hledat:

7.2  Videokonference

Úvod

Videokonference představují jeden z nejmodernějších komunikačních prostředků. Umožňují "virtuální setkání", kdy se lidé navzájem vidí a slyší, přestože jsou mnohdy značně vzdáleni.

Přenos dat mezi jednotlivými účastníky vyžaduje určité komunikační propojení. Podle jeho charakteru lze určit následující nejběžnější druhy videokonferencí: MBone, ATM a ISDN. Každá skupina má své výhody. Pokud bychom je měli stručně shrnout - hlavním lákadlem videokonferencí na bázi MBone je jejich snadná dostupnost a značné rozšíření, ISDN nabízí velmi slušnou kvalitu za přijatelnou cenu a ATM poskytuje nekompromisní kvalitu.

Síť TEN-155 CZ je postavena na bázi ATM a pochopitelně je součástí virtuální sítě MBone. Proto se v jejím rámci používají především tyto dva druhy videokonferencí. Jak ukázal ověřovací provoz videokonferencí ISDN, může se k nim zařadit i tato technologie.

Videokonference MBone

Úvod

Videokonference používající virtuální síť MBone jsou nejrozšířenějším představitelem videokonferenčních nástrojů, které pro přenos dat používají běžný Internet a přenosový protokol IP. Jejich společným problémem je, že IP neposkytuje žádné záruky ohledně parametrů spojení. Výsledná kvalita proto velmi podstatně závisí na propustnosti sítě, která účastníky spojuje. Pokud jsou provozovány v síti s dostatečnou kapacitou (TEN-155 CZ takovou sítí je), kvalita zcela dostačuje běžným potřebám.

Pro denní praxi považujeme videokonference založené na MBone za nejužitečnější. Jejich klíčovou výhodou je snadná dostupnost: pořizovací náklady jsou nízké, ovládání celkem snadné, vlastní konferenci si může založit kdokoli a pro účast v ní se stačí domluvit se svými partnery. Domníváme se, že tento typ videokonferencí má dobrou šanci stát se jedním z běžných pracovních nástrojů uživatelů sítě TEN-155 CZ.

Projekt videokonferencí MBone navazuje na stejnojmenný úkol předcházejícího projektu "Realizace sítě TEN-34 CZ". V něm jsme ověřovali různé softwarové a hardwarové komponenty a následně jsme vytvořili doporučení konfigurací pro různé operační systémy. Cílem tohoto projektu je proto především popularizace videokonferencí MBone mezi široký okruh uživatelů a vytvoření podrobných instalačních a konfiguračních manuálů a návodů pro práci s videokonferenčními nástroji, které uživatelům usnadní rutinní používání videokonferencí jako komunikačního média.

Uživatelská podpora

V rámci projektu jsme napsali a vydali uživatelskou příručku Videokonference po síti MBone. Ta obsahuje podrobný popis sítě MBone, technické předpoklady počítače vhodného pro provozování videokonferencí, popis instalace programového vybavení a návody na jeho používání. Tato příručka je dostupná v tištěné podobě a navíc i v podobě elektronické na WWW serveru projektu TEN-155 CZ.

V rámci tohoto serveru jsme také vytvořili kolekci dokumentů vztahujících se k videokonerenčním systémům dostupným na síti TEN-155 CZ. Najdete je na adrese http://www.ten.cz/videokonference/. Kromě základního popisu systémů MBone, ATM a ISDN jsme zde uvedli podrobné tzv. step-by-step návody na instalaci videokonferenčních aplikací MBone do prostředí nejrozšířenějších operačních systémů MS Windows a Linux. Zveřejnili jsme i doporučené konfigurace hardwarového vybavení, audiovizuálních komponent a základy používání programových nástrojů. Díky těmto návodům jsou nyní i méně zkušení uživatelé schopni nainstalovat si potřebné programové vybavení na svůj počítač a videokonference MBone používat.

Uspořádané akce

Videokonference MBone jsou určeny především pro komunikaci jednotlivců a pracovních skupin. Během celého roku se uskutečnila řada videokonferencí tohoto druhu. Jako základní komunikační nástroj je například používají členové projektu WWW proxy serverů.

Z mezinárodních akcí bychom mohli uvést např. přenosy z konference WSCG zaměřené na počítačovou grafiku a vizualizaci konané ve dnech 8-12. února v Plzni, které jsme vysílali do celého Internetu.

Závěr

V rámci projektu jsme se soustředili především na uživatelskou podporu. Všichni zájemci mají nyní k dispozici podrobné návody na instalaci i používání videokonferencí MBone, které jim umožňují využívat tento nástroj při běžné práci.

V dalším pokračování projektu plánujeme ověřit použití videokonferenčních plug-in aplikací, které dovolují integrovat videokonferenční služby do WWW klientů.

Videokonference na bázi nativního ATM

Úvod

V předcházejícím projektu "Realizace sítě TEN-34 CZ" byly vyřešeny otázky volby vhodných kódovacích a dekódovacích zařízení a některé otázky provozu videokonferencí na této platformě. V průběhu řešení vyvstala řada problémů a námětů, které byly předmětem práce řešitelského týmu v roce 1999. Jednalo se především o vybudování infrastruktury permanentních videokonferenčních míst v rámci sítě TEN-155 CZ, hledání jednoduchého a finančně nenáročného řešení pro realizaci videokonferencí z míst bez ATM spojení, rozšiřování okruhu uživatelů a testování možnosti přechodu do jiných videokonferenčních prostředí.

Rozšiřování infrastruktury stálých videokonferenčních míst

V rámci projektu TEN-34 CZ byla zbudována tři stálá videokonferenční místa - v Olomouci, Praze a Brně. Základním vybavením těchto míst se stala zařízení firmy Fore Systems - StreamRunner AVA 300 (kodér) a StreamRunner ATV 300 (dekodér). Ukázalo se, že rozšíření počtu stálých videokonferenčních míst by mělo přinést možnost efektivního využití tohoto videokonferenčního prostředí, a to především v úspoře času nutného pro instalaci a přípravu zařízení. Vzhledem k dobrým zkušenostem s kodeky AVA/ATV bylo rozhodnuto nakoupit několik párů těchto zařízení a vybavit jimi další lokality. Jedná se o uzly sítě TEN-155 CZ v Plzni, Liberci a Ostravě. V současnosti probíhá instalace a testování zařízení a předpokládá se, že nová místa budou k dispozici v únoru 2000.

Mobilní videokonference

Z hlediska uživatelů jsou velmi zajímavými videokonferečními akcemi medicínské přenosy. Bývají realizovány z nemocnic a jejich operačních sálů, tedy z míst, která nejsou vybavena kodeky AVA/ATV a mnohdy také nemají potřebnou ATM infrastrukturu. V těchto případech je třeba vyřešit problém "poslední míle". Proto byl pořízen přenosný ATM přepínač ForeRunner LE155. Při jeho použití stačí, aby do místa pořádání videokonference vedl jediný pár optických kabelů, a to nezávisle na jejich typu (jednovidových nebo mnohovidových).

Jiným řešením problému poslední míle je bezdrátový přenos analogového AV signálu. Pořízení a provoz takového zařízení jsou velmi nákladné a proto se nám v dnešní době jeví jako výhodnější zajišťovat tuto službu dodavatelsky (ve spolupráci s firmou Videotrio).

Aplikace SVA

Pro jednodušší navazování videokonferenčních přenosů byla firmou Fore Systems vytvořena aplikace SVA, nyní ve verzi 5.1.0, která má ulehčovat zřizování různých druhů videokonferencí. Jedním ze zjednodušení je menší počet potřebných PVC kanálů. Tato úspora vzniká využíváním SVC kanálů, které umí vystavět program SVA v ATM síti mezi zařízeními AVA/ATV pomocí ATM signalizace. Z tohoto a dalších důvodů byla v Praze instalována pracovní stanice Sun Ultra10 s ATM síťovým rozhraním a aplikací SVA.

Uspořádané akce

V průběhu roku 1999 proběhla celá řada videokonferencí. Mezi nejvýznamnější lze počítat již tradiční vysílání z Academia Film Olomouc. V letošním roce bylo vysílání pojato jako distribuované kino, kde bylo možno sledovat soutěžní snímky promítané v Olomouci zároveň v Praze a v Brně po celou dobu trvání Academia Filmu.

Další zajímavou akcí byla konference CIRSE Praha, během které byl přenášen průběh operace, mezi areálem Thomayerovy nemocnice Praha a místem konference (hotel Hilton). V areálu Thomayerovy nemocnice byla k přenosu použita ATM trasa a mezi nemocnicí a hotelem Hilton byl nasazen bezdrátový analogový spoj.

Dále jsme navázali spolupráci s brněnskou Veterinární a farmaceutickou univerzitou, která má zájem o přenosy unikátních veterinárních operací a to i do zahraničí (Rakousko). Pro podporu těchto aktivit proběhly dva testy mezi VFU v Brně a Přírodovědeckou fakultou UK v Praze.

Rozvoj aktivit tohoto druhu je ovšem velmi závislý na kapacitě mezinárodní linky a dalších podmínkách, týkajících se především zpoplatňování ATM spojení na mezinárodní úrovni. Tyto aktivity budou koordinovány s provozní pracovní skupinou.

Přechod do jiných typů videokonferencí

Vzhledem k celkové náročnosti ATM videokonferencí na přenosovou kapacitu a vybavení se nabízí otázka, zda je možné přecházet z jednoho videokonferenčního prostředí do jiného. Aplikace SVA přímo nabízí přechod do sítě MBone. Má však jistá omezení a praxe ukázala, že toto řešení není nejspolehlivější.

Jako vhodnější se ukázal přechod pomocí analogového rozbočovače audio a videosignálu sestaveného na zakázku. Tato varianta navíc umožňuje příposlech v místě vysílání. Zpětná vazba přináší uživatelům, kteří nemají před kamerou žádné zkušenosti, velmi cennou informací. Uvědomí si, co vlastně jejich protějšek vidí a mají možnost přizpůsobit se aktuálním podmínkám.

ISDN videokonference

V současné době se videokonference na bázi ISDN staly uživatelským standardem a na trhu je dostupná řada produktů od různých výrobců. Soupravy jsou řešeny buď jako doplněk k počítači nebo jako samostatné zařízení s integrovanou kamerou a výstupem na televizor. Základní typy videokonferenčních souprav mají jednu přípojku BRI, tedy 2 kanály s celkovou kapacitou 128 kb/s. Kvalitnější systémy mají 3 BRI přípojky s celkovou kapacitou 384 kb/s. Obrazový signál je při této rychlosti již subjektivně srovnatelný s televizním signálem.

Hlavním záměrem řešitelů bylo seznámit se s touto technologií a uvážit možnosti jejího použití jako doplňkové platformy - zejména pro místa, kde není vybudována síť s přístupem na páteř TEN-155 CZ.

V rámci projeku Videokonference byly pořízeny dvě ISDN videokonferenční sestavy. Základem je souprava Intel Pro Share 500, kterou tvoří PCI karta, malá kamera (možnost ostření, nastavení jasu a barevné sytosti), sluchátka s mikrofonem a kabely. PCI karta obsahuje 3 čipy: ISDN pasivní řadič (Siemens), videograbber (Bt848) a zvukový čip (směšovač, AD/DA převodník). Je možné použít signál ze vstupu S-video nebo kompozitní videosignál. Systém je schopen zpracovat signál PAL i NTSC, v praxi jsme používali běžnou videokameru.

Umožňuje komunikaci přes ISDN BRI (protokol H.320) nebo přes lokální síť (H.323). Podporuje protokoly G.711, G723 a G.728 pro audio a H.261 a H.263 pro video. Dodávaný software je určen pro provoz videokonferencí v prostředí MS Windows 95/98/NT. Jde o poměrně jednoduchou aplikaci vhodnou zejména pro koncového uživatele, která sice neklade téměř žádné nároky na technické znalosti, ale možnosti konfigurace jsou dosti omezené a téměř vylučují efektivní řešení problému, pokud k němu dojde. Byl dodán též software, umožňující využít kartu jako ISDN modem.

Souprava klade značné nároky na výkon počítače, protože vlastní zpracování dat provádí jeho procesor. Použili jsme PC v konfiguraci PIII/450, 128 MB RAM, 10 GB HDD, CD, videokarta S3 a síťová karta Intel EtherExpress. Systém je doplněn kvalitním 17" monitorem.

Testy

Po instalaci jsme testovali obě soupravy proti sobě. V tomto režimu se nevyskytly žádné problémy. Rovněž testy použití proti zařízením firmy PictureTel proběhly bez problémů. Při testování se systémy jiných výrobců někdy docházelo k jednosměrnému přenosu zvuku. Zde pomohl hot-line firmy Intel, jehož pracovníci poradili, jak (v registrech) omezit snahu systému použít vyšší protokoly kódovaní zvuku (G.723, G728). Podle jejich názoru byla chyba způsobena špatnou implemantací volby protokolu v některých systémech jiných výrobců.

Rovněž byly provedeny úspěšné testy při spojení přes LAN. Systém byl také pokusně připojen přes ISDN k přístupovým serverům Cesnetu a bylo ověřeno, že je schopen pracovat v režimu běžné pasivní ISDN karty.

Uspořádané akce

Dne 20. 9. 1999 bylo zařízení použito k videokonferenci, která se konala mezi Masarykovým institutem ČVUT a Universitou Sheffield. Při této akci, trvající asi 2 hodiny, bylo jednoznačně prokázáno, že zařízení je spolehlivé a vhodné pro rutinní provoz. Kvalitu přenosu obrazu i zvuku lze označit za velmi dobrou.

Závěr

Řešitelé předpokládají, že jednotlivé vysoké školy si dříve nebo později budou doplňovat svá audiovizuální centra o ISDN videokonferenční zařízení. Výstupem této části by mělo být doručení vhodných systémů. Za perspektivní považujeme integrovat ISDN videokonference do struktury videokonferencí sítě TEN-155 CZ. Hlavní využití vidíme v možnosti realizovat videokonfenece i mimo přímý dosah sítě. Primárním cílem další práce je proto výběr vhodné brány pro přechod mezi ISDN a lokální sítí.

Videokonference pro fyziku částic

Úvod

V rozsáhlé mezinárodní spolupráci při výzkumu ve fyzice částic jsou videokonference intenzivně používány pro vysílání důležitých konferencí či schůzí, pracovní schůzky menších skupin i pro individuální komunikaci dvou kolegů. Hlavní využívané technologie jsou ISDN, MBone a point-to-point Internet. V dalším textu podrobněji popíšeme námi používanou metodu komunikace přes běžný Internet, která má podobné vlastnosti jako MBone.

Vybavení pro ISDN mají obvykle všechny větší instituce a bez problémů je používají. Multicast MBone zajišťují komunikační prvky. Bohužel tato podpora není dostatečná pro bezproblémový přístup všech - zvláště koncových - zájemců k MBone. Proto byl vyvinut videokonferenční systém virtuálních místností VRVS - Virtual Room Videoconferencing system.

Systém VRVS

Vstupní adresou pro VRVS je http://wwwvc.cern.ch/. Účastníci videokonference se připojí prostřednictvím WWW klienta do vybrané virtuální konferenční místnosti a pomocí prostředků vic a rat/vat mohou v této místnosti vzájemně obrazově a zvukově komunikovat. Každý uživatel má point-to-point spojení k virtuální místnosti. Pro efektivní využití komunikačních linek je možno se domluvit se správci serveru VRVS o zřízení tzv. zrcadla na dobře přístupné místní stanici. Lokální uživatelé pak komunikují prostřednictvím tohoto zrcadla a dochází k podobné úspoře pásma, jako u MBone. Žádný komunikační prvek na trase však nemusí MBone podporovat.

Systém má propracované grafické uživatelské rozhraní, které umožňuje přímou rezervaci konferencí kterýmkoli registrovaným uživatelem. Videokonference je možno též na serveru zaznamenávat a kdykoliv později je přehrávat. To může být užitečné při časovém posunu mezi Evropou a Amerikou.

Uspořádané akce

Ve dnech 23-25. září 1999 proběhla v Praze mezinárodní porada experimentu D0 (viz http://www-hep.fzu.cz/d0www/d0_praha99.html) budovaného na urychlovači protonů a antiprotonů TEVATRON v laboratoři FERMILAB v Chicagu. Na projektu D0 spolupracují z ČR fyzici a technici z AV ČR, UK Praha a ČVUT.

Porada byla vysílána jako videokonference s využitím systému VRVS ze dvou míst v Praze: první den z Karolina a další dva dny z Fyzikálního ústavu AV ČR. Spojení z Prahy využívalo vyhražený okruh mezi ČR a CERN (v rámci pilotního projektu TEN-155 CZ pro Managed Bandwidth Service) s kapacitou 6 Mb/s. Spojení mezi CERN a instalovaným zrcadlem ve FERMILAB využívalo vyhraženou linku s kapacitou 22 Mb/s. Systém VRVS normálně omezuje maximálně využitelné pásmo na 256 kb/s. Každý účastník videokonference je automaticky připojen na server v CERN či zrcadlo ve FERMILAB podle toho, co je pro něj výhodnější. Připojení účastníci byli spokojeni s výbornou kvalitou zvuku - byly používány klopové bezdrátové mikrofony firmy Sehnheiser. Přenos promítaných transparencí měl dostatečnou kvalitu pouze při zvětšování (zoom) částí promítaných obrazů.

Závěr

Systém virtuálních videokonferenčních místností VRVS vyvinutý v CERN je dnes vyspělý a umožňuje velice jednoduchou realizaci videokonferencí v rámci rozsáhlé spolupracující komunity. Nevyžaduje od účastníka žádné speciální znalosti, veškerý přístup a řízení poskytuje robustní uživatelské WWW rozhraní. Systém se aktivně využívá v rámci široké mezinárodní spolupráce ve výzkumu fyziky částic. Na serveru v CERN jsou zřizovány nové virtuální místnosti. Dnes je k disposici osm virtuálních místností, které umožňují současně organizovat osm nezávislých videokonferencí.

předchozí

obsah

následující