.323 lesz-e a leggyakoribb, és ha igen, akkor mikorra A legjobb olyan termékeket - különösen átjárókat és MCU-kat - választani, amelyek az összes szabványt támogatják, és így lehetővé teszik tetszőleges típusú video átvitelét tetszőleges típusú hálózaton. Addig is számos alternatíva közül lehet választani. Ha egy vállalat bizonytalan abban, hogy melyik szabványt válassza, a válasz ez: minden szabványt arra használjon, amire az a legin- kább alkalmas. Mert mindegyiknek meg van a maga helye, az alkalmazástól és a hálózattól függően. Minden alkalmazásnál más és más a minőségigény, és minden hálózatnak megvan a maga gerincarchitektúrából, kiszolgálókból, hálózati berendezésekből, ügyfélgépekből és végpontokból álló sajátos összetétele. A legjobb olyan termékeket - különösen átjárókat és MCU-kat - választani, amelyek az összes szabványt támogatják, és így

lehetővé teszik tetszőleges típusú video átvitelét tetszőleges típusú hálózaton. A rugalmas letöltésű (streamed) video jelenlegi technológiái A rugalmas letöltésű video a tömörítési technológiák széles körét igényli a H.263-tól egészen az MPEG-2 technológiáig, hogy a különböző alkalmazások igényelte minőségszinteket - az Internetestől a HDTV-ig - biztosítani tudja. Míg igény szerinti video gyakorlatilag bármilyen hálózaton eljuttatható, hatékony videoműsorhoz (broadcast video) a hálózatnak támogatnia kell az IP multicast-ot, amely a vállalati intranetek broadcast jellegű video- és audioátvitelének elismerten leghatékonyabb módja. Fontos azonban figyelembe venni, hogy ma még csak kevés hálózat van teljesen felkészítve az asztalig vitt IP multicast-ra. A legtöbb hálózat a gerincen útválasztókat vagy 3 rétegbeli kapcsolókat használ, a kábelrendezőben azonban csak 2. rétegbeli kapcsolók vannak elhelyezve Ez

óriási sávszélesség-pocsékolást és gyenge PC-teljesítményt eredményez, valahányszor valaki multicast adatfolyamot (stream-et) kér Ha követelmény a videoműsor (broadcast), és a hálózat nincs teljes körűen felkészítve multicast-ra, akkor ez a probléma úgy oldható meg, hogy az IP hálózat multicast adatfolyamait unicast adatfolyamokként adjuk át a nem multicast hálózatokon lévő egyes ügyfélgépeknek. Ha a hálózat támogatja a multicast-ot vagy át lehet adni multicast adatfolyamokat, akkor a nagy kérdés az, hogyan kell a videoforrást - általában egy igény szerinti videot vagy egy broadcast kiszolgálót - úgy csatlakoztatni, hogy a lehető legjobb minőséget érjük el a hálózaton. Nagy sávszélességű hálózaton a kulcskérdések a méretrugalmasság, a QoS és az adatátviteli távolság Mivel a nagy sávszélességű hálózatok áramkör alapú technológiát használnak, az áramkörök a hálózaton keresztül kis késleltetéssel

kapcsolhatók, így QoS esetén megőrzik az adatfolyam integritását. Másrészt az IP alapú hálózatok útválasztókat használnak, amelyek további késletetést jelentenek. A végpontokon végzett pufferelés részben megoldja ezt a problémát, tehát a nagy sávszélességű és az IP alapú átvitel között a szerint kell választani, hogy mi az, ami már megvan, mert könnyebb és költséghatékonyabb dolog egy meglévő hálózatot bővíteni, mint egy teljesen újat építeni. Rugalmas letöltés (streaming) nagy sávszélességű (ATM) WAN-on Ha a WAN alaphálózata ATM, akkor a kiszolgálókat az ATM-re kell csatlakoztatni, mert így kihasználhatók az ATM erősségei: az ATM multicast, a QoS és a kapcsolt virtuális áramkörök (SVC-k). Ha a kiszolgálók ATM-re, az ügyfélgépek pedig IP/Ethernet hálózatra csatlakoznak, akkor az ATM QoS támogatható a gerincen keresztül egészen a hálózatperemig, ahol egy LAN/ATM kapcsoló a videofolyamot IP protokollra

alakítja át. Az ügyfélgépeket ATMre csatlakoztatni csúcskategóriájú videokörnyezetek esetén érdemes Jobb minőség érhető el, ha a rugalmas letöltés ATM-en keresztül, végponttól végpontig biztosított QoS mellett történik. Rugalmas letöltés (streaming) IP alapú WAN-on keresztül IP alapú WAN hálózatoknál szintén IP alapú kiszolgálókat célszerű használni az adatfolyamok küldésére. A végpont mindkét esetben általában egy IP-re csatlakoztatott ügyfélgép, így a végcél az, hogy kiváló minőségű videofolyamot juttassunk el ehhez az IP-s géphez. Csúcsminőségű - például MPEG-2 - videofolyamok eljuttatásához valószínűleg szükséges a WAN priorizálása és a forgalom szabályozása. Ha az épületközi gerinc ATM alapú, de többnyire IP forgalom zajlik, akkor ajánlatos a műsorszolgáltatást (broadcast) nem az IP-re, hanem közvetlenül az ATM-re csatlakoztatni. Ennek oka az, hogy a LAN emulációt (LANE) használó IP

multicast igen rossz hatékonyságú. Összefoglaló A hálózati infrastruktúrától és a használt végpontok típusától függetlenül minden videokonferencia-rendszerhez két alapvető komponens szükséges: átjárók és MCU-k. Az átjáró teszi lehetővé, hogy a csúcskategóriájú szobai rendszerek bármilyen videokonferencia-rendszerrel kommunikálhassanak, beleértve a korábban nem kompatibilis végpontokat és az asztali gépeket is. A mai MCU-k lehetővé teszik a világ bármely pontja között videokonferencia felépítését, melyek drag-and-drop jellegű kezelőfelületükön könnyen adminisztrálhatóak A videokonferenciát már eddig is használók bővítik videohálózataikat, a szolgáltatók pedig kezdenek széles sávú Internet-átvitelen keresztül nyújtott videoszolgáltatás-csomagokat kínálni a kis- közepes- és a nagyvállalatok számára. Ezeket a videoszolgáltatásokat a szolgáltatók a hálózataikon lévő videoportálokon keresztül

biztosítják A megoldás kiválasztásánál fontos látni, hogy a különböző videoalkalmazások eltérő követelményeket jelentenek, tehát az adott követelmények valószínűleg több különböző videoszabvány együttesével elégíthetők ki. Ez általánosságban azt jelenti, hogy akinek specializált vertikális alkalmazásai vannak, az valószínűleg akkor jár a legjobban, ha kiválasztja a legjobb komponenseket és maga építi meg a hálózatát. Ha viszont a fő igény virtuális megbeszélések biztosítása, akkor egy szolgáltatás alapú megoldást könnyebb telepíteni és olcsóbb üzemeltetni. Tartalomjegyzék Videojelek digitális továbbításának alapvető típusai. Az elérhető jellemző szolgáltatások. Bevezetés Fogalom magyarázat Hálózati hozzáférés Minőségi szintek A video tömörítése Mozgatható eszközök Végponttól végpontig tárcsázás Többpontos konferencia Passzív részvétel (conference overflow) Műsorszórás és

igény szerinti video Rögzítés és tárolás Ütemezés és felügyelet A videojelek továbbításának alapvető típusai Videokonferencia Rugalmas letöltésű video/műsorszolgáltatás (video streaming/broadcasting) Igény szerinti video (video-on demand) A videokonferencia rendszerek jelenlegi technológiái Átvitel nyilvános ISDN hálózatokon (H.320) Átvitel nagy sávszélességű hálózatokon (ISDN trönk, H.321, MPEG-2) Átvitel IP hálózatokon (H.323) A rugalmas letöltésű (streamed) video jelenlegi technológiái Rugalmas letöltés (streaming) nagy sávszélességű (ATM) WAN-on Rugalmas letöltés (streaming) IP alapú WAN-on keresztül Összefoglaló Tartalomjegyzék 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 6 6 9 11 11 12 12 13