Аппаратные системы ВКС – это системы видеоконференцсвязи, в которых алгоритмы передачи видеосигнала реализуются исключительно на аппаратном уровне с помощью специального оборудования.
Аппаратные системы видеоконференцсвязи появились намного раньше программных решений задолго до распространения интернета. Более 40 лет назад на мировом рынке представили первый видеофон – аппарат, с помощью которого можно было совершать видеозвонки. Сегодня аппаратные системы видеоконференцсвязи представляют собой целый ряд составляющих, которые позволяют проводить как персональные, так и групповые сеансы видеосвязи.
фото © polycom.com
В отличие от аппаратных, в программных системах видеоконференции реализуются с помощью специального программного обеспечения для обычных персональных компьютеров, которые выступают как в роли серверов, так и в роли терминальных устройств видеосвязи.
Системы видеоконференцсвязи, которые реализованы на аппаратном уровне, делятся на персональные и групповые.
Персональные аппаратные системы видеоконференцсвязи рассчитаны на индивидуальное использование одним человеком. Обычно такие решения выполняются в виде настольных терминальных устройств – видеофона с небольшим дисплеем или терминалов более высокого уровня с диагональю экрана до 24 см, предназначенных для использования в небольших переговорных комнатах и на рабочих местах руководителей.
Универсальные аппаратные групповые системы предназначены для проведения сеансов многоточечной видеосвязи в помещениях большой площади. Развитием данной категории аппаратных решений являются системы телеприсутствия (telepresence), благодаря которым в видеопереговорной создается эффект присутствия удаленных участников в одном помещении. Для групповых систем характерны наличие нескольких экранов, PTZ-камер и тесная интеграция с аудио оборудованием зала.
Кодеки и протоколы. Общие протоколы и кодеки были заложены на заре распространения аппаратных систем ВКС в 90-х годах прошлого века для обеспечения совместимости оборудования различных производителей. В видеоконференцсвязи используют два основных семейства кодеков – для сжатия видео (H.261, H.263, H.263+, H.264, H.265) и аудиоданных (G.711, G.722, G.723, G.728, G.729), а также общий стандарт H.323 (и его вариации для различных типов сетей передачи данных), регулирующий взаимодействие аппаратных терминалов ВКС и MCU-серверов.
фото © polycom.com
Помимо стандартных многие компании внедряют в системы видеоконференцсвязи специально разработанные кодеки, которые рассчитаны на оборудование собственного производства. Для пересылки текстовых документов и презентаций применяются протоколы H.239 (одновременная трансляция видео и презентаций) и Т.120 (для мультимедийных конференций).
Современная аппаратная система видеоконференцсвязи базируется на cледующем оборудовании:
- Кодек – это аппаратный комплекс, обеспечивающий кодирование и декодирование медиапотоков. Является центральным узлом клиентского терминала ВКС, к которому может подключаться различное периферийное оборудование. В бюджетных терминалах ВКС камера, кодек, микрофон и колонки представляют единую конструкцию (например, видеофон).
- Средства отображения. ЖК-экран, проектор, монитор или встроенный в терминал экран. Для отображения презентаций и совместной работы над документами могут использоваться дополнительные средства отображения.
- Средства воспроизведения звука. Обычно это интегрированные в терминал колонки, внешние спикерфоны, а также их цепочки, или оборудование, входящее в аудиоподготовку зала, подключаемое к терминалу ВКС через микшер.
- Средства захвата звука (голоса). Один или несколько микрофонов, подключаемых к терминалу ВКС. Если микрофон(-ы) находится в одном корпусе с динамиком(-ами), например, в целях устранения эффекта эха и шумов, то такое устройство называется спикерфоном. Спикерфоны могут объединяться в цепочки для покрытия площадей больших переговорных комнат.
- MCU-сервер. Аппаратное устройство для микширования медиапотоков и реализации возможности проведения групповых видеоконференций с участием трех и более ВКС терминалов.
- Дополнительные, но не обязательные, модули: системы освещения, показа презентаций и совместной работы над документами, средства записи сеансов ВКС, специальная мебель, пульты дистанционного управления камерами и ВКС оборудованием, шлюзы (gateway) для подключения стороннего оборудования, а также привратники (контроллер зоны ВКС, gatekeeper) для централизованной обработки вызовов внутри ВКС сети.
фото © polycom.com
Стоит отдельно выделить системы телеприсутствия (telepresence). Благодаря применению нескольких экранов большой площади, составленных в единое панно и специальной мебели, создается эффект объединения одного или нескольких помещений, с установленными системами телеприсутствия, в единое целое. Чаще всего панно проходит через середину стола переговоров и симметрично делит его на участников групповой видеоконференции находящихся в этом помещении и тех, кто подключен удаленно. В виду требования передачи видео исключительного качества (два и более потоков в FullHD качестве, не менее 60 кадров в секунду) в системах телеприсутствия используется несколько кодеков для повышения их общей вычислительной мощности.
Эффект присутствия достигается прежде всего за счёт соблюдения масштабов лица и фигуры удаленных участников, работы камер на уровне глаз (для достижения эффекта «глаза-в-глаза»). Помимо специального оборудования, панно и камер, в конференц-зале должна быть налажена правильная система освещения и звука. Участники должны располагаться в отведенных для них местах, а интерьер должен создавать впечатление единого пространства с подключаемыми удаленными залами. Высокая сложность производства и эксплуатации систем телеприсутствия являются причиной их крайне высокой стоимости и малой распространенности.