Архітектура систем відеотелефонії в вузькосмугових ISDN
Технологія VoIP >> Розділ 5. Архітектура Н.323
[ << 5.1 Стандарти мультимедійного зв'язку ] [ 5.3 Мультимедійна зв'язок в IP-мережах >> ]
5.2 Архітектура систем відеотелефонії в вузькосмугових ISDN
У 1990 році Міжнародний союз електрозв'язку розробив рекомендацію Н.320, прийняту згодом усіма провідними виробниками обладнання в якості стандарту для реалізації систем відеоконференцій у вузькосмугових ISDN.
Система відеоконференцій Н.320 включає в себе дві основні групи компонентів - термінали та пристрої управління конференціями (Multipoint Control Units - MCU). Термінал являє собою обладнання кінцевого користувача, в той час як пристрій управління конференціями є мережним устаткуванням, що дозволяє організовувати відеоконференції за участю багатьох користувачів. Дозволяється каскадне підключення один до одного декількох пристроїв MCU в рамках однієї конференції. На рис. 5.1 показана архітектура системи відеоконференцій, що функціонує в вузькосмуговій ISDN.
Рис. 5.1. Система відеоконференцій в вузькосмуговій ISDN
Термінал Н .320 складається з наступних функціональних модулів.
Блок відеоапаратури включає в себе відеокамеру, монітор і блок обробки відеоінформації, необхідний для реалізації такої функції як розділення зображення на моніторі на кілька частин.
Блок аудіоапаратури містить мікрофон, гучномовець і блок обробки мовної інформації, який реалізує функції компенсації відлуння.
Телематичні програми забезпечують передачу нерухомих зображень, колективне редагування растрових зображень, передачу файлів і ін Послуги передачі даних в системах відеотелефонії Н.320 реалізуються на базі набору протоколів 1120.
Модуль управління системою відповідає за виконання таких функцій, як організація доступу до мережевих ресурсів за допомогою абонентської сигналізації і керування з'єднанням - організація загального режиму функціонування на основі наскрізної (end-to-end) сигналізації.
Для встановлення, підтримки і руйнування з'єднань системи Н.320 використовують протокол сигналізації Q.931 [7]. Обмін сигнальними повідомленнями між терміналом і опорної АТС проводиться по D-каналу. Слід відзначити також, що сигнальні повідомлення не мультиплексируются з користувацької і управляє.
Управління з'єднанням проводиться на основі протоколів Н.242 і Н.243. Протокол Н.242 використовується для обміну інформацією про функціональні можливості терміналів, вибору режиму передачі мови, відео і даних у сполученні між двома користувачами і для зміни режиму. Протокол Н.243 використовується для організації конференцій, в яких кілька учасників з'єднуються через пристрій управління конференціями.
Аудіокодеки кодують і декодують мовну інформацію. Рекомендація Н.320 визначила в якості основного алгоритму кодування мовної інформації алгоритм G.711, розглянутий у розділі 3, але на практиці, найчастіше, при швидкості передачі інформації 128 Кбіт / с у конференціях використовується алгоритм кодування G.728, а при швидкості 384 Кбіт / с - алгоритм G.722.
Відеокодеки стискають відеоінформацію і виконують зворотне перетворення. Рекомендація Н.320 визначає відеокодек Н.261 як обов'язковий; може також використовуватися кодек Н.263.
Блок синхронізації забезпечує затримку мовних сигналів при передачі для синхронізації руху губ говорить з його промовою. Необхідність затримки пов'язана з тим, що обробка відеоінформації займає значно більше часу, чим кодування мови. Внесення затримки при передачі мовної інформації не є обов'язковою вимогою рекомендації Н.320, але більшість виробників обладнання реалізують таку можливість, оскільки покупці воліють бачити зображення, узгоджені зі звуком. Можна відзначити, що в системах мультимедійного зв'язку Н.324, що функціонують в ТфОП, сторона, яка передає замість затримки мовних сигналів інформує приймальню сторону про середньої різниці фаз між звуковим і відеосигналом, завдяки чому приймальня сторона може внести необхідну затримку при відтворенні мовлення та зображення.
Система мультиплексування, специфіковані рекомендації Н.221, забезпечує можливість спільної передачі сигналів управління, мови, відео і даних. По-канали розділяються на октети, кожен біт яких насправді представляє окремий подканал. Наприклад, в одному октеті можуть перебувати біти керуючої інформації, мови, відеоінформації та даних.
Мережевий інтерфейс виконує функції адаптації терміналу, необхідні для його підключення до мережі відповідно до вимог рекомендації 1.400, розглянутими в розділі 3.
Наступним елементом систем відеотелефонії Н.320 є пристрій керування конференціями (MCU).
Рекомендація Н.320 визначає пристрій управління конференціями як мережеве пристрій, що забезпечує участь користувача у поєднанні одночасно з кількома іншими користувачами. Це пристрій виконує такі функції, як узгодження швидкостей передачі інформації, змішування мовних сигналів, переключення і змішування відеосигналів, передача даних від одного користувача до багатьох іншим користувачам і управління конференціями. У частині управління конференціями MCU реалізує функцію узгодження функціональних можливостей терміналів для того, щоб вибрати загальний для всіх терміналів режим роботи.
Таким чином, функції MCU можна розділити на дві основні частини: управління конференціями та обробка сигналів інформаційних каналів.
Управління конференціями включає в себе узгодження алгоритмів, використовуваних кожним з учасників конференції для кодування мови, відеоінформації та даних, причому MCU може транскодіровать інформацію будь-якого виду, якщо термінали, які беруть участь у конференції, використовують різні алгоритми її кодування. У процесі узгодження функціональних можливостей терміналів пристрій управління конференціями вибирає режим конференції (selected communication mode).
Обробка сигналів інформаційних каналів є невід'ємною функцією пристрою управління конференціями. Від кожного терміналу, який бере участь у конференції, MCU приймає мова, відеоінформацію і дані. Мовну інформацію, що отримується від всіх учасників конференції, пристрій управління конференціями змішує і направляє сумарний мовний сигнал до кожного з учасників. Для запобігання луни MCU може не включати в сумарний мовний сигнал голос того учасника, якому цей сигнал передається.
Відеосигнали зазвичай комутуються пристроєм управління конференціями на основі аналізу рівня мовного сигналу. До всіх терміналів, які беруть участь у конференції, направляється відеосигнал, пов'язаний з мовним сигналом, що мають найвищий рівень. Простіше кажучи, всім учасникам конференції передається зображення учасника, який в даний момент часу говорить найбільш голосно. Крім цього, пристрій управління конференціями може працювати в режимі змішування відеосигналів для отримання відеозображення, що містить інформацію відразу від декількох джерел.
Крім обробки мови і відеоінформації MCU може виконувати обробку даних, відповідно до Рекомендації Т. 120.
--Козінцев Олексій 36 гр. 11:16, 26 листопада 2010 (EET)
