Раздел: Документация
0 ... 47 48 49 50 51 52 53 ... 55 Разработанная в НЦССХ концепция развития телемедицины в области кардиохирургии предполагает создание децентрализованной распределенной системы видеоконференцсвязи, основанной на использовании сравнительно недорого оборудования фирм Intel и PictureTel и охватывающей все российские кардиохирургические клиники. Первый опыт показал необходимость строгого соблюдения определенной технологии подготовки и проведения видеоконференций, включающей: -согласование времени проведения конференции, причем возможно как фиксированное время, так и срочная организация КВКС в угрожающих жизни больного ситуациях -предварительную подготовку материалов о больном в заранее оговоренных форматах (фрагменты записей из истории болезни в виде ASCII-файлов, статические изображения и схемы в каком-либо графическом стандарте и т.д.) -предварительную пересылку в консультирующую клинику (например, по электронной почте) материалов к предстоящей видеоконференции -предварительную подготовку консультантом предстоящей конференции на основании анализа поступивших материалов, в том числе подготовку необходимых иллюстративных материалов, поясняющих схем и изображений и т.п. -проведение полной записи проходящей видеоконференции на видеомагнитофон, что особенно важно для консультируемой стороны с целью последующего анализа и дополнительного осмысливания высказанных консультантом рекомендаций. Накопленный опыт проведения видеоконференций показал также необходимость использования видеомагнитофонов с возможностью снижения скорости воспроизведения до 3-5 кадров в секунду с учетом ограничения частоты кадров в реальных системах КВКС. Кроме того, участники КВКС подчеркивают важность проведения ISDN-видеоконференций не только в режиме BRI, но также, в случае большого числа участников и при необходимости передачи изображения мелких деталей операций, использования канала со скоростью передачи 384 кбит/с с интерфейсом PRI. 7.4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КВКС В НАУЧНЫХ ПРОЕКТАХ Информационная поддержка международных научных проектов в современных условиях в России существенно влияет на уровень проводимых исследований. Ограниченность средств, выделяемых на зарубежные поездки, делает весьма актуальным проведение компьютерных ISDN-видеоконференций, что в совокупности с эффективно работающей сетью Интранет позволяет иметь постоянный контакт между научными группами, находящимися в различных странах. Так, в качестве примера, можно привести регулярные видеоконференции, проводимые с начала 1998 года Центром дистанционного образования СПбГТУ с партнерами из Chalmers University of Technology (Швеция) и Mikkeli Polytechnic (Финляндия) в рамках научных проектов, направленных на освоение и совершенствование новых информационных и телекоммуникационных технологий. При этом наиболее часто используется ISDN-видеоконференцсвязь в канале BRI, предоставляемом компанией «ЛЭИВО», на базе аппаратуры PictureTel Live 200. Примером применения КВКС в крупном международном научном проекте с участием России является эксперимент, проведенный в октябре 1997 года во время 48-го Международного аэрокосмического форума (IAF97) в Турине (Италия) в рамках проекта MULTICUBE [108]. Основной задачей проекта MULTICUBE (MULTIpoint to MULTIpoint Broadband Switched Network Services for distributed MULTImedia Applications) является развитие ATM-сервиса, поддерживающего мультимедийные приложения в соединениях удаленных групп. Проект выполняется в рамках европейской программы ACTS (Advanced Communications Technologies and Services - Передовые коммуникационные технологии и сервисы). С 1996 года участником проекта является Центральный научно-исследовательский институт робототехники и кибернетики (ЦНИИРТК) СПбГТУ. В ходе эксперимента, с использованием сетевой ATM-инфраструктуры ЦНИИРТК и сети RUSnet, осуществлялось дистанционное управление находившимся в СПбГТУ роботом-манипулятором космического корабля «Буран». Пульт оператора находился в Турине и обеспечивал интерактивное взаимодействие оператора и объекта управления с передачей по компьютерной сети регулирующего воздействия на объект, а также аудио- и видеоинформации о его состоянии. При выборе программного обеспечения передачи аудио- и видеоинформации разработчики остановились на комплексе программ VIC+VAT+WB фирмы W3 и системе видеоконференций ShowMe производства SUN Microsystems. В управляющей роботом специализированной ЭВМ, разработанной в ЦНИИРТК, были установлены два видеоадаптера FrameGrabber Matrox Meteor фирмы Matrox, что позволило передавать изображения одновременно с двух телекамер. Такие же адаптеры были установлены и на рабочей станции SUN Sparc 20 внешней системы контроля. Пульт оператора представлял собой мультимедийный компьютер с полиэкранной оболочкой. Одно из окон изображало локальное видео, а два других - переключаемые изображения с трех камер, установленных непосредственно на манипуляторе, рядом с ним и на имитаторе кабины управления корабля «Буран». Собственно пульт управления был смоделирован средствами Web-браузера и изображался в одном из окон. В окнах пульта оператора в режиме реального времени отображались все перемещения робота-манипулятора и вид из TV-камеры, установленной непосредственно на элементе захвата манипулятора. В ходе эксперимента подтвердилась работоспособность выбранных технических решений, включая линию видеоконференцсвязи. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ КВКС Анализ современного рынка программно-аппаратных средств показывает, что прогноз Эндрю Гроува (Intel) относительно оснащения, к началу следующего тысячелетия, каждого продаваемого персонального компьютера средствами бизнес-видеоконференций (см.Предисловие) не был чрезмерно оптимистичным. Достаточно сказать, что последняя версия стандартного продукта Microsoft Internet Explorer 4,0 уже включает пакет КВКС NetMeeting. Сегодня системы КВКС в функциональном отношении достигли своей зрелости. Можно пожелать некоторого улучшения механизмов взаимодействия виртуальных рабочих досок с файлами данных разного формата и расширения функций совместного использования приложений. Качество видеоизображения и аудиообмена, зависящее от применяемых алгоритмов кодирования, мощности ЦП настольной системы и пропускной способности сетевых каналов, будет улучшаться, главным образом, за счет двух последних факторов. Действительно, степень сжатия подвижного изображения, реализуемая кодеками стандарта Н.261 и Н.263, уже весьма велика, и трудно ожидать слишком заметного прогресса в этой области. Вероятно, определенный выигрыш может принести лишь построение кодеков на базе стандарта MPEG-4 в режиме Very Low Bitrate Video (VLBV). Мощности ЦП в настольных системах растут опережающими темпами, что расширяет перспективы использования программно-ориентированных кодеков в комплексах КВКС. Широкому кругу потребителей это обещает дальнейшее снижение стоимости как самих программно-аппаратных средств КВКС, так и их развертывания. Пропускная способность коммуникационных каналов, обеспечивающих реализацию сравнительно дешевых (с учетом стоимости канала) средств КВКС, практически исчерпана. В настоящее время сетевой средой для систем КВКС масштаба предприятия являются ISDN (например, на базе учрежденческих АТС с функциями ISDN) или IP - сеть на основе Ethernet. Для глобальных коммуникаций наилучшей сетевой средой по-прежнему остается N-ISDN (Н.320-системы). Темпы совершенствования систем КВКС для сетей пакетной коммутации (Н.323-системы) весьма впечатляют, но, тем не менее, по критериям качественных показателей пока еще вряд ли можно рассматривать их как серьезную альтернативу Н.320-системам. Причиной такого положения являются как отсутствие поддержки протоколов реального времени (RTP, RTCP, RSVP) многими коммутационными устройствами глобальных сетей, так и постоянно ощущаемый дефицит пропускной способности глобальных каналов связи. В этой связи пристальное внимание производителей аппаратуры КВКС и пользователей на уровне руководителей отделов ИТ привлекают сети ATM. Архитектура ATM является естественной для передачи высококачественного аудио/видео трафика по следующим причинам: -коммутируемые виртуальные соединения (SVC) позволяют создавать высокоскоростные соединения между взаимодействующими узлами сети -наличие службы гарантированного уровня QoS обеспечивает каждому соединению необходимые сетевые ресурсы -принятие в июле 1997 года стандарта МРОА (Multiprotocol Over ATM) существенно продвинуло решение проблем стандартизации технологии ATM на сетевом уровне -многие операторы связи (AT&T, Sprint, MCI), обеспечивающие глобальные коммуникации в Интернет, имеют каналы ATM с пропускной способностью 155 и 620 Мбит/с и, тем самым, предоставляют возможность реализации ATM-канала «из конца в конец». В корпоративной среде ATM-технология применяется, в основном, для формирования высокопроизводительной магистрали и лишь в очень редких случаях ATM прокладывается до настольных систем (даже в ее 25 Мбит/с - варианте). Причиной столь осторожного расширения области использования ATM на рабочем месте являются, с одной стороны, весьма высокая стоимость АТМ-оборудования и, с другой, ограниченное число приложений, для которых эта технология способна дать решающие преимущества. Видеоконференцсвязь и «видео по требованию» являются именно такими приложениями и способны стимулировать использование ATM для настольных систем. Корпорация First Virtual Corp. (www.fvc.com) является лидером в области создания всего спектра сетевых видео систем, включая и системы КВКС, ориентированные на ATM 25 Мбит/с. Сильной стороной этих решений является следование стандартам семейства Н.310 и комплексность решений. Взаимодействие систем КВКС, работающих в разных сетевых средах, является предметом интенсивных исследований и разработок всех основных производителей продуктов в области КВКС. При этом по-прежнему наибольший интерес вызывает обеспечение возможности взаимодействия Н.323-систем, способных работать в локальных сетях, с системами стандартов Н.320 (линии ISDN) и Н.324 (аналоговые телефонные линии). Наряду с этим, большой интерес вызывает возможность взаимодействия Н.323- систем с телефонами сетей общего пользования - как аналоговых, так и ISDN. Такого рода взаимодействия обеспечиваются соответствующими шлюзами типа рассмотренного в Главе 6 шлюза Live Gateway 3,0 фирмы PictureTel или OnLAN L2W-323 Gateway фирмы RADVision. При этом важным является требование поддержки средств совместной работы над документами по стандарту Т. 120. Применение дополнительного программного средства PictureTel 330 NetConference Multipoint Server Software уже позволяет проводить и многоточечные конференции стандарта Н.323, хотя соединение средств Н.323 с обычными телефонами через сеть ISDN пока остается планируемой перспективой фирмы PictureTel. Вообще способность поддержки многоточечных соединений является весьма важной для превращения систем КВКС в постоянно используемый инструмент делового сотрудничества. Технические аспекты этой задачи можно считать практически решенными, но стоимость устройств MCU настолько значительна, что их установка доступна лишь крупным организациям. В этих условиях можно ожидать роста предложений такой услуги со стороны операторов связи и крупных Интернет-провайдеров. Интерес к использованию систем КВКС возрастает и по мере развития процесса объединения национальных компьютерных сетей в единую общеевропейскую и мировую коммуникационную среду, интегрирующую все виды обмена информацией. Технической основой такой глобальной мультимедиа сети в настоящее время являются национальные сети ISDN, а в начале следующего столетия станут АТМ-сети. Этот интеграционный процесс захватывает и российских провайдеров услуг ISDN, что позволяет надеяться на возможность получения в ближайшем будущем прозрачного соединения с любым абонентом в стандартах как Euro-ISDN, так и National ISDN (США). Взаимодействие продуктов разных производителей, продолжающее оставаться важнейшим требованием со стороны пользователей систем КВКС, обеспечивается, главным образом, на основе следования рекомендациям ITU-T. Однако, как показывает накопленный опыт, последнее является необходимым, но недостаточным условием достижения успеха. Причиной такого положения часто являются различия в толкованиях положений рекомендаций, а также их недостаточная полнота. Ясно, что ситуация, когда заявленное соответствие продуктов одному и тому же семейству стандартов не гарантирует возможность их совместной работы, является весьма неприятной для пользователей. В этой связи большое значение имеет деятельность таких международных организаций, как IMTC, направленная на обеспечение совместимости продуктов различных производителей систем КВКС. Проблема взаимодействия еще более обостряется в гетерогенных сетевых средах. Если механизмы взаимодействия Н.320-, Н.323- и Н.324- систем уже находят свое решение в коммерческих продуктах, то в области создания шлюзов ATM - ISDN еще много нерешенных проблем. Мультимедиа коммуникации на основе систем подвижной радиосвязи становятся объектом пристального внимания производителей. С 1995 года новая экспертная группа (AHG) ITU-T начала работу по адаптации рекомендаций Н.324 применительно к специфике систем мобильной телефонной связи (Рекомендация Н.324М). При этом основное внимание уделяется проблеме обеспечения высокой помехоустойчивости передачи как аудио, так и видео в условиях замираний сигнала, многолучевого распространения и сильного воздействия шумов различного происхождения [90]. Это же требование предъявляется и к аудио/видеокодекам нового стандарта MPEG-4 [88]. Европейская программа ACTS (Advanced Communications Technologies and Services, http: www.de.infowin.org/ACTS/) является хорошей иллюстрацией того большого внимания, которое уделяется сегодня развитию вообще мультимедиа коммуникаций и, в частности, систем КВКС. В целях улучшения контактов между разработчиками и производителями систем, использующих новый стандарт MPEG-4, в рамках Программы создана специальная организация The ACTS MPEG-4 Forum (http: www.cctr.ed.uk/mpeg4/). Среди проектов, связанных с рассматриваемой выше тематикой, кроме рассмотренного выше (Глава 7) проекта MULTICUBE [108], следует упомянуть: -SCALAR: Scaleable Architectures with Hardware Extension for Low Bitrate Variable Bandwith Real-time Videocommunication -MOMUSYS: Mobile Multimedia Systems -EMPHASIS: Architectures Software and Hardware for MPEG-4 -COVEN: Collaborative Virtual Environments -VANGUARD: Visualisation Across Networks using Graphics and uncalibrated Acquisitionof Real Data -LEVERAGE: Learn from Video Extensive Real ATM Gigabit Experiment -DIVINE : Deployment of Interpersonal Videoconferencing System on IBC Networks В частности, в рамках проекта DIVINE проводится широкомасштабное тестирование коммерческих продуктов систем КВКС и шлюзов в реальных условиях их использования в сетевой бизнес-среде (http: www.wi-im.uni-koeln.de/divine/). Использование каналов ATM для построения систем совместной работы является предметом исследования проекта LEVERAGE, в рамках которого на основе АТМ-магистралей между Парижем, Мадридом и Кембриджем реализован доступ к мультимедиа базам данных, обмен высококачественными видео/аудио сообщениями, многоточечные конференции и т.п.( http: greco.dit.upm.es/~leverage/index.html). Проект MOMUSYS предусматривает проведение глобальных экспериментов с участием 20-60 терминалов реальных пользователей в режиме двусторонней передачи мультимедиа трафика по радиоканалам со скоростями в диапазоне от 8 кбит/с до 1 Мбит/с на базе использования стандарта MPEG-4. Расширение области применения систем КВКС приобретает сегодня особую значимость наряду с необходимостью и важностью решения упомянутых выше технических проблем. Имеющийся опыт применения комплексов КВКС говорит о том, что они уже могут эффективно исполнять роль инструмента удаленного взаимодействия. Обеспечиваемая при этом экономия на командировочных расходах является существенной, но часто далеко не главной составляющей положительного эффекта. Более важным является ускорение процесса обмена информацией, что особенно актуально при необходимости оперативного принятия решений, в выработке которых должны участвовать большое число экспертов. Особенно важным это может оказаться для специалистов в области медицины, для сотрудников служб борьбы с последствиями чрезвычайных событий и т.д. В то же время совершенствование функциональных и качественных характеристик комплексов КВКС будет только расширять области их применения. 0 ... 47 48 49 50 51 52 53 ... 55
|
