Что такое видеоконференция кратко
Что такое видеоконференция
Существует множество определений термина «видеоконференция». Приведем лишь некоторые, наиболее часто встречающиеся, из них.
«Видеоконференция – это вид групповых телекоммуникаций, который позволяет группе людей из 3 и более человек видеть и слышать друг друга, а так же обмениваться данными с персонального компьютера (передача данных), независимо от разделяющего их расстояния.» (Википедия)
«Видеоконференция – методология проведения совещаний и дискуссий между группами удаленных пользователей с исполнением трансляции изображения в среде Интернет.» (Толковый словарь Интернет-терминов)
«Видеоконференция – встреча, методическое заседание, или разговор между людьми, находящимися в разных местах и использующих видеотехнологию как основной канал связи. При этом предоставляется двусторонний звук и одно- или двустороннее видео.» (Толковый словарь терминов дистанционного образования)
Как видно из этих определений, все они сходятся в том, что это один из способов общения, который позволяет общаться группам людей путем передачи между ними изображения и звука от всех участников (или только от их части).
Преимущества общения путем использования видеоконференции:
Виды видеоконференций
Выделяют четыре основных вида видеоконференций: точка-точка, симметричная групповая (многоточечная), селекторное совещание и веб-конференция.
Видеозвонок – это самый простой вид видеоконференций, позволяющий двум участникам видеть и слышать друг друга, а так же обмениваться различной информацией, используя специальные средства.
Групповая видеоконференция (симметричная) – это видеоконференция, проходящая одновременно между тремя и более участниками. В данном типе конференций каждый участник может видеть и слышать всех участников, а также его могут видеть и слышать все участники. Такие конференции чаще всего обеспечиваются средствами видеосервера, представляющего собой мост, обеспечивающий связь между несколькими видеоисточниками, в качестве которых могут выступать терминалы или шлюзы видеоконференцсвязи.Сервера для видеоконференций могут быть как программными, так и программно-аппаратными.
Селекторное совещание – это видеоконференция, проходящая одновременно с большой аудиторией участников. В данном типе конференций присутствуют 3 роли: Ведущий, Докладчик и Выступающий из зала. При этом любой участник видит и слышит только Ведущего, Докладчика и Выступающего, при этом сам может быть Докладчиком или Выступающим.
Вебинар – это видеоконференция, используемая для организации живых встреч или презентаций по сети Интернет. Каждый участник такой видеоконференции сидит за своим персональным компьютером, подключен к другим участникам конференции по технологии клиент-сервер через сеть интернет. В качестве клиента используется приложение, заранее скачанное на компьютер, или веб-приложение (например Flash или Java). Вебинар в данном случае имеет такую особенность, когда происходит вещание в видеоконференции одного участника (ведущего) на всех остальных, с возможностью получения обратной связи.
Персональные видеоконференции
Для обычного пользователя сейчас происходит интенсивное развитие высокоскоростного подключения к сети Интернет в его доме, на отдыхе или даже в пути, что открывает широкие возможности использования средств и технологии видеосвязи для организации точечных видеоконференций с помощью веб-камеры и персонального компьютера. Кроме того, сейчас значительно снизились цены и на аппаратные устройства видеоконференцсвязи, что делает использование видеоконференций в обычной жизни гораздо более доступным.
Видеоконференции в таких ситуациях востребованы, если необходимо ‘живое’ общение, визуальная информация является обязательным элементом встречи, при этом участники встречи физически не могут встретиться, либо для принятия решения время и стоимость поездки являются критическими.
Видеоконференции для бизнеса
При грамотном внедрении, видеоконференции сразу начнут приносить ощутимые финансовые и административные преимущества крупным и распределенным организациям, а так же тем организациям, которые используют удаленную рабочую силу. Видеоконференции повышают производительность, эффективность деятельности, конкурентные преимущества и, в конечном итоге, прибыль компании.
Видеоконференции позволяют ускорить процесс принятия решений, увеличить доступ к информации и специалистам, сократить время командировок (и, соответственно, издержки и стресс от поездок), увеличить производительность труда в целом, повысить эффективность распределения ресурсов. Кроме того, сокращается время вывода продуктов на рынок и время реагирования на его изменения.
Видеоконференции для образования
Видеоконференция позволяет гораздо упростить процесс дистанционного образования с использованием двухсторонней(точка-точка) видеосвязи. Более того, учителя и ученики со всего света могу оказаться в одной аудитории (многоточечные видеоконференции, селекторные совещания, а также веб-конференции). С использованием технологии видеоконференцсвязи студенты могут посетить практически любую точку на свете не покидая аудитории, общаться с другими учениками и преподавателями. Виртуальные классы позволяют ученикам, особенно изолированным географически или экономически, получать знания доступные только в лучших учебных заведениях. Школы могут использовать эту технологию, например, для обучения детей языкам, которые недоступны в их регионе.
Видеоконференции в медицине
Видеоконференции могут очень эффективно применяться для удаленной диагностики, лечения и консультаций. При этом, важнейшим преимуществом использования видеоконференций в медицине является непрерывное образование и повышение квалификации медицинского персонала. Существует даже специальный термин для этого направления использования видеоконференций — телемедицина.
Для проведения диагностики и дистанционного обучения широко распространена возможность во время видеоконференции передавать изображение от цифровых камер над операционным столом, микроскопом, видео-эндоскопом и т. п. Так же можно передавать и телеметрическую информацию: частоту пульса, давление и т. д.
Применение видеоконференций в медицине позволит значительно повысить здоровье людей, которое во многом зависит от доступности и качества медицинских услуг. Доступность же медицинских услуг повышается за счет увеличения квалификации персонала, а так же за счет привлечения с помощью видеоконференций узкопрофильных специалистов и институтов к диагностике и лечению.
Видеоконференцсвязь
Видеоконференцсвязь — это технология, обеспечивающая одновременную передачу видео и звука между двумя и более пользователями, с помощью аппаратно-программных средств коммуникации.
Видеоконференцсвязь уже прочно вошла в корпоративную среду и используется так же часто, как и телефония. При этом видеоконференцсвязь имеет множество преимуществ сравнении с телефонными звонками и личными встречами. Она позволяет оперативно решать деловые вопросы, создает комфортные условия для общения с коллегами, клиентами и партнерами, а также позволяет значительно экономить средства компании.
Видеоконференцсвязь для работы и учебы
Ищете подходящее решение для организации удаленной работы или учебы? TrueConf Server — это защищенная отечественная платформа видеоконференцсвязи, которая разворачивается внутри вашей корпоративной сети, позволяет проводить масштабные конференции и работать над проектами совместно с коллегами.
Что такое видеоконференцсвязь?
В этой статье мы рассмотрим организационные вопросы применения и внедрения видеоконференцсвязи на предприятиях. Технологические аспекты, связанные с использованием видеоконференцсвязи, освещены в этой статье.
Система видеоконференцсвязи состоит из терминала (от обычных ПК до систем телеприсутствия), сервера ВКС (отвечает за проведение групповых сеансов видеоконференцсвязи), периферийного оборудования (камеры, микрофоны, микшеры, системы эхоподавления и прочее) и инфраструктуры (обработка видео, передача контента, интеграция с внешними решениями).
Преимущества видеоконференцсвязи
Способы внедрения видеоконференцсвязи
Различают три основных модели внедрения ВКС-системы:
Варианты поставки системы видеоконференцсвязи
Аппаратные системы
Это решения для видеоконференцсвязи с уже установленным программным обеспечением на основе специализированного оборудования. Такое решение изначально готово к использованию «из коробки». Это могут быть как видеотелефоны, так и групповые ВКС системы, включая системы телеприсутствия. Цены на такие терминалы могут значительно отличаться, но все они состоят из похожих компонентов:
Программные системы
Программные аналоги представляют собой ПО для видеоконференцсвязи, которое устанавливается на компьютер или мобильное устройство, выступающее в роли терминала или сервера ВКС.
Для захвата и воспроизведения медиаданных используется встроенное или внешнее оборудование: камера, микрофон, гарнитура, динамики, экран ноутбука, а также различное USB/PCI–X периферийное оборудования, включая PTZ-камеры, карты захвата, спикерфоны. Ассортимент периферийных решений для ПК значительно шире и богаче, чем у аппаратных систем.
Программные решения легко масштабируются, они просты в установке и настройке, а все дополнительные функциональные возможности обычно уже интегрированы в них, в отличие от аппаратных.
Программный транскодирующий сервер MCU
TrueConf MCU— это программный транскодирующий сервер для Linux, который можно использовать вместе с любыми терминалами.
Дополнительные возможности видеоконференцсвязи
Системы видеоконференцсвязи могут быть оснащены дополнительными инструментами, которые расширяют возможности интеграции и повышают удобство использования ВКС.
Интеграция с телефонией и IP-АТС
ВКС-сервера можно интегрировать с IP-АТС, чтобы получить возможность звонить на стационарные и мобильные телефоны из клиентских приложений, а также присоединяться к групповым конференциям с телефонов без использования видео. Для вызова требуется наличие корпоративной АТС, которая будет переадресовывать звонок из телефонной сети на ВКС-сервер. Если у абонента нет доступа к клиентскому приложению, но ему нужно принять участие в конф-колле или видеоконференции, интеграция с телефонией станет удобным решением проблемы.
Связь с ВКС-терминалами сторонних производителей
Возможность обмена данными с аппаратными терминалами видеоконференцсвязи позволит приглашать их в конференции, созданные в рамках текущей системы. Для обмена данными между терминалами чаще всего используют протоколы H.323 и SIP. Интеграция с H.323/SIP-устройствами позволит приглашать в видеоконференцию терминалы сторонних производителей и объединить пользователей нескольких систем коммуникаций в одной видеоконференции.
Интеграция со службами каталогов (LDAP)
Поддержка протокола LDAP значительно упрощает контроль над учетными записями пользователей, которые имеют доступ к серверу, и существенно облегчает процесс администрирования. Рассмотрим эти преимущества подробнее:
Построение системы объединенных коммуникаций
Объединенные коммуникации (от англ. Unified Communications) — это технология, представляющая собой интеграцию услуг реального времени таких как: мгновенные сообщения (чат), информация о присутствии (presence), телефония (включая IP-телефонию), видеоконференция, совместная работа над документами, управление вызовами и распознаванием речи с унифицированными почтовыми системами (голосовая почта, электронная почта, SMS и факс).
Широкие возможности интеграции с другими системами делают ВКС решения центральной точкой в глобальной сети коммуникаций компании.
Термин «объединенные коммуникации (от англ. Unified Communications)» совсем скоро станет синонимом понятия «видеоконференцсвязь», поскольку сегодняшний рынок ВКС стремительно развивается: снижается стоимость подключения одной точки, увеличивается ёмкость ВКС-серверов, происходит объединение каналов коммуникаций в одну большую систему. Это уже не просто общение в режиме видеосвязи, сегодня помимо нее мы задействуем еще отображение статусов участников (онлайн/занят/недоступен), обмен мгновенными сообщениями, интеграцию с телефонией, используем инструменты для совместной работы. В итоге наблюдается процесс превращения видеоконференцсвязи как таковой в систему объединенных коммуникаций и совместной работы (от англ. Unified Communications & Collaboration).
К тому же, сейчас любое устройство можно использовать в качестве терминала ВКС — это породило появление такого термина, как BYOD (Bring Your Own Device). Кросс-платформенность клиентских приложений для видеоконференцсвязи позволяет использовать свой мобильный телефон в качестве рабочего инструмента.
Где используют видеосвязь?
Бизнес
Комфортное общение с коллегами, партнерами и клиентами, где бы они не находились.
Образование
Видеосвязь открывает доступ к образованию в лучших учебных заведениях мира для всех желающих.
Медицина
Видеосвязь открывает новые возможности при обследовании и лечении пациентов, а также позволяет эффективно обучать молодых специалистов и повышать уровень квалификации опытных врачей. Телемедицина — новое слово в медицинской практике, но она уже помогает спасать жизни пациентов.
Подбор персонала
Видеосвязь в рекрутменте позволяет искать на должность специалистов со всего мира и проводить собеседования в максимально удобном формате. Больше не нужно тратить время и лишние деньги на проведение интервью.
Государственные учреждения
Коммуникации в государственном секторе связаны с большими расходами на командировки и телефонные звонки — как внутри страны, так и заграницу. Решить проблему больших расходов и удобства поможет видеоконференцсвязь, которая является полноценной альтернативой личной встрече и превосходит по эффективности телефонные звонки.
Личное использование
Чтобы собраться с друзьями или родственниками за чашкой кофе в уютной, непринужденной обстановке, совсем не обязательно выезжать из дома. Особенно, когда за окном промозглая погода или близкие живут в другом городе или даже стране. Для организации личного общения совсем не обязательно приобретать дорогое решение. Достаточно подключиться к облачному или мобильному ВКС-решению через интернет, наличия наушников/динамиков, камеры и микрофона.
Комфортное общение с сотрудниками, партнерами и клиентами по всему миру!
Режимы видеоконференцсвязи
Видеосвязь предполагает как общение между двумя людьми в режиме «точка-точка», так и групповые конференции с неограниченным количеством участников. В зависимости от целей общения могут использоваться различные типы видеоконференций, которые помогут добиться максимальной эффективности.
Видеозвонок
Режим видеоконференции, при котором в разговоре участвуют только два человека. При этом могут полноценно использоваться инструменты совместной работы: текстовый чат, демонстрация экрана, передача файлов и другие.
Симметричная видеоконференция
Этот режим видеоконференции рассчитан на трех и более участников, которые одновременно видят и слышат друг друга, а также имеют равные возможности при использовании инструментов совместной работы. Количество участников в таких конференциях обычно ограничено несколькими десятками для удобства самих пользователей.
Ролевая видеоконференция
Режим, в котором участники делятся на два вида: докладчики и слушатели, где каждый из слушателей может стать докладчиком (с разрешения организатора конференции). Ведущий такой конференции сам назначает докладчиков и может удалить их с видео-трибуны в любой момент. Слушатели могут видеть и слышать выступающих и оставлять комментарии в текстовом чате. Ролевая видеоконференция чаще всего используется во время планерок и совещаний, когда поочередные выступления более эффективны, чем общая беседа.
Видеоконференция для дистанционного образования
Специальный режим «Видеоурок», в котором все участники (ученики) будут видеть и слышать только выступающего (лектора), а он будет видеть и слышать всех участников видеоконференции. Между собой ученики могут общаться только при помощи общего текстового чата.
Видеотрансляция
Вид видеоконференции, в котором докладчик вещает на широкую аудиторию слушателей, при этом он не видит и не слышит их. Остальные участники видят и слышат только докладчика и могут общаться с ним и друг с другом через текстовый чат. Видеоконференция транслируется по RTSP-протоколу на сервера доставки контента или CDN-сервисы.
Вебинар
Вебинар — это вид групповой конференции, к которой может присоединиться любой пользователь, перейдя по ссылке для подключения. Смотреть его можно из браузера или клиентского приложения, а владелец может начать транслировать выступление, чтобы расширить аудиторию. Кроме того, вебинар можно записать и отправить пользователям, которые не смогли его посмотреть онлайн.
Видеоконференция
Видеоконференция — это сеанс связи между двумя пользователями или группой пользователей, независимо от их месторасположения. Количество участников, которые выводятся на экран, напрямую зависит от режима конференции и от роли пользователя в текущей конференции.
Выделяют четыре режима видеоконференций:
Видеоконференции — это не только видеосвязь, но и инструменты совместной работы, незаменимые для корпоративных коммуникаций. Отечественная ВКС-платформа TrueConf Server дает пользователям массу возможностей для удаленной работы над проектами:
Что нужно для проведения видеоконференции?
Для обеспечения участников звуком и картинкой используется различное периферийное оборудование: камеры, экраны, микрофоны, спикерфоны, гарнитуры, конгресс-системы и проекторы. В качестве среды передачи данных может использоваться как сеть предприятия, построенная по различным принципам, так и глобальная сеть интернет. Современные видео- и аудио кодеки, специализированные сетевые протоколы, различные алгоритмы обработки сигналов позволяют добиться качественной связи практически на любых каналах связи.
Зачастую во время видеоконференции необходима демонстрация различных медиа данных, для этого системы видеоконференций позволяют захватывать и передавать удалённым участникам презентации, изображение рабочего стола или отдельных его окон, а также различные по форматам документы. Достигается это за счёт использования специального программного обеспечения, дополнительных камер (например, документальных камер), захвата сигнала с видеовыходов ноутбуков, ПК и прочих систем, включая медицинские комплексы.
Виды видеоконференций
Существует два основных типа видеоконференций — персональная и групповая. Персональная видеоконференция подразумевает сеанс видеосвязи, в котором участвует всего два абонента. Под групповыми же видеоконференциями подразумеваются все остальные виды видеоконференций. Различные устоявшиеся правила отображения участников видеоконференции для каждой из сторон называются видами видеоконференций. Предлагаем разобраться в этом вопросе подробнее!
Видеоконференции 1-на-1
Здесь всё просто: участвуют два абонента, оба видят и слышат друг друга одновременно. Сразу оговоримся, что во время любого сеанса видеоконференции могут использоваться различные инструменты для совместной работы, такие, как обмен текстовыми сообщениями, файлами, презентациями и прочими медиа данными.
Симметричные видеоконференции
Они же видеоконференции с постоянным присутствием, от англ. Continuous Presence. Так называют сеанс видеоконференции, в котором участвуют более 2 человек и все участники видят и слышат друг друга одновременно. Естественно, видеоконференция подразумевает полнодуплексное общение. Другими словами, это аналог круглого стола, где у всех равные права. Групповая видеоконференция подходит для встреч, где требуется максимальная вовлеченность каждого участника.
Видеоконференции с активацией по голосу
Название такого режима пошло от английского обозначения Voice Activated Switching (VAS). Эта видеоконференция предполагает следующий формат общения: все участники сеанса слышат и видят на своих экранах только выступающего докладчика, в то время, как он сам видит себя, либо предыдущего оратора. Возможны небольшие вариации данного механизма, но суть остаётся следующей: сервер ВКС отслеживает голосовую активность абонентов и переключает транслируемое всем участникам, изображение, на говорящего. У данного режима есть существенные недостатки, например, ложные срабатывания на шум, кашель или звонок мобильного телефона.
Селекторные видеоконференции
Режим, в котором участники делятся на два вида: докладчики и слушатели, где каждый из слушателей может стать докладчиком (с разрешения организатора конференции). Ведущий такой конференции сам назначает докладчиков и может удалить их с видео-трибуны в любой момент.
Этот режим может так же называться ролевой видеоконференцией. Селекторная видеоконференция используется чаще всего при проведении веб-конференций (вебинаров).
Видеоконференции для дистанционного образования
Cпециальный режим, в котором все участники (ученики) видят и слышат только одного вещающего пользователя (преподавателя), а он видит и слышит всех учеников. Ученики не отвлекаются друг на друга, а преподаватель их контролирует.
Видеотрансляция
Вид видеоконференции, в котором докладчик вещает на широкую аудиторию слушателей, при этом, он не видит и не слышит их. Остальные участники видят и слышат только докладчика. Обратная связь возможна только через текстовый чат. Зачастую, для сглаживания изменения сетевых условий, в ходе трансляции вносится значительная задержка до нескольких секунд между вещающим и слушателями.
Оборудование для видеоконференций
В зависимости от места и способа подключения к сеансу видеоконференции, может потребоваться различное периферийное оборудование.
Видеоконференции в переговорной комнате или конгресс-зале
Чтобы качественно оборудовать переговорную комнату, необходимо соблюсти множество нюансов. Естественно, чем их больше, тем выше стоимость подготовки. В первую очередь, необходимо правильно рассчитать и установить систему звукоусиления, на эту тему на одной из Видео+Конференций был хороший доклад. Если зал небольшой, то будет достаточно установить один или несколько спикерфонов (это специальные устройства, совмещающие в себе один или несколько микрофонов и динамиков, и предназначенные для устранения эхо и шумов).
Далее потребуется PTZ видеокамера, от обычной её отличает возможность поворачиваться, наклоняться вверх и вниз, а также приближать и удалять. Такая камера может как в ручном, так и автоматическом режимах (для этого потребуется спец. оборудование) переключаться между лицами докладчиков и залом. В качестве системы отображение рекомендуется использование двух ЖК экранов большой диагонали: один для видео участников, второй для презентаций и прочего контента.
Ну и не последнее место занимает интерьер помещения: хорошая освещенность, контрастный, но не яркий фон на стенах, шумопоглощающие панели и прочее. Как видно, стоимость оборудования переговорной комнаты в зависимости от выбранного решения видеоконференций, периферийного оборудования и отделки, может отличаться на порядок.
Видеоконференции на рабочем месте
Существует уже множество готовых наборов и комплексов, включающих в себя всё необходимое, но занимающее лишнее место на столе. Поэтому зачастую, а также в целях экономии, в качестве терминала видеоконференции используют обычный рабочий ПК, благо разницы в качестве, при правильном выборе периферии, между ним и специализированными аппаратными системами, нет.
Для подготовки ПК к сеансу видеоконференции потребуется хорошая веб-камера (см. список рекомендуемого нами оборудования), к сожалению, большинство встроенных в моноблоки и ноутбуки камер не пригодны для видеоконференций. Гарнитура (желательно USB-гарнитура) либо портативный спикерфон, подключаемый к ПК через USB интерфейс.
Мобильные видеоконференции
Одно из преимуществ видеоконференций — это их мобильность. Их можно использовать, даже находясь в поездке или на ходу. Устройство, которое может выступать в качестве терминала видеоконференций — смартфон, планшетный компьютер или даже часы. На них достаточно установить специальное приложение. Обо всё остальном уже позаботились производители этих устройств: фронтальная камера, мощный центральный процессор, аппаратная поддержка видеокодеков (которая в том числе нужна и для просмотра фильмов или YouTube), ну а хороший динамик и микрофон — это само собой разумеющееся. Такой способ проведения видеоконференций позволит вам быть всегда на связи со своими коллегами, партнерами по бизнесу, друзьями или родственниками вне зависимости от обстоятельств.
С другой стороны, существует ряд сложностей, связанных с мобильными видеоконференциями, некоторые отрасли ещё предстоит решить, чтобы сделать их по-настоящему удобными и популярными, как на ПК.
Что влияет на качество видеоконференций?
В отличие от привычных нам электронных коммуникаций, таких, как электронная почта или обмен сообщениями, видеоконференции относят к так называемым коммуникациям в реальном времени (от англ. Real Time Communications), которые накладывают более серьёзные требования, как на терминалы видеоконференций, так и на каналы связи, их связывающие.
Все мы привыкли судить о качестве соединения по его скорости, что в контексте видеоконференции будет не совсем верно. Заявленная скорость может быстро изменяться во времени, может снижаться под нагрузкой, может кардинально отличаться от направления передачи. В то время, как всё это критически важно для видеоконференций, где равномерность и предсказуемость потока данных наиболее важны. Системе видеоконференций не сложно подстроить видеопоток под широкий диапазон значений от 64 кб/с до, скажем, 4 Мб/с, в зависимости от вида конференции и качества сигнала участников. Гораздо сложнее в реальном времени адаптировать ширину канала под изменяющиеся условия каждого из участников сеанса связи.
В реальных условиях на первое место при оценке качества видеоконференций выходит тип архитектуры, используемой для организации видеоконференций, и способность этой архитектуры работать в постоянно изменяющихся условиях:
Самым простым решением данной проблемы является жёсткое резервирование, как аппаратных, так и сетевых ресурсов системы видеоконференций. Но при этом, такое решение самое дорогое. К счастью, наука и технологии не стоят на месте, и современные системы видеоконференций могут гарантировать отличное качество связи в любых условиях за счёт применения современных программных архитектур. Давайте остановимся на этом вопросе подробнее.
Типы (архитектуры) систем видеоконференций
Чтобы сгладить технические ограничения со стороны терминалов, обмен данными всегда осуществляется через некоего медиума — сервер ВКС.
Очевидно, эффективность такой системы зависит от:
Именно эти параметры мы имеем в виду, говоря о различных архитектурах системы видеоконференций.
Раньше было принято делить их на программные и аппаратные, но примерно с 2014 года это стало не актуально, поскольку появились и программные, и аппаратные решения с нетипичной для таковых архитектурой. Кроме того, все ведущие производители стараются переложить свою ВКС инфраструктуру на виртуализированные среды чтобы поставлять как программное обеспечение.
Мы разберём четыре архитектуры в порядке появления и улучшения друг друга. Краткое описание различий между ними приведено в таблице.
MCU | SFU | Simulcast | SVC |
---|---|---|---|
Раскладка формируется на стороне терминала | |||
Качество видео в реальном времени адаптируется под возможности терминала | |||
Эффективное использование каналов для сформированной раскладки |
Архитектура видеоконференций на основе микширования (MCU)
Вся обработка данных происходит на стороне сервера. После сбора исходных видеопоток со всех терминалов сервер отдельно для каждого терминала:
Такая архитектура называется микширующей или MCU (от англ. Multipoint Control Unit). Системы на основе MCU требуют большой вычислительной мощности и плохо масштабируются, даже с учётом возможной виртуализации. К тому же стоимость подключения нового абонента в подобной инфраструктурах крайне высока.
Архитектура видеоконференций на основе мультиплексирования (SFU, Switching)
Это классический подход к построению программных систем ВКС, по такому принципу, например, работает Skype. В отличие от MCU, сервер ВКС в данном случае не утруждает себя перекодированием, создает копии входящих потоков и пересылает их другим участникам “как есть”. Выходит, что каждый из терминалов получает сразу несколько видеопотоков в полном качестве, которые он просто не может отобразить одновременно. Терминалу приходится уменьшать разрешение каждого входящего видео от каждого из участников на своей стороне, либо просить уменьшать его перед отправкой, что ухудшает качество видео для всех остальных участников.
Плюс у этой схемы один: инфраструктура не требовательна к ресурсам и даже рядовой ПК может выдержать сотни таких конференций одновременно. Но вот минусов значительно больше: терминалу (обычно это простой ПК) приходится декодировать не один, а сразу несколько потоков, а серверу ВКС требуется в несколько раз большая исходящая ширина канала, чтобы вместить в себя все созданные им копии потоков.
Добавим к этому реальные условия, и получим систему, с трудом “переваривающую” кол-во участников больше, чем 3, и резко ухудшающую качество видео для всех, при присоединении к ней мобильного абонента, не способного “переварить” исходное качество картинки, отправляемое другими абонентами.
Архитектура видеоконференций на основе параллельной передачи (Simulcast)
Simulcast объединяет в себе преимущества MCU и SFU, частично адаптируя сетевую нагрузку под возможности терминалов, но не утруждая сервер обработкой видео.
В этой архитектуре сервер получает от каждого терминала не один, а несколько видеопотоков, копирующих изображение камеры в разном разрешении и качестве для разных полос пропускания. Далее, как и в SFU, каждый терминал получает набор отдельных видеопотоков участников, но качество снижается уже без дополнительного перекодирования, а просто за счёт выбора нужной копии.
Но нагрузка, связанная с одновременной поддержкой нескольких уровней качества видео, от этого никуда не исчезает – она перемещается в самое начало процесса и ложится на ВКС-терминал пользователя.
На практике кодирование терминалом трёх исходящих видеопотоков различного качества требует много ресурсов, а по логике вещей оно и вовсе избыточно – ведь информация (изображение) во всех потоках передаётся одна и та же, просто с разной степенью детализации.
К сожалению, разнообразие сетевых условий гораздо шире, чем три варианта ширины потока, которые использует Simulcast медиасервер, так что в реальных условиях ему редко удаётся эффективно использовать каналы и ресурсы терминалов.
Поэтому Simulcast был быстро отправлен на покой новой архитектурной концепцией, позволяющей варьировать качество видео без создания его явных копий.
Архитектура видеоконференций на основе масштабируемого видеокодирования (SVC)
Данная архитектура совмещает в себе все преимущества микширующего подхода и при этом лишена недостатков систем на основе мультиплексирования. Она дешевая, мгновенно масштабируется и работает на любых платформах. Это стало возможным благодаря развитию технологий обработки сигналов и сжатия данных.
Суть заключается в том, что терминал сжимает свой видеопоток слоями: каждый дополнительный слой повышает разрешение видео, его качество и кол-во кадров в секунду. Если канал между терминалом и сервером ВКС хороший, то терминал отправляет максимально возможное кол-во слоёв. Стоит заметить, что слой — это не отдельный видеопоток меньшего качества, а полноценная разница между ним и предыдущим слоем. Тем самым, SVC поток всего на 15-20% отличается по ширине канала от не SVC-потока, и значительно меньше требуемой суммы полосы пропускания независимых потоков.
Сервер ВКС, получив SVC-поток со слоями, просто отсекает лишние без перекодирования, только лишь за счёт выкидывания из него пакетов с данными по определенным правилам. Тем самым, позволяя на лету создавать индивидуальные наборы видеопотоков (“раскладки” окон) для каждого из участников групповой видеоконференции в зависимости от его реальных условий связи.
Сравнение архитектур
В таблице ниже приведены приблизительные показатели нагрузки на сеть и машины в конференции для четырёх человек.
MCU | SFU | Simulcast | SVC | |
---|---|---|---|---|
Исходящий потоков | 1 | 1 | 3 | 1 |
Входящий потоков | 1 | 3 | 3 | 3 |
Исходящий канал, Мб/с | 1,0 | 1,0 | 1,5 | 1,2 |
Входящий канал, Мб/с | 1,0 | 3,0 | 1,0 | 1,0 |
Нагрузка на ЦП | 20% | 60% | 80% | 30% |
Использование современных протоколов и кодеков
Для организации видеоконференцсвязи между различным программным обеспечением и оборудованием сторонних производителей используются стандартные протоколы передачи данных.
Сжатие и воспроизведение звука и видео во время сеанса конференцсвязи осуществляется посредством использования аудио и видеокодеков.
Выводы
Мы рекомендуем при выборе ВКС системы внимательно ознакомиться с принципами её работы и выбрать ту, которая позволит свести к минимуму расходы на её внедрение, масштабирование и поддержку. TrueConf Server соответствует всем указанным требованиям. Подробнее читайте здесь.