 |
Видеоконференцсвязь: новые возможности и тенденции
20.12.05
Видеоконференцсвязь (ВКС) появилась на стыке телевизионных технологий и технологий передачи данных в 60-х годах прошлого века и продолжает активно развиваться, захватывая новые рынки и порождая целые бизнес-направления, такие, как видеотелефония, телемедицина и телеобучение. На рынке ВКС сегодня явно выделяется большая семерка: это два крупнейших производителя - Polycom и Tandberg, два средних - Sony и Aethra, два небольших - Vcon и Vtel, а также компания Radvision, производящая только видеосерверное оборудование. Отдельную группу игроков в последние два года сформировали китайские производители: Huawei, ZTE, Kedacom, ZOOM. Довольно активно пытаются выйти на этот рынок Cisco Systems со своими ОЕМ-продуктами от Tandberg и Radvision, а также недавно появившиеся компании Codian и LifeSize с высокотехнологичным и высокопроизводительным оборудованием, которые старательно продвигают технологию High Definition, способную в будущем изменить наше представление о видеоконференциях. Однако новые игроки пока еще не оказывают сколько-нибудь заметного влияния на формирование рынка ВКС, где 70% поставок и 80% прибыли делят между собой два ведущих производителя - Polycom и Tandberg.
Рис. 1. Доли компаний на мировом рынке ВКС, II кв. 2005 г.
При этом ни у одного из крупнейших производителей систем ВКС нет ощутимого технологического преимущества перед соперниками, новые технологические решения появляются с разрывом, не превышающим нескольких месяцев.Рынок ВКС перспективен - так, по данным аналитической компании Wainhouse Research, наблюдается стабильный рост объемов продаж оборудования видеоконференцсвязи в мире (рис. 2), по отдельным категориям ВКС он достигает 25% в год. И рост продаж на рынке ВКС, по мнению специалистов, не потеряет своей положительной динамики в ближайшее время.
Рис 2. Динамика мировых продаж систем ВКС
Распределение долей рынка между ключевыми игроками в России несколько иное. В нашей стране доля Tandberg выше мировой и сегодня практически сравнялась с долей Polycom. К сожалению, исследования российского сегмента рынка не проводились, однако сегодня он является одним из приоритетных у ведущих вендоров оборудования ВКС. На этот факт указывает как русификация встроенного программного обеспечения кодеков ВКС Tandberg и Polycom, так и активная работа всех производителей по охвату рынка ВКС России и СНГ.
Большинство российских системных интеграторов и поставщиков оборудования видеоконференцсвязи заявляют о стабильном росте объемов продаж оборудования ВКС в России от 40 до 90% в год.Несмотря на отсутствие точных данных, с уверенностью можно утверждать, что они выглядят еще более впечатляюще, учитывая территориальную удаленность регионов в нашей стране и быстро развивающуюся межрегиональную сеть передачи информации. Это создает все предпосылки для развития в России данной технологии.
Технологии
Сама идея, которую реализует видеоконференцсвязь, весьма проста: передать изображение и звук по сети передачи данных от одного собеседника к другому с минимальной задержкой и максимально доступным качеством. Качество в данном случае определяется разрешением изображения (количеством строк и точек), а также количеством битов для передачи цвета. Для передачи видеосигнала в формате PAL с разрешением CIF 352ґ288 точек 32 бита цветности и частотой 24 кадр./с нам понадобился бы 78-Мбит/с канал передачи данных. Использование для передачи видеосигналов каналов связи с такой пропускной способностью экономически неэффективно, да и доступны они далеко не всегда. Поэтому при передаче изображения применяют его сжатие или кодирование по различным алгоритмам компрессии.
Для передачи сигналов телевизионного качества служат алгоритмы MPEG (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4), передающие изображение полностью с возможностью покадрового редактирования, что является важным условием передачи контента для ТВ-компаний. Однако для видеоконференцсвязи эту технологию использовать нецелесообразно, так как требуется высокая пропускная способность каналов - на уровне 2, 4 или 8 Мбит/с, а вносимая алгоритмом кодирования задержка может достигать нескольких секунд.Для видеоконференцсвязи применяются специализированные протоколы, вносящие в передачу потока видеоинформации минимальную задержку. Эта задержка, связанная с кодированием-декодированием видеоаудиопотока, у современных устройств ВКС не превышает 0,3 с.
Основным принципиальным отличием протоколов кодирования видеоконференцсвязи, таких, как H.261, H.263, H.263+ и H.264, является кодирование и передача не всех точек (пикселов) кадра целиком, а лишь изменений, произошедших в текущем кадре по сравнению с предыдущим. Этим достигается достаточное для разговора качество передаваемого изображения уже на скоростях от 384 или 512 кбит/с, а алгоритм H.264 позволяет передавать качественную картинку на скорости от 128 кбит/с, но лишь в случае более-менее статичной картинки. Учитывая то, что чаще всего во время конференции докладчик или собеседники двигаются мало, вышеперечисленные протоколы вполне подходят для организации видеосовещаний и в видеотелефонии и снижают требования к каналам передачи данных до приемлемых значений.Дальнейшее развитие сетей передачи данных в ближайшем будущем приведет к улучшению качества передаваемого изображения. Если совсем недавно в мире для ВКС был наиболее употребим формат PAL с разрешением экрана CIF (352х288 точек), оптимальным для телевизоров с электронно-лучевыми трубками (кинескопами), то при переходе на цифровые технологии DVD ведущие производители оборудования поддерживают и такие форматы, как 4CIF (704х576 точек), SVGA и XGA.
В связи с переходом многих производителей устройств отображения на формат High Definition (1280х720, 50 кадр./с) следует ожидать анонсов поддержки данного формата ведущими вендорами оборудования ВКС. Пока такие решения предложили только компании Codian, разработавшая видеосерверы, поддерживающие 40 видеопортов по 4 Мбит/с, и LifeSize, предлагающая соответствующее оконечное оборудование. Отметим, правда, что устройства компании LifeSize - пока лишь работающие прототипы, a Codian в нынешних программных версиях HD еще не поддерживается.Естественно, при работе с этими форматами повышаются и требования к пропускной способности необходимых каналов связи. Предполагается, что следующее поколение кодеков сможет упаковать формат HD в полосу пропускания около 8 Мбит/с. Достигнутый сегодня уровень - 20 Мбит/с, что очень серьезно ограничивает количество потребителей, заинтересованных в таких системах.Именно развитие сетей передачи данных и доступность конечному потребителю каналов связи, достаточных для передачи видеопотока, и формируют интерес к видеоконференцсвязи.
Доступность услуги ISDN-телефонии со скоростями от 128 до 512 кбит/с обусловила первый этап развития ВКС в 90-х годах. Совершенствование пакетной технологии, распространение Интернета и IP-каналов для доступа к нему породили пять лет назад массовый интерес к ВКС как в корпоративном сегменте, так и у частных пользователей. Появление IP-технологии открыло новый и довольно емкий рынок оборудования ВКС и обеспечило его сегодняшний резкий рост.Кроме того, реализовать преимущества IP-технологий для целей ВКС помогли специализированные технологии типа Secure firewall traversal (например, Expressway от Tandberg), позволяющей туннелировать без потерь видеопоток сквозь корпоративный брандмауэр без его открытия или нарушения, и Global Dealing plan, дающей возможность использовать единую корпоративную адресную книгу с очень простой системой адресации.
Развитие технологий передачи данных по спутниковым каналам связи обеспечило возможность организации практически в любом уголке мира быстро развертываемой мобильной видеосвязи, которая давно и остро востребована в санитарной авиации, на флоте, в нефтяном и геологоразведочном бизнесе, на железнодорожном транспорте, в аварийных службах, МЧС и на многих других направлениях.Хотя развитие технологий беспроводной связи сегодня еще не достигло уровня передачи динамического изображения, фирма Tandberg 23 сентября 2005 г. на конференции "Беспроводные коммуникации России" анонсировала и продемонстрировала взаимодействие устройств видеоконференцсвязи с беспроводными сетями передачи данных 3-го поколения (3G). Таким образом, после начала внедрения крупными отечественными операторами сотовой связи 3G-технологий следует ожидать третьей волны роста продаж оборудования ВКС, а также развития интереса к технологии ВКС со стороны участников рынка сотовых телефонов и КПК.
Сферы применения
Есть сферы деятельности в России, где особенно востребована видеоконференцсвязь. Это компании электросвязи, планирующие предоставление данных услуг своим клиентам: крупным государственным ведомствам и крупным корпорациям, которые таким образом решают оперативные вопросы, экономя при этом на командировках, а также медицинские учреждения, использующие ВКС для оказания услуг телемедицины.
Появившиеся недавно на рынке мобильные (переносимые) системы позволяют совершенно по-новому использовать ВКС. Эти системы видеосвязи предназначены в первую очередь для организаций, которым важно иметь защищенную, надежную и многофункциональную систему видеосвязи в любом месте и в любое время. Это армия, милиция и МЧС, газовые и нефтяные службы, сельская медицина и медицина катастроф, наконец, телевидение, которое уже, например, использовало мобильные ВКС для ведения репортажей из Киева во время событий на Майдане, приведших к "оранжевой революции".Пока такие системы поставляют на российский рынок только Aethra и Tandberg.
Телемедицина сегодня переживает "вторую молодость": растет количество телемедицинских центров - они образовали несколько специализированных сетей, покрывающих большую часть страны, и начинают реально использоваться медиками; создаются мобильные телемедицинские решения, которые также могут подключаться к стационарным системам. Например, реанимобили медицинского центра одной из крупнейших российских корпоративных структур оснащены телемедицинской системой с использованием спутниковых каналов связи (рис. 3).
Рис. 3. Видеоконференцсвязь работает в современных реанимобилях
Еще одна сфера применения ВКС - видеотелефония, которая постепенно начинает набирать популярность, особенно после появления недорогих программных систем типа Click-to-Meet компании Radvision.При выборе оборудования системным интегратором, который предлагает заказчику законченное решение, играют роль многие факторы, влияющие на соотношение цена - качество. Оцениваются надежность поставляемого оборудования, качество передаваемого изображения, надежность и стабильность работы, а также требуемая для передачи видео с высоким качеством полоса пропускания канала. Внешний вид и цена оборудования - заключительные по порядку, но не по значимости факторы выбора.Востребованным решением для корпоративных сетей остается не самое дешевое, но надежное в эксплуатации оборудование Polycom и Tandberg, имеющее наиболее крупную инсталлированную в России базу.
Рис. 1. Доли компаний на мировом рынке ВКС, II кв. 2005 г.
При этом ни у одного из крупнейших производителей систем ВКС нет ощутимого технологического преимущества перед соперниками, новые технологические решения появляются с разрывом, не превышающим нескольких месяцев.Рынок ВКС перспективен - так, по данным аналитической компании Wainhouse Research, наблюдается стабильный рост объемов продаж оборудования видеоконференцсвязи в мире (рис. 2), по отдельным категориям ВКС он достигает 25% в год. И рост продаж на рынке ВКС, по мнению специалистов, не потеряет своей положительной динамики в ближайшее время.
Рис 2. Динамика мировых продаж систем ВКС
Распределение долей рынка между ключевыми игроками в России несколько иное. В нашей стране доля Tandberg выше мировой и сегодня практически сравнялась с долей Polycom. К сожалению, исследования российского сегмента рынка не проводились, однако сегодня он является одним из приоритетных у ведущих вендоров оборудования ВКС. На этот факт указывает как русификация встроенного программного обеспечения кодеков ВКС Tandberg и Polycom, так и активная работа всех производителей по охвату рынка ВКС России и СНГ.
Большинство российских системных интеграторов и поставщиков оборудования видеоконференцсвязи заявляют о стабильном росте объемов продаж оборудования ВКС в России от 40 до 90% в год.Несмотря на отсутствие точных данных, с уверенностью можно утверждать, что они выглядят еще более впечатляюще, учитывая территориальную удаленность регионов в нашей стране и быстро развивающуюся межрегиональную сеть передачи информации. Это создает все предпосылки для развития в России данной технологии.
Технологии
Сама идея, которую реализует видеоконференцсвязь, весьма проста: передать изображение и звук по сети передачи данных от одного собеседника к другому с минимальной задержкой и максимально доступным качеством. Качество в данном случае определяется разрешением изображения (количеством строк и точек), а также количеством битов для передачи цвета. Для передачи видеосигнала в формате PAL с разрешением CIF 352ґ288 точек 32 бита цветности и частотой 24 кадр./с нам понадобился бы 78-Мбит/с канал передачи данных. Использование для передачи видеосигналов каналов связи с такой пропускной способностью экономически неэффективно, да и доступны они далеко не всегда. Поэтому при передаче изображения применяют его сжатие или кодирование по различным алгоритмам компрессии.
Для передачи сигналов телевизионного качества служат алгоритмы MPEG (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4), передающие изображение полностью с возможностью покадрового редактирования, что является важным условием передачи контента для ТВ-компаний. Однако для видеоконференцсвязи эту технологию использовать нецелесообразно, так как требуется высокая пропускная способность каналов - на уровне 2, 4 или 8 Мбит/с, а вносимая алгоритмом кодирования задержка может достигать нескольких секунд.Для видеоконференцсвязи применяются специализированные протоколы, вносящие в передачу потока видеоинформации минимальную задержку. Эта задержка, связанная с кодированием-декодированием видеоаудиопотока, у современных устройств ВКС не превышает 0,3 с.
Основным принципиальным отличием протоколов кодирования видеоконференцсвязи, таких, как H.261, H.263, H.263+ и H.264, является кодирование и передача не всех точек (пикселов) кадра целиком, а лишь изменений, произошедших в текущем кадре по сравнению с предыдущим. Этим достигается достаточное для разговора качество передаваемого изображения уже на скоростях от 384 или 512 кбит/с, а алгоритм H.264 позволяет передавать качественную картинку на скорости от 128 кбит/с, но лишь в случае более-менее статичной картинки. Учитывая то, что чаще всего во время конференции докладчик или собеседники двигаются мало, вышеперечисленные протоколы вполне подходят для организации видеосовещаний и в видеотелефонии и снижают требования к каналам передачи данных до приемлемых значений.Дальнейшее развитие сетей передачи данных в ближайшем будущем приведет к улучшению качества передаваемого изображения. Если совсем недавно в мире для ВКС был наиболее употребим формат PAL с разрешением экрана CIF (352х288 точек), оптимальным для телевизоров с электронно-лучевыми трубками (кинескопами), то при переходе на цифровые технологии DVD ведущие производители оборудования поддерживают и такие форматы, как 4CIF (704х576 точек), SVGA и XGA.
В связи с переходом многих производителей устройств отображения на формат High Definition (1280х720, 50 кадр./с) следует ожидать анонсов поддержки данного формата ведущими вендорами оборудования ВКС. Пока такие решения предложили только компании Codian, разработавшая видеосерверы, поддерживающие 40 видеопортов по 4 Мбит/с, и LifeSize, предлагающая соответствующее оконечное оборудование. Отметим, правда, что устройства компании LifeSize - пока лишь работающие прототипы, a Codian в нынешних программных версиях HD еще не поддерживается.Естественно, при работе с этими форматами повышаются и требования к пропускной способности необходимых каналов связи. Предполагается, что следующее поколение кодеков сможет упаковать формат HD в полосу пропускания около 8 Мбит/с. Достигнутый сегодня уровень - 20 Мбит/с, что очень серьезно ограничивает количество потребителей, заинтересованных в таких системах.Именно развитие сетей передачи данных и доступность конечному потребителю каналов связи, достаточных для передачи видеопотока, и формируют интерес к видеоконференцсвязи.
Доступность услуги ISDN-телефонии со скоростями от 128 до 512 кбит/с обусловила первый этап развития ВКС в 90-х годах. Совершенствование пакетной технологии, распространение Интернета и IP-каналов для доступа к нему породили пять лет назад массовый интерес к ВКС как в корпоративном сегменте, так и у частных пользователей. Появление IP-технологии открыло новый и довольно емкий рынок оборудования ВКС и обеспечило его сегодняшний резкий рост.Кроме того, реализовать преимущества IP-технологий для целей ВКС помогли специализированные технологии типа Secure firewall traversal (например, Expressway от Tandberg), позволяющей туннелировать без потерь видеопоток сквозь корпоративный брандмауэр без его открытия или нарушения, и Global Dealing plan, дающей возможность использовать единую корпоративную адресную книгу с очень простой системой адресации.
Развитие технологий передачи данных по спутниковым каналам связи обеспечило возможность организации практически в любом уголке мира быстро развертываемой мобильной видеосвязи, которая давно и остро востребована в санитарной авиации, на флоте, в нефтяном и геологоразведочном бизнесе, на железнодорожном транспорте, в аварийных службах, МЧС и на многих других направлениях.Хотя развитие технологий беспроводной связи сегодня еще не достигло уровня передачи динамического изображения, фирма Tandberg 23 сентября 2005 г. на конференции "Беспроводные коммуникации России" анонсировала и продемонстрировала взаимодействие устройств видеоконференцсвязи с беспроводными сетями передачи данных 3-го поколения (3G). Таким образом, после начала внедрения крупными отечественными операторами сотовой связи 3G-технологий следует ожидать третьей волны роста продаж оборудования ВКС, а также развития интереса к технологии ВКС со стороны участников рынка сотовых телефонов и КПК.
Сферы применения
Есть сферы деятельности в России, где особенно востребована видеоконференцсвязь. Это компании электросвязи, планирующие предоставление данных услуг своим клиентам: крупным государственным ведомствам и крупным корпорациям, которые таким образом решают оперативные вопросы, экономя при этом на командировках, а также медицинские учреждения, использующие ВКС для оказания услуг телемедицины.
Появившиеся недавно на рынке мобильные (переносимые) системы позволяют совершенно по-новому использовать ВКС. Эти системы видеосвязи предназначены в первую очередь для организаций, которым важно иметь защищенную, надежную и многофункциональную систему видеосвязи в любом месте и в любое время. Это армия, милиция и МЧС, газовые и нефтяные службы, сельская медицина и медицина катастроф, наконец, телевидение, которое уже, например, использовало мобильные ВКС для ведения репортажей из Киева во время событий на Майдане, приведших к "оранжевой революции".Пока такие системы поставляют на российский рынок только Aethra и Tandberg.
Телемедицина сегодня переживает "вторую молодость": растет количество телемедицинских центров - они образовали несколько специализированных сетей, покрывающих большую часть страны, и начинают реально использоваться медиками; создаются мобильные телемедицинские решения, которые также могут подключаться к стационарным системам. Например, реанимобили медицинского центра одной из крупнейших российских корпоративных структур оснащены телемедицинской системой с использованием спутниковых каналов связи (рис. 3).
Рис. 3. Видеоконференцсвязь работает в современных реанимобилях
Еще одна сфера применения ВКС - видеотелефония, которая постепенно начинает набирать популярность, особенно после появления недорогих программных систем типа Click-to-Meet компании Radvision.При выборе оборудования системным интегратором, который предлагает заказчику законченное решение, играют роль многие факторы, влияющие на соотношение цена - качество. Оцениваются надежность поставляемого оборудования, качество передаваемого изображения, надежность и стабильность работы, а также требуемая для передачи видео с высоким качеством полоса пропускания канала. Внешний вид и цена оборудования - заключительные по порядку, но не по значимости факторы выбора.Востребованным решением для корпоративных сетей остается не самое дешевое, но надежное в эксплуатации оборудование Polycom и Tandberg, имеющее наиболее крупную инсталлированную в России базу.
