Анотація.
У дипломному проекті було розроблено абонентське пристрій для проведення відеоконференція в мережах INTERNET з наступними вхідними параметрами: стандартний цифровий компонентний цифровий сигнал формата ITU-R 601/25 і вихідними - стандартний компонентний цифровий сигнал формата ITU-R 601/25. Для пристрою кодування - декодування обрали: цифрову камеру PANASONIC GN213, мікросхеми американської фірми GET PLESSEY, комп'ютер INTEL Pentium, відеомонітор VIEW SONIC 17 GS з роздільною здатністю 0,26 дюйм.

 Зміст
Анотація. 1
Зміст 2
Вступ: 3
Глава 1. Огляд систем відеоконференцій 4
п. 1.1. Призначення систем відеоконференцій. 4
П. 1.2. Передача мультімедіний даних в INTERNET в реальному масштабі часу 17
Глава 2. Технічні вимоги на абоненсткое пристрій конференц зв'язку 33
п. 2.1. Вибір структури та форматів даних у системі відеоконференцій 33
П. 2.2. Вибір методу кодування - декодування, опис стандарту кодування. 42
Глава 3. Розробка структурної схеми пристрою кодування-декодування 52
п. 3.1 Вибір елементної бази для абонентського пристрою 52
п. 3.2. Розробка структурної схеми абонентського пристрою кодування 59
п.3.3. Порівняльний аналіз кінцевих пристроїв, що є на ринку на даний момент 60
п.3.4. Розробка принципової схеми декодування абонентського пристрою. 62
п. 3.5. Розрахунок цифрових потоків в системі відеоконференцій 68
п. 2.7.Виработка вимог до крайовому терміналу 69
Глава 3. Розробка питань по екології та безпеки життєдіяльності. 70
п. 3.1.Требованія до Дмитрий Мансуров і ПЕОМ. 70
Глава 4. Техніко-економічне обгрунтування. 76
Висновок. 85
Глосарій найбільш часто вживаних скорочень. 86
Додаток 1 91
Принципова схема декодера абонентного пристрої 91
Додаток 2 92
Специфікація 92


Вступ:
Даний дипломний проект присвячений розробці абонентського пристрою для проведення відеоконференцій у Internet. Ця проблема стає все більш актуальною останнім часом. Серед найбільш перспективних сфер застосування відеоконференцій можна виділити наступні: спільна робота над документами, додатками в робочій групі; корпоративна мережа, у тому числі з використанням надомного офісу. Даний спосіб групової роботи знаходить все більше застосування завдяки збільшенню числа компаній, робочі місця співробітників яких розташовуються за місцем проживання, що сприяє підвищенню ефективності їх роботи та істотної економії коштів. Зокрема, виключається оренда приміщень, оплата рахунків на електроенергію, робочий час.
Отримали останнім часом розвиток практика поступового впровадження засобів відеоконференцій у сферу навчання дозволить не просто прослухати і побачити лекцію відомого викладача, що знаходиться в іншій півкулі, але здійснювати інтерактивне спілкування за допомогою відеоконференцій.
У дипломному проекті розглянуто стандарт Н.323 для проведення відеоконференцій в мережах з інтегрованими послугами. Розроблена структурна схема абонентського пристрою з такими параметрами: вхідні параметри пристрою кодування -
Стандартний цифровий компонентний телевізійний сигнал ITU-R 601/25, вихідні параметри декодування: стандартний цифровий компонентний сигнал формата ITU-R 601/25
Економічний розрахунок показує, що впровадження саме цього пристрою є актуальним.


Глава 1. Огляд систем відеоконференцій
п. 1.1. Призначення систем відеоконференцій.
У зв'язку з бурхливим розвитком мережевих і комунікаційних технологій, збільшеною продуктивністю комп'ютерів, і, відповідно, з необхідністю обробляти дедалі зростаючу кількість інформації (як локальної, що знаходиться на одному комп'ютері, так і мережевої і міжмережевий) зросла роль обладнання та програмного забезпечення, що можна позначити одним загальною назвою "person to person". Віртуальні засоби навчання, віддалений доступ, дистанційне навчання та управління, а також засоби проведення відеоконференцій переживають період бурхливого розквіту і призначені для полегшення і збільшення ефективності взаємодії як людини з комп'ютером та даними, так і груп людей з комп'ютерами, об'єднаними в мережу. Незважаючи на те, що екологічна ніша відеоконференцій розроблена не на всі сто відсотків, вже зараз у світі є понад 200 компаній, які пропонують різне обладнання та програмне забезпечення для їх організації та проведення.
Завдяки тому, що відеоконференції, надають можливість спілкування в реальному режимі, а також використання поділюваних додатків, інтерактивного обміну інформацією, їх починають розглядати не тільки як щось експериментальне, але і як часткове вирішення проблеми автоматизації діяльності і підприємства, і людину, що дає істотні переваги за порівнянні з традиційними рішеннями.
Засоби проведення відеоконференцій, що були дивиною два роки тому, вже зараз знаходять широке застосування в більшості корпоративних, державних та приватних установ. Вже до початку 1995 року в усьому світі було понад 100 тисяч настільних систем відеоконференцій. Причому збільшення встановлених систем здійснюється експоненціально. На початку 1996 року кількість встановлених в усьому світі систем перевищувало 350 тисяч, з яких понад дві третини - в США. У США ж нікого не дивує той факт, що в візитних картках, разом з телефоном, факсом, адресою електронної пошти та адресою в Internet, вказуються телефон і адресу, за яким можна здійснити відеоконференцзв'язок з господарем візитної картки. У зв'язку з бурхливим розвитком глобальних мереж і максимальним використанням засобів відео та аудіо для досягнення істотного зростання ефективності виконуваних дій більшість компаній, що входять у список Fortune 500 і державних установ, США до кінця 1998 року планують оснастити засобами проведення відеоконференцій більше 90 відсотків робочих місць. < br /> Віддалена діагностика людини, устаткування, видалене навчання - ще один цікавий напрям застосування засобів відеоконференцій. Навіть перебуваючи за сотні кілометрів від пацієнта, лікар може правильно продіагностувати хворого, вдаючись до "віртуальної" консультації висококласних фахівців, присутність яких в даному місці не є можливим. Аналогічно група експертів може провести діагностування обладнання, перебуваючи в офісі і не витрачаючи час на нескінченні перельоти.
Отримали останнім часом розвиток практика поступового впровадження засобів відеоконференцій у сферу навчання дозволить не просто прослухати і побачити лекцію відомого викладача, що знаходиться в іншій півкулі, але здійснювати інтерактивне спілкування за допомогою відеоконференцій.
Однак аж до недавнього часу настільна відеоконференцзв'язок була недостатньо якісної і технічно повноцінної (при виключно високій ціні - до 20 тисяч доларів в розрахунку на робоче місце) для того, щоб її сприймати серйозно. Зараз ситуація змінилася в кращу сторону, причому вартість навіть найбільш складних виробів не перевищує 6-7 тисяч доларів, а більшість настільних систем відеоконференцій не дорожче 2000 доларів. Традиційно відеоконференції характеризувалися як комбінація спеціалізованого звуку і відео, а також технології роботи з мережами зв'язку для взаємодії в реальному масштабі часу і часто використовувалися робочими групами, які збиралися в спеціалізованому місці (зазвичай це був зал засідань, оснащений спеціалізованим обладнанням), щоб зв'язатися з іншими групами людей. Вартість засобів відеоконференцій, що використовуються для цього, була велика через необхідність використання спеціалізованого високоякісного обладнання і дорогих орендованих каналів зв'язку.
Історія настільної відеоконференцзв'язку - це аж ніяк не ідеальна історія довгого використання відеозображень розміром з поштову марку і надзвичайно низької якості. Завжди існували проблеми з передачею інформації та її спотворенням, тим більше, що що були тоді технічні й програмні засоби, на жаль, не сприяли популярності і, відповідно, поширенню відеоконференцзв'язку. [6]
Можна припустити, що кошти проведення відеоконференцій почали інтенсивно розвиватися і що технологія, яка використовується при цьому, пропонує серйозний варіант обміну інформацією та зв'язку між людьми, будучи гідною альтернативою іншим формам зв'язку і спільної роботи.
Історично склалося так, що засоби проведення відеоконференцій можна розділити не тільки за технічними характеристиками і принципам відповідності різним стандартам, але й на настільні (індивідуальні), групові та студійні. Кожен з цих варіантів відеоконференцій чітко орієнтований на вирішення своїх завдань. Найбільш поширені завдяки відносно невисокої вартості й швидкості окупності витрат сьогодні настільні засоби проведення відеоконференцій.
Настільні відеоконференції (НВ)

 

рис. 1
Доступна аудиторія і варіант спілкування: зазвичай діалог двох осіб. Якісна характеристика зв'язку: немає необхідності у великій продуктивності (ширині смуги зв'язку). Стиль спілкування: неформальний, спонтанний. Необхідні витрати: тільки програмне й апаратне забезпечення, що використовується на робочому місці. Необхідне обладнання: комп'ютер з встановленою підтримкою аудіо і відео, мікрофон, динаміки або навушники, відеокамера, LAN, ISDN з'єднання.
Оптимально для спільного інтерактивного обміну інформацією, використання поділюваних додатків, пересилка файлів з низькими тимчасовими і фінансовими витратами.
Настольная відеоконференція об'єднує аудіо-і відеозасоби, технології зв'язку для забезпечення взаємодії в реальному масштабі часу шляхом використання звичайного персонального комп'ютера. При цьому всі учасники знаходяться на своїх робочих місцях, а підключення до сеансу відеоконференцій проводиться з персонального комп'ютера способом, дуже схожим на звичайний телефонний дзвінок. [6]
Настольная відеоконференція дозволяє користувачам ефектно заповнювати проміжки часу між узгодженням спільних дій та виконанням узгоджених дій, що дає незрівнянно більший ефект, ніж просто спілкування по телефону.
Для НВ потрібні персональний комп'ютер, сконфігурованих для використання в мережі, зі звуковими і відтворення відео, кодер-декодер (для стиснення/декомпресії звукових і відеосигналів), відеокамера, мікрофон, швидкодіючий модем, мережеве з'єднання або ISDN лінія.
Здатність спільно використовувати програми - невід'ємна частина сучасних настільних систем відеоконференцій. При спільному використанні ідей або даних вже недостатньо бачити і чути іншу людину. Значно більший ефект дає спільне спілкування за допомогою аудіо-та відеоінформації разом з можливістю одночасно бачити і використовувати різні документи і додатки.
В даний час більшість найбільш популярних НВ систем використовує "whiteboard", чи дошку оголошень. З її допомогою окрема екранна область зарезервована для перегляду і спільного використання документів на додаток до вікна конференц-зв'язку, на якому відображаються учасники НВ.
Дошка оголошень
Зазвичай під дошкою оголошень потрібно розуміти програмне забезпечення, що дає можливість спільного створення і редагування документа всіма учасниками конференції. Причому сам документ може не тільки складатися з текстової інформації, але і мати можливість відображати і графіку і різні елементи оформлення, такі, як виділення ділянок тексту маркером, наприклад. Перевагою дошки оголошень над іншими засобами групової обробки інформації, що є в НВ, є відносно висока швидкодія її порівняно з розділяються додатками.
Групові відеоконференції (ГВ)
  


  

рис. 2
Доступна аудиторія і варіант спілкування: група з групою. Якісна характеристика зв'язку: необхідна велика продуктивності (ширині смуги зв'язку). Стиль спілкування: практично формальний, що орієнтується на регламент. Необхідні витрати: програмне та апаратне забезпечення, а також витрати на спеціалізовані засоби та приміщення.
Необхідне обладнання: обов'язкові дисплей (по діагоналі 29 або 37 дюймів) з можливістю масштабування зображення, switched 56, ISDN з'єднання, спеціалізоване обладнання.
Оптимально для спільної інтерактивної вироблення рішень, організації групової взаємодії між віддаленими групами. Характерні представники: PictureTel (Concorde 4500).
Як видно з перерахованих вище характеристик, ГВ підходять для організації ефективної взаємодії великих і середніх груп користувачів. Причому завдяки значно більш високій якості відеозображення сьогодні можливі обмін і перегляд документів, демонстрація яких у НВ виключається. Крім того, ГВ ідеально підходять для проведення дискусій і виступів там, де особиста присутність неможливо.
Число встановлюваних систем ГВ можна порівняти з числом НВ, але зростати воно буде не так швидко, як НВ, через необхідність використання в ГВ, як мінімум, ISDN лінії.
Студійні відеоконференції (СВ)
Доступна аудиторія і варіант спілкування: зазвичай один промовистий з аудиторією. Якісна характеристика зв'язку: необхідна максимальна продуктивність (ширина смуги зв'язку). Стиль спілкування: формальний, жорстко регламентований, встановлений ведучим. Необхідні витрати: на обладнання студії, на спеціалізоване обладнання.
Необхідне обладнання: студійна камера (и), відповідне звукове обладнання, контрольне обладнання та монітори, доступ до супутникового зв'язку або оптоволоконної лінії зв'язку. Оптимально для вирішення завдань, де потрібна максимальна якість і максимум можливостей для організації обробки інформації великою кількістю людей. Характерні представники: спеціалізоване телеустаткування.
Настільні відеоконференції - відносно нова технологія, що з'явилася з декількох інших існуючих технологій. Минулого настільні відеоконференції були неможливі. Проте інтенсивний розвиток комп'ютерних технологій, особливо технологій зв'язку, мультимедіа і персональних комп'ютерів, дало їм життя. Першими з'явилися студійні відеоконференції, що використовують спеціалізоване телевізійне обладнання, яке коштувало багато десятків, якщо не сотні тисяч доларів і які нагадували собою телевізійну студію зі спеціалізованим освітлювальним і звуковим обладнанням, з десятком камер. Крім того, коли доводилося орендувати спеціалізовану лінію, або використовувати супутниковий зв'язок. Студійні відеоконференції - це свого роду "hi-end" системи. Їх використовують тільки великі корпорації, що мають можливість вкладати багато сотень тисяч доларів на створення, розвиток і підтримка в робочому стані обладнання. Однак, незважаючи на надзвичайно високу вартість, у світі є понад 5000 систем (за оцінками західних експертів - Binder, John. "Videoconferencing: Yesterday` s Science Fiction, Today `s Telephone." Aerospace America, February, 1995), які в даний момент експлуатуються. Настільки величезна кількість цих систем пояснюється досить великим тимчасовим інтервалом, протягом якого здійснювалося їх впровадження.
Групові системи відео конференції представляють собою щось більш близьке до настільних, ніж студійним. Тому більшість фірм, що випускають настільні кошти відеоконференцій, мають у своєму каталозі один-два варіанти групових.
Сама недорога і поширена система відеоконференцій базується на персональному комп'ютері. Більшість настільних відеоконференцій складається з набору програм і апаратури, інтегрованих в комп'ютер. Ціна такого комплекту може коливатися від 1500 до 7000 доларів. Типовий набір складається з однієї-двох периферійних плат, відеокамери, мікрофона, колонок або навушників і програмного забезпечення. Для зв'язку використовується або локальна мережа, або ISDN, або аналогові телефонні лінії.
Оскільки у них різні методи передачі і незважаючи на наявні стандарти, поки існують проблеми в з'єднанні і совместном використання виробів різних виробників. Ще однією проблемою є низька швидкодія при передачі по аналогових лініях. Швидкість самого швидкодіючого модему (принаймні, з використовуваних) складає 28.8 Кбіт/с. Це фактично призводить до того, що передача даних отримує більший пріоритет і стає більш важливою, ніж аудіо і відео. Тому настільні відеоконференції з використанням модемного зв'язку забезпечують передачу від 4 до 10 відеокадрів в секунду, що навряд чи прийнятно. У кращому разі результатом буде віконце з відеозображенням розміром 176х144 елементу. (Salamone, Salvatore. "Videoconferencing` s Achilles Heels. "Byte, August 1995).
Якщо ж використовувати ISDN, де доступна зв'язок на швидкості 128 Кбіт/сек, то можлива передача відео від 10 до 30 кадрів в секунду з удвічі більшим вікном, ніж при модемного зв'язку. За оцінками аналітиків, частка використання ISDN зросте від 50 до 80 відсотків від загального числа систем відеоконференцій. На жаль, і ISDN властиві певні недоліки, серед яких треба виділити високу вартість.
Найбільш оптимальний рівень швидкодії - це використання локальної обчислювальної мережі як конвеєра передачі. При цьому на основі протоколу CSMA-CD (Carrier-Sense Multiple Access/Collision Detection, або множинний доступ з контролем носія і виявленням конфліктів, - стандартний метод і протокол асинхронного доступу до мережі з широкою топологією) теоретичне швидкодію передачі складає 10 Mbps (або навіть 100 Mbps з більш новими системами). Цей варіант має перевагу у швидкодії, однак щоб отримати такий високий рівень продуктивності, мережа повинна бути спеціально виділена для проведення відеоконференцій (кілька нерозсудливо припускати, що вся система локальної мережі на основі протоколу CSMA-CD буде створена для єдиної мети - для відеоконференції). Дійсно, якщо б відеоконференція використовувала існуючу систему, то у результаті швидкодія було б менше оптимального через необхідність поєднувати стандартні функції локальної мережі з проведенням відеоконференцій. Більшість локальних обчислювальних мереж використовує посилку пакетів даних, у той час як системі відеоконференцій потрібно пересилання безперервних потоків даних.
Потрібно пам'ятати, що немає стандартів для межз'єднань мереж відеоконференцій (H. 320 відноситься тільки до ISDN), отже, існують проблеми коректного зв'язування різнорідних мереж відеоконференцій. Крім того, стандарт Н.320, визнаний зараз базовим, на основі якого розробляються інші стандарти відеоконференцій, свого часу зустрів протидію Intel. Вона на противагу ITU сформувала свій власний комітет PCWG, який займався просуванням стандарту Indeo фірми Intel. Невдоволення фірми Intel було викликано обмеженнями, що накладаються стандартом Н.320 (вірніше, її підрозділом G.261). Ситуація зі стандартами для відео (протистояння VHS і Video-8) не повторилася. Intel забезпечила сумісність з Н.320 (тільки QCIF, але не CIF, як PictureTel, наприклад).
Ідеї щодо розвитку відеоконференцзв'язку впираються в такі досить серйозні проблеми, як повну відповідність систем передусім прийнятим промисловим стандартам, таким, як H.320, який визначає, яким чином, в якому обсязі і з якою якістю будуть передаватися аудіо-і відео данні по лініях ISDN . Незважаючи на не вщухають суперечки, більшістю провідних постачальників стандарт H.320 оцінений як самий життєздатний, найбільш вдало поєднує швидкість передачі і якість інформації, що передається по вузькосмуговим лініях, подібно до того як V.32 є загальноприйнятим стандартом для визначення робочих характеристик модемного зв'язку.
Прагнення привести всі кошти до єдиного стандарту дуже важливо. Це дає можливість багатьом потенційним постачальникам ввести в ринок різні рішення, орієнтовані як на різноманітні сфери застосування, так і на різні цінові групи і що гарантують кінцевому користувачеві можливість зробити вибір, не побоюючись несумісності між декларованими системами. Це також означає, що настільна відеоконференцзв'язок використовується на підприємстві, яке набуло достатню кількість однотипних комплектів. А це в свою чергу при відповідності всіх систем стандартам відеоконференцзв'язку дозволить купувати набори, які за своїми характеристиками найбільш повно відповідають вимогам специфічних програм користувача без обмежень щодо використання інших комплектів як програмного, так і комунікаційного та апаратного забезпечення.
Основна проблема з якістю відео полягає в тому, що наявні технології дозволяють здійснювати відносно низьку швидкість передачі кадру (фрейму). Однак ця проблема може бути вирішена, якщо система буде використовувати гарну відеофіксацію та ефективну реалізацію стиснення зображення без істотної втрати якості.
Значно простіше вирішення проблем з якістю аудіо. Незважаючи на те, що середнє людське вухо в змозі сприймати коливання від 20 до 20 Герц кГерц, коливання, викликані людським голосом, лежать у значно більш вузькій смузі. Це дозволяє значно зменшити витрати мережевого трафіку на передачу аудіоінформації. Ось чому багато постачальників систем настільних відеоконференцій вважають за краще класти в основу своїх продуктів гарна якість аудіо і розвинені засоби групової обробки інформації.
Якість і обсяг даних
Чим вище передається обсяг даних, тим якіснішим виходить відеозображення. При швидкості T1 (1536 Кб/с) якість відео найбільш оптимально. Однак більшість користувачів не можуть використовувати цю швидкість із-зі великої вартості. Саме тому для користувачів, яким потрібне оптимальне поєднання якості відео і вартості, особливо популярно використання 768 Кб/с. Більшість організацій використовує 384 Кб/с. Нарешті, 128 Кб/с є більшості приватних користувачів ISDN.
Крім того, існує цілий ряд стандартів, прямо і побічно що базуються на Н.320: Н.310 (для АТМ та широкосмугового ISDN), Н.322 (isoEthernet), Н. 323 (Ethernet) і, Н.324 (для аналогових ліній ). У стандарті Н.321 доданий стандарт MPEG-2, що дозволяє отримати повноекранне відеозображення телевізійного якості. [7]
Якщо підтримка стандартів ряду Н.320, Н.323, Р.324 декларована величезною кількістю постачальників, то найбільшу кількість проблем пов'язано зі стандартом Т.120). Т.120 регламентує розподіл документів, програм, використання дошки оголошень і пересилання файлів. Менше 10 відсотків виробів провідних постачальників обладнання для настільних відеоконференцій підтримує зазначений стандарт (з більш ніж 60 основних найменувань - всього 6).
Відеоконференції - оптимальний вибір
Як зробити правильний вибір, чи необхідно вкласти максимум коштів, купити десяток дорогих систем або обмежитися більш простими і придбати вдвічі більше?
Неправильне вкладення коштів може призвести до не використання передовими технологіями. Саме тому при вирішенні питання використання коштів відеоконференцій необхідно виходити з низки чинників, де ціна і велика кількість можливостей стоять аж ніяк не на першому місці. У першу чергу потрібно знати кілька ключових моментів, на основі яких і слід оцінювати кошти відеоконференцій.
В основі будь-якої сучасної системи проведення відеоконференцій лежить пристрій, який називається кодер-декодером (кодеком). Кодек відповідальний за кодування, декодування, стиснення і декомпресію звукових і відеосигналів. При всіх інших рівних умов (наприклад, при однаковій якості камер) чим краще реалізований кодек, тим краще звуковий і відеосигнал. Опції кодек можуть бути виконані програмним забезпеченням або апаратним шляхом за допомогою DSP або деякої комбінації з програмного і апаратного забезпечення. Головний фактор, що впливає на ціну системи, - ціна і можливості кодека. Реалізовані програмно кодеки іноді в кілька разів дешевше апаратних. Однак для успішного використання їх необхідна значно вища продуктивність комп'ютера, а також потрібно більше місця на жорсткому диску і більше оперативної пам'яті. Іноді групові та настільні системи так близькі за можливостями і цінами між собою, що буває важко коректно позиціонувати їх, тим більше що більшість постачальників мають у своєму арсеналі і ті й інші.
Персональні системи зазвичай виконуються як програми для Windows, за відеозображенням в маленькому вікні на робочому столі. Вони також використовують одиночну ISDN лінію (одна або дві 64-Kбіт/з b-каналу). Крім традиційної двосторонньої звукової та відеозв'язку, ці системи, як правило, надають можливості, які полегшують поширення інформації, що розділяються додатків, що дозволяє обом сторонам редагувати документ або електронну таблицю. Термін "балакучі голови" іноді характеризують звукове та відеокачество цих систем. Швидкі рухи приводять до значного спотворення зображень, іменується звичайно ефектом тіні. Така якість - результат обмежень ширини смуги частот, компромісів у реалізації кодека, дешевої камери і звукових компонентів. Тому в даних системах, хоча і декларується сумісність зі стандартами Н.320 і G.261, в більшості випадків частота кадрів не перевищує 10, а роздільна здатність CIF взагалі недоступне.
Системи групових конференцій, з іншого боку, іноді пропонують відео у повний екран, 30 кадрів в секунду, а також високу якість аудіо. Досягається це шляхом використання складних кодеків, високоякісних аудіо-і відеокомпонент і значної смуги пропускання, що лежить поза межами одноканальної ISDN. Тому не дивно, що вартість таких систем може в кілька разів перевищувати начебто близьку за характеристиками настільну систему. Так що якщо є потреба у використанні групових засобів відеоконференцій, то необхідно застосування Т1 (як дрібного, так і виділеного) або PRI з'єднання ISDN. Отже, мінімум для них - 384 Кбіт/с.
Ще одна серйозна проблема - проведення конференцій з числом учасників більше 20 і спільне використання не зовсім сумісних систем. Для вирішення цих проблем використовуються спеціалізовані пристрої MCU (Multipoint Control Unit), які історично є своєрідними бриджами для з'єднання Н.320 сумісних пристроїв. До числа основних функцій MCU входить кодування, декодування, мікшування аудіо-і відеосигналу, а також управління, контроль за проведенням відеоконференції. Однак зараз назва MCU помилково дається тим мосту, які підтримують багатосторонні конференції з використанням тільки даних або даних і аудіо і несумісні з Н.320. Насправді ці пристрої називаються MCS (Multimedia Conferencing Server).
Характерним прикладом коштів настільних відеоконференцій з усіма притаманними їм перевагами і недоліками можна вважати Intel ProShare Personal Video Conferencing System 200, яка, не будучи найпоширенішою системою, проте є однією з найбільш функціонально багатих, апаратно-сумісних і не дуже дорогих рішень для відеоконференцій на базі Windows-сумісних комп'ютерів.
Відеоконференції в даний час-відносно нова технологія, яка з'явилася шляхом використання найкращих властивостей інших технологій, у тому числі і настільки популярною сьогодні мультимедіа. Два-три роки тому важко було передбачити, що відеоконференції з забав для професіоналів перетворяться на серйозні інструменти для вирішення проблем, які постійно виникають у нашому стрімко мінливому світі. Сьогодні більшість компаній шукають способи використовувати цю нову технологію, щоб залишитися конкурентоспроможними на своєму сегменті ринку.

П. 1.2. Передача мультімедіний даних в INTERNET в реальному масштабі часу
Система відеоконференцзв'язку базуються на досягненнях технологій засобів телекомунікацій та мультимедіа. Зображення і звук за допомогою комп'ютера передаються по каналах зв'язку локальних і глобальних обчислювальних мереж. Обмежують факторами для таких систем буде пропускна здатність каналу зв'язку та алгоритми компресії/декомпресії цифрового зображення і звуку. Припустимо, ми маємо нерухому картинку (кадр) на екрані комп'ютера розміром 300х200 пікселів з глибиною кольору всього 1 біт/піксель. На запис такого зображення буде потрібно 60 Kбайт. Швидкість зміни кадрів в телевізорі становить 25 кадрів/с, у професійному кінопроекторі 24 кадрів/с. Нам би хотілося отримати таку ж частоту зміни кадрів розміром 60 Kбайт кожен при сеансі зв'язку в системі відеоконференції. Для цього наш канал зв `язку має забезпечити пропускну здатність 1,5 Мбайт/с. Жоден сучасний канал зв'язку такої пропускної здатності за розумну ціну не забезпечує, тому виникає проблема стиснення відеосигналу. На сьогодні відомі два основних типи алгоритмів стиснення відеозображення: алгоритми стиснення без втрат і алгоритми стиснення з втратами. Стиснення з втратами дозволяють досягти дуже високого ступеня стиснення зображення, такий, що навіть з низькошвидкісними каналах зв'язку можна передавати зображення з незначною втратою якості, практично непомітною для людського ока. Виконання таких алгоритмів вимагає досить великих обчислювальних потужностей. Для досягнення прийнятних частот зміни кадрів на екрані монітора потрібно дороге апаратне забезпечення, зване загальним словом CODEC (compression/decompression). Концепція настільних відеоконференцій припускає можливість доступу до телеконференцій з будь-якого, навіть домашнього, комп'ютера. Використання дорогого устаткування CODEC йде врозріз з цією концепцією, що змушує творців апаратури систем відеоконференцій вдаватися до розумних компромісів. Декомпресія зображення потребує меншої обчислювальної потужності, ніж компресія, тому деякі виробники використовують апаратні засоби для компресcіі даних, а декомпресія здійснюється програмно. [11]
Стандарт JPEG і його похідні
Стандарт JPEG (Joint Photographic Experts Group, група експертів з фотографічних зображень) є стандартом ISO (International Standards Organization, Міжнародна організація по стандартизації). Цей стандарт підтримує компресію як з втратами, так і без втрат. Однак якщо термін "формат стандарту JPEG" вживається без будь-яких застережень, то зазвичай це означає, що мається на увазі компресія з втратами. Стиснення зображення за методом JPEG передбачає перетворення блоків зображення в реальному кольорі розміром 8х8 пікселів в набір рівнів яскравості і кольоровості. До кожного блоку застосовується двовимірне дискретне перетворення Фур'є, в результаті чого виходить набір з 64 коефіцієнтів, які представляють цей блок. Потім коефіцієнти квантів за допомогою таблиць компонентів яскравості і кольору, після чого інформація про блок упаковується в коефіцієнти, що відповідають меншим частотах. У результаті виходить подання коефіцієнтів у двійковому вигляді. Цей метод забезпечує стиснення зображення в межах від 10:1 до 20:1 за прийнятної якості. Основне призначення формату JPEG з втратами - отримання фотографічних зображень високого ступеня стиснення при незначних видимих втрати якості. Формат MJPEG, або Motion JPEG (JPEG для рухомих зображень) стандартом ISO не є. Тим не менше, так прийнято називати цифровий відеосигнал, що представляє собою послідовність зображень, стислих з втратами в стандарті JPEG.
Стандарт Н.261 розроблений організацією за стандартами телекомунікацій ITU (Міжнародний союз телефонного зв'язку), яка раніше називалася CCITT (Міжнародний консультативний комітет з телеграфії і телефонії). На практиці, перший кадр у стандарті H.261 завжди являє собою зображення стандарту JPEG, компресувати з втратами і з високим ступенем стиснення. Наступні кадри будуються з фрагментів зображення (блоків), або JPEG-подібних, або фіксують відмінності від фрагментів попереднього кадру. Послідовні кадри відеоряду, як правило, дуже схожі один на одного. Тому стандарт Н.261 найчастіше використовують у телеконференціях. Код, що задає переміщення частини зображення, коротше коду аналогічного фрагмента в стандарті MJPEG, тобто вимагає передачі меншої кількості даних. Тому при певному значенні пропускної здатності лінії зв'язку зображення у форматі H.261 візуально сприймається більш якісним, ніж зображення у форматі MJPEG. Відмінності кадрів завжди кодуються виходячи з попереднього кадру. Тому ця методика одержала назву "диференціація вперед" (forward differencing). Отже, зображення у форматі H.261 передається меншою кількістю даних, і, крім того, для декодування такого зображення потрібно менше обчислювальної потужності, ніж для декодування відеопотоку у форматі MJPEG за аналогічної якості.
Специфікація MPEG (Motion Picture Experts Group, Група експертів по рухомих зображень) пропонує ще більш витончену, ніж стандарт H.261, методику підвищення якості зображення при меншому обсязі переданих даних, реалізовану в стандартах MPEG-1 і MPEG-2. Крім диференціації вперед, стандарт MPEG-1 забезпечує диференціацію тому (backward differencing) і усереднення (averaging) фрагментів зображення. Навіть на CD-ROM c одинарною швидкістю передачі даних (1,2 Мбіт/с) MPEG-1 дозволяє добитися якості, який можна порівняти з якістю касети VHS, збережені на професійній апаратурі. Крім того, MPEG-1 нормує кодування аудіосигналу, синхронізованого з відеосигналом. 2.2.4.1. [10]

ВІДЕО MPEG
Кольоровий цифрове зображення з стисливою послідовності переводиться в колірний простір YUV (YCbCr). Компонента Y є інтенсивність, а U і V - кольоровість. Так як людське око менш чутливий до кольоровості, ніж до інтенсивності, то дозволів колірних компонент може бути зменшено в 2 рази по вертикалі, або і по вертикалі і по горизонталі. До анімації і високоякісному студійному відео зменшення дозволу не застосовується для збереження якості, а для побутового застосування, де потоки більш низькі, а апаратура дешевша, така дія не призводить до помітних втрат у візуальному сприйнятті, зберігаючи в той же час дорогоцінні біти даних. < br /> Основна ідея всієї схеми - це передбачати рух від кадру до кадру, а потім застосувати дискретне косінусное перетворення (ДКП), щоб перерозподілити надмірність в просторі. ДКП виконується на блоках 8х8 пікселів, пророкування руху виконується на каналі інтенсивності (Y) на блоках 16х16 пікселів, або, залежно від характеристик вихідної послідовності зображенні (черезстрокова розгортка, вміст), на блоках 16х8 точок. Іншими словами, даний блок 16х16 точок у поточному кадрі шукається у відповідній області більшого розміру в попередніх або наступних кадрах. Коефіцієнти ДКП (вихідних даних або різниці цього блоку і йому відповідного) квантів, тобто поділяються на деяке число, щоб відкинути несуттєві біти. Багато коефіцієнти після такої операції виявляються нулями. Коефіцієнт квантування може змінюватися для кожного "макроблока" (макроблок - блок 16х16 точок з Y-компонент і відповідні блоки 8х8 у разі відносини YUV 4:2:0, 16х8 у разі 4:2:2 і 16х16 у разі 4:4:4 . Коефіцієнти ДКП, параметри квантування, вектори руху та ін кодується за Хаффману з використанням фіксованих таблиць, визначених стандартом. Закодовані дані складаються у пакети, які формують потік згідно синтаксису MPEG.
Співвідношення кадрів один з одним
Існує три типи закодованих кадрів. I-Фремо - це кадри, закодовані як нерухомі зображення - без посилань н