Стандарт H.323

Что такое H.323?

H.323 является одним из старейших стандартов, используемых для организации VoIP-телефонии и видеоконференцсвязи. Это целая система протоколов и элементов, которые позволяют передавать медиаданные по пакетным сетям с негарантированной пропускной способностью. Структура рекомендации H.323 обеспечивает различные возможности коммуникации — от обычной телефонии до видеоконференцсвязи с передачей медиаданных.

Одним из преимуществ стандарта H.323 является его связующая функция, которая позволяет устройствам различных производителей взаимодействовать друг с другом.

До появления протокола H.323 все VoIP-приложения работали на собственных сигнальных протоколах, поэтому связь между ними была невозможна. Однако в 1996 году опубликовали первую версию H.323 и это стандарт получил широкое распространение.

Эволюция и развитие стандарта

С момента появления стандарта H.323 прошло много лет, и, естественно, он совершенствовался с каждой версией. С 1996 года до сегодняшнего дня было выпущено 7 версий стандарта.

Первая версия была довольно скудной, потому как выпускалась с главной целью — наладить коммуникацию между терминалами различных производителей. О надежности, безопасности и хорошем качестве связи речи пока не шло, к тому же, раннее несовместимые друг с другом, терминалы могли “общаться” только внутри корпоративной сети.

Прорывом стала вторая версия, которая вышла спустя два года и была направлена на активное использование в VoIP-телефонии и многосторонних конференциях. В этот раз ключевым словом стала надежность — подтверждение достоверности конечных точек (участников конференции), неизменность пакетных данных при передаче, защита от несанкционированного взлома данных и, как ни странно, отстсутвие отклонения входящих вызовов. Также было ускорено соединение между терминалами и добавлена возможность переадресации звонков.

Третья версия обеспечила передачу сигнализации для большего числа вызовов посредством одного TCP-соединения. Межсетевые шлюзы, которые могли обеспечить до тысячи одновременных вызовов, особенно выиграли тогда.

Изменения в четвертом выпуске коснулись наращивания емкости H.323-терминалов, а выход пятой версии был направлен на общую стабилизацию стандарта. Кстати, решения TrueConf работают на четвертой версии протокола H.323.

В июне 2006 года утвердили шестую версию стандарта с изменениями по части транспортных протоколов H.225 и H.245. Появилась поддержка Assigned Gatekeeper — назначенного привратника, на котором регистрируется конечная точка из списка альтернативных гейткиперов. Помимо этого, были поддержаны документы и ряд приложений, позволяющих использовать кодеки GSM и H.264 в H.323-решениях.

Финальная — седьмая версия H.323 вышла в ноябре 2009 года. Среди множества обновлений следует выделить две важные для пользователей возможности:

  • передача информации о пользователях на нескольких языках (это позволило сотрудникам различных международных организаций без труда взаимодействовать друг с другом);
  • автоматическая доставка данных о групповой конференции, проходящей на MCU-сервере, всем H.323-терминалам (это позволило пользователям подключаться к конференции без ввода каких-либо данных о ней).

Архитектура

Стандарт H.323 основывается на четырех компонентах для организации видеоконференций типа точка-точка или многоточка:

  • терминалы
  • шлюзы
  • контроллеры зоны (привратник)
  • сервер многоточечных конференций (MCU)

Терминал это по сути инструмент для управления H.323-устройством, этакий пользовательский интерфейс, конечная точка. Терминалы могут связываться друг с другом в режиме VoIP-телефонии либо видеоконференцсвязи. Для связи терминалов из разных сетей — к примеру, H.323 и ISDN, используются шлюзы. Они выполняют следующие функции:

  • установка соединения между терминалами;
  • конвертация звуковых форматов;
  • обмен информацией.

Если терминалы находятся в одной H.323-сети, шлюзы не используются.

Контроллер зоны или гейткипер - это центральная точка H.323-сети, поскольку именно гейткипер отвечает за адресацию вызовов, управляет шириной полосы пропускания и устанавливает подлинность терминалов и шлюзов во время соединения. Хотя рекомендация H.323 не определяет привратник как обязательный элемент, все же без него невозможно использование множества современных функций, которые внедряют в свои решения производители VoIP-приложений и решений видеоконференцсвязи.

Для связи трех и более терминалов используется сервер многоточечных конференций MCU (Multipoint Control Unit). Все терминалы, которые участвуют в конференции, сначала связываются с MCU-сервером, а MCU в свою очередь распределяет видеопотоки по всем терминалам.

Протоколы H.323

Каждый H.323-терминал, либо устройство, поддерживающее протокол H.323, имеет свой собственный IP-адрес. По нему осуществляется механизм маршрутизации H.323-пакетов внутри сети. Для связи терминалов со шлюзами и гейткипером, а также для передачи медиатрафика используются протоколы UDP. Транспортные протоколы TCP используются только для установления звонка между терминалами и обмена дополнительными возможностями.

Передача медиаданных по рекомендации H.323 разделена на пять основных этапов:

  1. обнаружение гейткипера и регистрация на нем;
  2. установка соединения между двумя и более терминалами;
  3. обмен голосом и видео - передача посредством транспортных протоколов;
  4. обмен мультимедиа - передача различных графических или текстовых документов, совместная работа над ними;
  5. завершение вызова.

Процесс обнаружения нужен для того, чтобы конечные точки (терминалы) могли найти привратник по сетевому адресу и зарегистрироваться на нем. Эта процедура может выполняться автоматически (многоадресная рассылка - обмен сообщениями между конечными точками и гейткипером, если гейткиперов несколько, терминал самостоятельно выбирает, на каком ему регистрироваться) либо вручную (когда сетевой адрес гейткипера известен заранее при конфигурации устройства). Предпочтительнее первый вариант обнаружения гейткипера, поскольку в случае каких-либо неисправностей в его работе терминал (конечная точка) сможет автоматически переключиться на другой гейткипер, без вмешательства в конфигурацию.

Процедура регистрации необходима для того, чтобы конечные точки (терминалы) могли сообщить свои адреса гейткиперу и войти в его зону управления.

Для установки соединения между терминалами и для обмена медиатрафиком используются следующие протоколы:

TCP:
  • H.225 - установка соединения между H.323-устройствами.
  • H.245 - обмен информацией о возможностях (поддерживаемые кодеки, например). Один терминал “сообщает” другому терминалу о поддерживаемых возможностях (кодеках), и выбирает кодек для отправки из возможностей другого терминала.
UDP:
  • RAS - используется между терминалами, шлюзами и гейткипером. Отвечает за регистрацию, разрешение на звонки и статусы.
  • RTP - используется при передаче медиатрафика в реальном времени.

Для завершения соединения терминалы посылают сообщение гейткиперу, после чего канал закрывается и связь прерывается.

Кодеки H.323

Стандарт H.323 определяет функцию обмена аудиоинформацией как основную свою возможность (так было изначально, ведь H.323 всегда применялся именно в VoIP-телефонии), поэтому каждый терминал должен был поддерживать как минимум один кодек из семейства G.7XX. А вот видеосвязь в отношении H.323 позиционировалась как второстепенная задача, в виду чего поддержка видеокодеков не была обязательной. Однако сегодня, в эпоху существования видеоконференцсвязи и интеграции ее во множество H.323-терминалов, видеокодеки входят в число обязательных. Для кодирования видео в H.323 используются видеокодеки семейства H.26X.

К голосовым кодекам в H.323 существует ряд определенных технических требований, поскольку именно звук в VoIP-телефонии является основополагающим элементом. Требования следующие:

  • низкий уровень задержки;
  • возможность восстановления потерянных пакетов;
  • высокое качество звука;
  • малая полоса пропускания (не более 8 kbit/s).

Всем этим требованиям отвечают кодеки семейства G.7XX. Однако если говорить о последнем пункте данного списка, то лишь некоторые из G.7XX соответствуют ему.

По умолчанию в H.323 используется кодек G.711, который обладает довольно высоким коэффициентом полосы пропускания — 64 kbit/s. Но далеко не у каждого пользователя интернета канал достигает такой отметки. К тому же, G.711 на сегодняшний день считается устаревшим кодеком, ведь его частота дискретизации (преобразования аналогового сигнала в цифровой) составляет 8kHz, в то время, как у другого кодека — более современного G.722.1 эта цифра в два раза больше (16kHz). Для интернета используются низкочастотные кодеки G.723 (5.3/6.3 kbps) и G.729 (8 kbps). Однако и тут не без недостатков — G.723 отличается довольно высокими запросами по части ресурсов процессора — если процессор вашего ПК ниже Intel 100MHz Pentium, о телефонии можно позабыть.

Что касается видеокодеков, следует отметить — каждый современный H.323-терминал должен поддерживать H.264-кодирование, посколько именно этот видеокодек способен обеспечить картинку наилучшего качества.

Сравнение протоколов H.323 и SIP

В нашей статье мы сравнили протоколы H.323 и SIP.

Новости из мира видеоконференций

Автор:
Источник: trueconf.ru

Поделиться: