Рекомендації Н.320.

Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації

Державного університету телекомунікацій

КАФЕДРА № 22

ЗАТВЕРДЖЕНО

Начальник кафедри № 22

полковник Е.М.БОВДА

"___ " _________ 2014 р.

Методична розробка

на проведення практичного заняття

по дисципліні "Системи відеоконференцзв’язку в АСУВ"

Тема 1. Основи побудови та використання систем відеоконференцзв’язку в АСУВ.

Тема 1. Заняття 6. Питання сумісності. Рекомендації Н.32х і Т.12х.

Розглянуто на засіданні кафедри

Протокол №__ від "__ "_________ р.

М. Київ - 2014 р.

Навчальні та виховні цілі: 1. Вивчити рекомендації Н.32х і Т.12х.

Час 2 год. Місце: навчальна аудиторія

Навчально-матеріальне забезпечення: поточна аудиторія

Література (рекомендована для тих, хто навчається):

1. Синепол В.С., Цикин И.А. Системы компьютерной видеоконференцсвязи. Серия изданий «Связь и бизнес», М. ООО «Мобильные коммуникации», 1999 -166с.

2. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах. Том 3. – Мультисервисные сети / под ред. Профессора В.П. Шувалова. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005. -592 с.

3. Ільченко М.Ю., Кравчук С.О. Сучасні телекомунікаційні системи. – К.: НВП «Видавництво «Наукова думка» НАН України». – 328 с.

4. Обстоятельный обзор рекомендаций Н.320 и Н.323- www.vtel.com/vcnews/

НАВЧАЛЬНІ ПИТАНИЯ ГА РОЗРАХУНОК ЧАСУ

№	Навчальні питання	Час	Примітки
з/п
і
І.	Вступна частина Перевірка наявності особового складу, готовності до заняття. Оголошення теми та мети заняття.	5 хв.
II.	Основна частина 1. Міжнародні організації по стандартизації відеоконференц зв’язку 2. Комплекс рекомендацій щодо відеоконференцзв’язку	80хв.
III.	Заключна частина Підведення підсумків заняття. Видача завдань на самостійну підготовку	5 хв.

Вступна частина

Викладач приймає доповідь про готовність до заняття, оголошує тему, цілі і учбові питання заняття, пояснює порядок роботи на занятті.

Перевірка готовності слухачів до заняття

Перевірка готовності слухачів до заняття проводиться у формі перевірки конспектів на предмет наявності, контрольного опитування по темі лекції перед початком відпрацювання питань заняття.

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ

Послідовно викладається зміст кожного навчального питання плану заняття, включаючи вступ, підведення підсумків та порядок використання наочних посібників та технічних засобів навчання.

У вступі поряд з викладанням теми, мети заняття і плану його проведення нагадати студентам (курсантам) завдання, яке було видане на самостійну підготовку. Вказати час, місце і спосіб поточного контролю знань навчального матеріалу, який виноситься на заняття, та перевірки домашнього завдання.

Чітко поставити мету і завдання практичного заняття. Акцентувати увагу курсантів на важливість матеріалу для подальшого навчання та практичної діяльності. Використовувати всі засоби для швидкого та ефективного опитування курсантів.

При проведенні заняття на техніці чи в лабораторії відобразити загальні вказівки щодо дотримання правил техніки безпеки, методики та порядку виконання завдання.

Поставити проблемні ситуації та вирішити їх за допомогою курсантів. З'ясувати рівень індивідуальної підготовки і можливості курсантів з метою подальшої підготовки індивідуальних завдань різної складності. Практикувати самостійне вирішення задач усіма курсантами після колективного обговорення плану вирішення. Допомагати курсантам в практичній роботі. Виправляти помилки, а частіше попереджати їх у ході практичної роботи. Робити висновки у ході заняття та в кінці. Поставити запитання до наступного заняття, що стимулюють самостійну пошукову діяльність курсантів. Видати домашнє завдання і рекомендації до наступного заняття, включаючи відпрацювання питань, які недостатньо відпрацьовані. Запросити відстаючих на індивідуальну співбесіду.

1. Міжнародні організації по стандартизації відеоконференц зв’язку.

Однією з найважливіших умов використання систем КВКЗ як засобу|кошту| колективної роботи віддалених|віддалених| користувачів є|з'являється| сумісність програмно-апаратних засобів|коштів| таких систем. Проте|тим не менше| протягом достатнього тривалого періоду розвитку і використання систем відеоконференцзв'язку спостерігалося різноманіття методів компресії аудіо і відеоінформації, інтерфейсів, протоколів обміну даними, коли забезпечувалася сумісність в кращому разі|щонайбільше| продуктів однієї і тієї ж фірми|фірма-виготовлювача|. Особливо яскраво це виявлялося в студійному відеоконференцзв'язку з використанням виділених каналів (радіорелейних, супутникових, оптоволоконних) і дорогого|любого| студійного устаткування|обладнання|. Такі відеоконференції кожного разу були унікальними, такими, що заздалегідь|наперед| готується і достатньо|досить| дорогий захід і унеможливлювали контакту з|із| користувачами, початківцями набувати|придбавати| настільних комплектів комп'ютерного відеоконференцзв'язку.

Ринок програмно-апаратних засобів|коштів| КВКЗ, що бурхливо розвивається, гостро поставив питання про сумісність продуктів різних фірм|фірма-виготовлювачів| і, отже, про необхідність стандартизації у сфері КВКЗ.

Міжнародні організації по стандартизації в області КВКЗ.

Основну роль в роботі по стандартизації в області КВКЗ грають Міжнародний Союз|спілку| Електрозв'язку (International| Telecommunication| Union|, ITU|), Міжнародна організація по стандартизації (International| Organization| for| Standartization|, ISO|) і Міжнародний консорціум мультимедійних телеконференцій (International| Multimedia| Teleconferencing| Consortium|, IMTC|). Приведемо коротку характеристику областей їх діяльності.

Міжнародний Союз Електрозв'язку (ITU) є міжурядовою організацією, що забезпечує співпрацю державних і приватних організацій в процесі створення документів, що регламентують ключові характеристики телесервісу і телекомунікаційного устаткування. У березні 1993 року в його складі були створені ряд спеціалізованих секторів, зокрема сектор ITU-T, який перейняв на себе функції, організації International Telegraph and Telephone Consultative Committee, що раніше належали (CCITT). Основною метою діяльності ITU-T є розробка, ухвалення, розповсюдження і впровадження рекомендацій в області телекомунікацій. Рекомендації можуть бути перетворені в національні або міжнародні стандарти тільки після ухвалення рішення відповідними організаціями, такими як ISO. Ці рекомендації розробляються зусиллями більш ніж 4000 експертів з різних країн, об'єднаних в 16 спеціалізованих груп (Study Groups). Таблиця 1.1 відображає спектр питань, що знаходяться у полі зору цих груп, і деякі приклади розроблених рекомендацій.

Таблиця 1.1.

Група	Область діяльності	Приклади рекомендацій
1 і 2	Загальні питання функціонування мереж	С.ххх,е.ххх,1.220, 1.230
	Принципи вимірювання трафіку	D.140, D.150
	Експлуатація мереж	Х.700, G.850,M.xxx
	Проблеми електромагнітної сумісності в комп'ютерних мережах	К.ххх
	Мережі передачі даних і відкриті системи	Х.200 - Х.600
	Термінали для телесервісу	F.160,T.xxx
	Передача телевізійного і аудіо сигналів.	J.xxx,N.xxx
	Мови програмування телекомунікаційних застосувань	Z.120
	Комутація і сигналізація	Серія Q.xxx
	Загальні аспекти мереж (мережева архітектура, продуктивність, міжмережеві взаємодії, B-ISDN)	G.700, G.800; l.xxx (ISDN), виключаючи 1.200 і 1.700
	Модеми і методи передачі	V.xxx
	Системи передачі і устаткування	G.xxx, V.xxx
	Мультимедіа системи і сервіс	Н.ххх, G.190, G.720 Т.120, V.10, V.11

Результати роботи спеціалізованих груп розглядаються|розглядують| на Усесвітній|всесвітній| конференції ITU| (World| Telecommunication| Standardization| Conference|, WTSC|). Ця конференція збирається один раз в чотири роки для того, щоб визначити основні напрями|направлення| діяльності секторів ITU| і перелік питань, що підлягають розгляду в їх спеціалізованих групах. За ці роки були розроблені і прийняті наступні|слідуючі| важливі|поважні| рекомендації в області КВКЗ:

- Н.320 - відеотелефонія в вузькосмугових| цифрових мережах|сітях| з|із| комутацією каналів (вузькосмугова| ISDN|, Switched| 56 і тому подібне);

- Н.321 - відеотелефонія в широкосмугових цифрових мережах|сітях| з|із| комутацією каналів (широкосмугова ISDN|, АТМ технології);

- Н.322 - відеотелефонія в цифрових мережах|сітях| IP| з|із| комутацією пакетів і гарантованою якістю обслуговування (ЛВМ);

- Н.323 - відеотелефонія в цифрових мережах|сітях| IP| з|із| комутацією пакетів і негарантованою якістю обслуговування (ЛВМ, Інтернет);

- Н.324 - відеотелефонія в аналогових мережах|сітях| з|із| комутацією каналів (аналогові телефонні мережі|сіті| загального|спільного| користування);

-Т.120 - передача даних і організація багатоточкових конференцій.

Слід відмітити|помітити|, що в літературі по системах КВКЗ приведені вище рекомендації часто називаються також «стандартами», хоча, строго|суворий| кажучи, вони такими не є|з'являються|. Як указувалося|вказувало| вище, їх перетворення в національні або міжнародні стандарти можливо тільки|лише| після|потім| ухвалення|прийняття| рішення відповідними організаціями типу|типа| ISO|. Проте|тим не менше| подібна термінологія широко.

Міжнародна організація по стандартизації (ISO) об'єднує національні комітети стандартизації більше 100 країн світу. Кожна країна представлена в ISO одним національним комітетом. Ця організація, створена в 1947 році, є неурядовою за своїм статусом. Рішення про її установу було ухвалене в 1946 році конференцією Міжнародної Електротехнічної Комісії (International Electrotechnical Commission, IEC), делегати якої прийшли до висновку про необхідність створення нової міжнародної організації для координації розробок національних стандартів в області техніки. Основною місією ISO є підтримка діяльності по розробці стандартів і пов'язаних з цим процесом досліджень у всіх країнах з метою створення кращих умов для міжнародного обміну продуктами і послугами. Результатом діяльності ISO є підписання міжнародних угод, які стають, по суті, міжнародними стандартами в певній області.

Поточна робота ISO| має надзвичайно розподілений характер|вдачу| і зосереджена в 2700 технічних комітетах підкомітетах і робочих групах. Область діяльності цієї федерації не обмежується яким-небудь визначеним довкола|навколо| проблем. Вона включає аспекти стандартизації у всіх областях техніки, окрім|крім| електротехніки (останні регулюються Міжнародною Електротехнічною Комісією). Діяльність по розробці стандартів в області інформаційних технологій ведеться в рамках|у рамках| сумісного|спільного| комітету ISO/IEC - JTC1|, який займається більше 1300 стандартів. У їх число входять і стандарти, що визначають функціонування аудио/видео систем реального часу (алгоритми кодування аудіо, графічною, мультимедіа і гіпермедіа інформації, телекомунікаційний і інформаційний обмін між системами і т. д.). У пошуку інформації про ці стандарти і національних доповнень до них може надати допомогу спеціальна інформаційна мережа|сіть| ISO| (ISONET|). На жаль, в Росії вузли цієї мережі|сіті| відсутні.

Міжнародний консорціум мультимедійних телеконференцій (IMTC) є некомерційною міжнаціональною корпорацією, створеною в 1994 році на базі двох раніше існуючих міжнародних об'єднань виробників мультимедіа комунікаційного устаткування, - Consortium for Audiographics Teleconferencing Standards, Inc. і Multimedia Communications Community of Interest, концентрировших своя увага на впровадженні вимог стандартів відповідно Т. 120 і Н.320. Консорціум IMTC об'єднав роботу в цих напрямах, оскільки в сучасних системах КВКЗ функції, що передбачаються вказаними рекомендаціями, є однаково важливими.

Самі по собі рекомендації ITU-T| і стандарти ISO| ще не гарантують повної|цілковитої| сумісності продуктів, вироблюваних різними фірмами|фірма-виготовлювачами|, залишаючи за фірмами|фірма-виготовлювачами| право конкретних програмно - апаратних рішень|розв'язань| [33]. Проблема сумісності різних систем КВКЗ є|з'являється| основним об'єктом уваги IMTC|.

В даний час|нині| в діяльності IMTC| беруть участь більше 140 компаній і організацій, і його зусилля направлені|спрямовані| на:

- розширення використання мультимедіа телекомунікаційних систем, що базуються на відкритих|відчиняти| стандартах, перш за все|передусім| на стандартах серії Н.ххх і Т. 120, прийнятих ITU-T|;

- розповсюдження|поширення| знань в середовищі|середі| потенційних споживачів про можливості|спроможності| і переваги застосування|вживання| мультимедіа систем підтримки спільної роботи, що базуються на відкритих|відчиняти| стандартах. Ця робота проводиться консорціумом за допомогою організації демонстрацій, проведення тестування сумісності устаткування|обладнання| різних виробників, публікацій відповідних матеріалів;

- розробку методів реалізації вимог стандартів ITU-T|, що забезпечують сумісність продуктів різних виробників.

Діяльність IMTC| організована в рамках|у рамках| 6 робочих груп, які займаються наступною|слідуючою| тематикою:

- застосування|вживання| комунікаційних протоколів, передбачених рекомендаціями Н.320, Н.323 і Т. 120;

- сумісність програмних засобів|коштів|, мережевого|мережного| устаткування|обладнання| і сервісів в системах КВКЗ;

- взаємозв'язок Н.320-систем з|із| системами КВКЗ, що працюють в локальних мережах|сітях|;

- розробка технічних і організаційних проблем проведення групових багатоточкових конференцій;

- вивчення і узагальнення вимог кінцевих|скінченних| користувачів систем КВКЗ;

- розповсюдження|поширення| інформації про розробки IMTC| в пресі, в середовищі|середі| кінцевих|скінченних| користувачів і виробників мультимедіа комунікаційних систем.

Особливо корисними в практичному аспекті є|з'являються| IMTC| тести програмно-апаратних засобів|коштів| відеоконференцзв'язку, що є|наявний| на світовому ринку, що регулярно проводяться. Так, в квітні 1997 року в Берліні був проведений перший тест «SuperOp|», що дозволив оцінити сумісність продуктів, що задовольняють стандартам сімейств Т.12х і Н.320. Всього до середини 1997 року було проведено більше 10 сесій тестування, що включають вже перевірку продуктів, що задовольняють також і стандартам Н.323 і Н.324 [33].

Перераховані рекомендації серії Н.ххх є|з'являються| по суті «зонтичними» пакетами різних приватних рекомендацій і самі по собі не визначають багато деталей протоколів взаємодії систем. Детальні вимоги до відповідних систем і протоколів містяться|утримуються| саме у вказаних приватних рекомендаціях. При цьому багато хто з|із| цих приватних рекомендацій фігурує одночасно в різних «зонтичних пакетах», будучи|з'являтися| сполучними ланками, що забезпечують вирішення проблеми сумісності різних систем КВКЗ.

Найбільшого поширення в даний час|нині| набули системи КВКЗ, що працюють відповідно до рекомендацій (стандартами) Н.320, Н.323, Н.324 при широкому використанні рекомендацій Т. 120.

2. Комплекс рекомендацій щодо відеоконференцзв’язку.

Рекомендації Н.320.

Ці рекомендації визначають набір вимог по забезпеченню сумісності по аудіо і відео різних систем відеоконференцзв'язку в ISDN| і інших комутованих ізохронних цифрових мережах|сітях|, що забезпечують швидкості передачі до 1920 кбіт/с. Вказані вимоги відносяться до наступних|слідуючих| служб [14]:

- вузькосмуговий| відеофон (р х 64 кбіт/с);

- широкосмуговий відеофон (стосовно широкосмугової ISDN|);

- вузькосмугові| відеоконференції (р х 64 кбіт/с);

- широкосмугові відеоконференції (стосовно широкосмугової ISDN|);

- аудіографічні конференції;

- цифрова телефонія;

- охоронні відеосистеми.

Як указувалося|вказувало| вище, рекомендації Н.320 є|з'являються| зонтичним пакетом приватних рекомендацій (мал. 1.19), кожні з яких включають детальні відомості про вимоги до відповідних терміналів і протоколів. Як видно|показний| з|із| мал. 1.19, рекомендації Н.320 припускають|передбачають| об'єднання і передачу трьох типів інформації: відео, аудіо і даних. Відповідне відео і аудіо устаткування|обладнання| включає відеокамери і монітори, мікрофони і гучномовці.

Мал. 1.19. Рекомендації ITU-T| Н.320.

Передача даних припускає|передбачає| реалізацію режимів віртуальних робочих дощок, обміну файлами, вікон обміну текстами, що вводяться|запроваджують| в клавіатури комп'ютера і так далі. Як головні складові рекомендації Н.320 включають [34]:

- рекомендації Н.261, що визначають методи кодування і декодування відеоінформації;

- рекомендації G.711, G.722, G.728, що визначають методи кодування і декодування аудіоінформації;

- рекомендації серії Т (Т. 120 і ін.), що визначають взаємодію програмно-апаратних засобів|коштів| при обміні даними. При цьому серія Т. 120 визначає як частину|частку| стандартів Н.320, пов'язану з аудіографікою, так і є самостійною групою стандартів;

- рекомендації Н.221, що визначають методи мультиплексування і демультиплексування потоків аудіо, відео, даних і управління;

- рекомендації Н.230, Н.242 і Н.243, визначальну сигналізацію і управління і контроль. Відповідно до рекомендацій серії 1.400 по D-каналу| ISDN| здійснюється сигналізація, як, наприклад, виклик при наборі ISDN| номера абонента і ін.

Рекомендації Н.261 визначають вид кодування і процедуру декодування відеосигналу в реальному масштабі часу і механізм виправлення помилок при передачі відеоінформації. Прийнятим форматом відеосигналу є Common Intermediate Format (CIF) як деяке компромісне рішення для країн, що використовують різні відеостандарти (PAL, SECAM, NTSC і ін.). На додаток до цього розроблений стандарт з нижчим дозволом - Quarter CIF (QCIF).

Рекомендації Н.261 не визначають конкретну процедуру кодування, залишаючи виробникові право вибору в рамках|у рамках| стандарту самого відеосигналу.

Визначено два механізми виявлення і виправлення помилок, кожен з яких заснований на використанні додаткових контрольних символів в кадрі. У реальній системі можливий вибір будь-якого з цих методів.

З 1997 року набір можливих відеокодеків був розширений. Так, разом з|поряд з| Н.261-кодеком, рекомендації Н.320 визначили можливість|спроможність| використання кодеків стандартів Н.262 і Н.263 з|із| підвищеною, порівняно з|порівняно із| Н.261, ефективністю кодування і розширеним набором форматів зображення.

Рекомендації G.711, G.722, G.728 визначають вид кодування аудіосигналу. Обов'язковим є режим за стандартом G.711, що забезпечує стандартну якість телефонного зв'язку з кодуванням по А- і мю-законах [22] при перетворенні аналогового телефонного сигналу (смуга 300 Гц - 3400 Гц) в цифровий потік 64 кбіт/с.

Кодування аудіосигналу в низькошвидкісний потік 16 кбіт/с по рекомендації G.728 є|з'являється| факультативним режимом, що дозволяє відвести більший ресурс каналу на передачу відеоінформації.

При необхідності отримання|здобуття| підвищеної якості передачі аудіо можливе використання режиму за стандартом G.722 (факультативно), що передбачає перетворення аудіо сигналу із|із| смугою до 7 кГц| (якість радіомовлення) в цифровий потік до 64 кбіт/с.

Сеанс зв'язку завжди починається|розпочинає| в режимі використання G.711 з метою забезпечення можливості|спроможності| зв'язку з|із| будь-якими цифровими телефонними апаратами, після чого можливий перехід на інші режими, розглянуті|розглядувати| вище. При цьому передбачається додаткова затримка аудіопотоку щодо|відносно| відеопотоку для їх синхронізації у зв'язку з тим, що компресія/декомпресія відео приводить|призводить| до більшої затримки, чим компресія/декомпресія аудіо.

Рекомендації Н.221 визначають структуру кадру в діапазоні швидкостей від 64 кбіт/с до 1920 кбіт/с. Усередині цього діапазону строго визначені значення проміжних швидкостей:

- від 64 кбіт/с до 384 кбіт/с, кратні 64 кбіт/с (відповідні n В-каналам, де n від 1 до 6);

-від 384 кбіт/с до 1920 кбіт/с, кратні 384 кбіт/с.

Рекомендації визначають механізм об'єднання каналів і дозволяють усунути відмінність в затримках при передачі інформації по різних В-каналам.

Рекомендації Н.230 визначають процедуру синхронізації кадрів у всьому діапазоні використовуваних швидкостей передачі

Рекомендації Н.242 визначають процедуру встановлення зв'язку між терміналами, що передають і приймаючим, дозволяючи терміналу, що передає, визначити можливості того, що приймає. Це дозволяє виключити застосування режимів, які не підтримуються хоч би одним з терміналів. При цьому приймаючий термінал може отримувати інформацію про структуру трафіку, і, як наслідок, ідентифікувати різні компоненти (аудіо, відео, дані).

Рекомендації Н.231, 243 визначають процедури взаємодії між трьома і більш терміналами і протоколи роботи системи управління багатоточковими з'єднаннями MCU (Multipoint Control Unit) для групових відеоконференцій.

Дата добавления: 2015-10-28