на тему рефераты Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
на тему рефераты
на тему рефераты
МЕНЮ|
на тему рефераты
поиск
Видеотелеконференции в системе дистанционного образования
b>3.3.4. Студийные видеоконференции

Доступная аудитория и вариант общения: обычно один выступающий и аудитория слушателей.

Качественная характеристика канала связи: необходима максимальная производительность.

Стиль общения: формальный, жестко регламентированный, устанавливаемый ведущим.

Необходимые затраты: приобретение студийного и специализированного оборудования.

Необходимое оборудование: студийная камера (их может быть несколько), соответствующее звуковое оборудование, контрольное оборудование и мониторы, доступ к каналам спутниковой связи или оптоволоконной линии связи.

Оптимальное применение: для решения задач, требующих максимума возможностей с точки зрения организации обработки информации большим числом людей.

Характерные продукты: специализированное телеоборудование.

Применение студийных видеоконференций в системе дистанционного образования не целесообразно ввиду их сложности и дороговизны.

3.4. Стандарты видеоконференций

Для обеспечения совместимости продуктов разных производителей призваны стандарты видеоконференций, разработанные Международным союзом электросвязи (МСЭ). Это позволяет создавать в корпорации единую среду видеосвязи, способную к расширению и обновлению при сохранении прежних инвестиций.

Основной стандарт, точнее серия стандартов видеоконференций Н.320 определяет базовые параметры аудио- и видеосвязи по каналам с гарантированной полосой пропускания, в частности по ISDN-линиям. На рынке представлено значительное число систем, удовлетворяющих спецификациям Н.320.

Cтандарт Н.323 регламентирует проведение видеоконференций в локальных и глобальных сетях с помощью линий связи с негарантированным сервисом. Стандарт Н.324 предназчен и для систем на базе аналоговых телефонных линий.

В семейство Н.320 входят стандарты, определяющие основные требования к аудио- и видеохарактеристикам систем видеоконференций. Качество передаваемого изображения определяется двумя базовыми параметрами - разрешающей способностью изображения и частотой передачи кадров. Н.320 задает два формата разрешения - CIF (Common Intermediate Format; 352х288, где первое число означает количество пикселов в строке, а второе - количество строк в кадре) и QCIF (Quarter Common Intermediate Format; 176х144). Для достижения интероперабельности система, поддерживающая CIF, должна снизить свою разрешающую способность при соединении с системой с разрешением QCIF. Допустимая частота кадров в системах, соответствующих Н.320, составляет 7,5, 10, 15 или 30 кадров/с.

В Н.320 входят три стандарта, регламентирующих уровень качества аудиопередачи:

G.711 (ИКМ) - передача звука со скоростью 64 Кбит/с в полосе стандартного тких как SUNканала (до 3,4 кГц);

G.722 (АДИКМ) - передача звука со скоростью 48 Кбит/с в полосе до 7 кГц. Обеспечивается самое высокое качество звука, в том числе стереозвучание;

G.728 (CELP) - довольно качественная передача звука со скоростью 16 Кбит/с в полосе до 3,4 кГц.

Кроме того, системы высокого класса обычно оснащены средствами эхоподавления.

Существует целый ряд стандартов, прямо и косвенно базирующихся на Н.320, например Н.310 (для АТМ и широкополосной ISDN), Н.322 (iso-Ethernet), Н.323 (Ethernet) и Н.324 (для аналоговых линий). В стандарте Н.321 добавлены спецификации MPEG-2, позволяющие получить полноэкранное видеоизображение телевизионного качества.
Пуговкин, А.В. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей .Часть. 1 : Системы передачи. -Томск: ТМЦДО. -2002. С. 90.

Если поддержка стандартов ряда Н.320, Н.323, Н.324 декларирована большим числом поставщиков, то наибольшее число проблем возникло со стандартом Т.120, который регламентирует разделение документов, приложени тоиспользование доски объявлений и пересылку файлов. Всего 6 продуктов из более чем 60 изделий ведущих поставщиков оборудования для настольных видеоконференций поддерживают указанный стандарт.

3.5. Совместная работа с данными

Система видеоконференции - прежде всего, средство коллективной работы, что особенно важно для системы дистанционного образования. Поэтому помимо обеспечиваемых ей качества звука и видеоизображения необходимо оценивать уровень предоставляемых возможностей совместной работы с данными. Последние включают в себя передачу файлов, "белую доску" (whiteboard), совместный доступ к документам и приложениям.

Многие системы видеоконференций поддерживают совместный доступ к приложениям, ориентированным на работу с документами, например к текстовым процессорам или электронным таблицам, а также совместную работу с приложениями, не связанными напрямую с созданием документов. Благодаря возможности совместного доступа к данным во время видеоконференции создаются условия для эффективного сотрудничества участников проекта в процессе работы над той или иной задачей; а их физическая удаленность друг от друга уже не препятствует этой работе.

Учитывая, насколько важна совместная работа с документами, МСЭ-Т разработал стандарт Т.120, поддержка которого обеспечивает совместимость оборудования различных производителей. Многие системы видеоконференций включают в себя собственное программное обеспечение, совместимое с Т.120, либо опираются на чисто прикладную систему видеоконференций Microsoft Net-Meeting, удовлетворяющую данному стандарту. Фирма Microsoft поставляет программное обеспечение NetMeeting вместе со своим Web-браузером Internet Explorer и планирует сделать его базовым компонентом будущих версий ОС Windows.

3.6. Многоточечные видеоконференции

Чтобы обеспечить видеоконференцсвязью несколько участников одновременно, как правило, необходимы специальные устройства - модули управления многоточечными конференциями (Multipoint Conferencing Unit, МCU). Ряд компаний выпускает такие системы, различные по техническим характеристикам и числу поддерживаемых участников. Например, MCU II компании VTEL позволяет проводить видеоконференции более чем с 250 рабочими местами, а устройства MCU компании PictureTel обеспечивают связь от 4 до 48 узлов.

Обычно во время многоточечной видеоконференции можно видеть на экране только одного участника - того, который говорит в данный момент. Однако в некоторых системах, выпущенных в последние годы (например, MCU компании PictureTel или мультимедийном видеосервере компании Videoserver) реализовано так называемое "непрерывное присутствие" - возможность видеть на экране несколько или даже всех участников видеоконференции. Если MCU поддерживают каскадное подключение, то с помощью определенного числа таких устройств можно охватить видеоконференцсвязью сколь угодно большое число пользователей.

До настоящего времени самой распространенной средой передачи для видеоконференции были линии ISDN. Однако в ближайшие годы планируется активное использование настольных видеоконференций в локальных сетях. При этом используются устройства поддержки видеоконференций, реализующие функции шлюза между ЛВС и линией ISDN. Такие системы выпускает, в частности, PictureTel - ее ПК-сервер LiveGateway обеспечивает взаимодействие между локальной сетью и ISDN, что позволяет обойтись без достаточно дорогого подключения ПК непосредственно к ISDN-линии. Шлюзы позволят сотрудникам, работающим в локальной сети компании, связываться по ISDN с удаленными филиалами или сотрудниками, находящимися вне офиса.

3.7. Системы видеоконференцсвязи для дистанционного образования

При решении вопроса об использовании средств видеоконференций в системе дистанционного образования необходимо учитывать ряд факторов, среди которых цена и функциональные возможности продукта занимают отнюдь не первые места.

В основе любой современной системы проведения видеоконференций лежит устройство, называемое кодер-декодером (кодеком). Оно отвечает за кодирование, декодирование, сжатие и декомпрессию звуковых и видеосигналов. При прочих равных условиях (например, качестве видеокамер), чем качественнее кодек, тем лучше звуковой и видеосигнал. Функции кодека могут быть реализованы как программным, так и аппаратным путем (с использованием DSP), либо на основе сочетания программного обеспечения и аппаратной части. Главный фактор, влияющий на стоимость системы в целом, - цена и возможности кодека. Реализованные посредством программного обеспечения кодеки иногда в несколько раз дешевле аппаратных, однако для их успешного применения необходима значительно более высокая производительность персонального компьютера, больше места на жестком диске и более емкая оперативная память.

Иногда групповые и настольные системы так близки по возможностям и цене, что бывает трудно их правильно позиционировать, тем более, что большинство поставщиков имеют в своем арсенале и те и другие.

Персональные системы обычно выполняются как приложения для Windows с видеоизображением в небольшом окне, помещенном на рабочем столе. Они в основном используют также одиночную ISDN-линию (один или два канала на 64 Кбит/с). Кроме традиционной двухсторонней звуковой и видеосвязи, эти системы, как правило, оснащены возможностями, облегчающими совместное использование данных, разделяемых приложений и документов (например "двустороннее" редактирование документа или электронной таблицы). Термин "говорящие головы" иногда характеризует качество передачи видео и звука у подобных систем. Быстрые движения приводят к значительному искажению изображений, именуемому обычно эффектом "тени", который возникает как следствие ограничений ширины полосы частот, наличия компромиссов в реализации кодека, а также применения дешевой видеокамеры и звуковых компонентов. Поэтому, хотя в таких системах и декларируется совместимость со стандартами Н.320 и G.261, в большинстве случаев частота кадров не превышает 10, а разрешение CIF вообще недоступно.

С другой стороны, системы групповых конференций иногда предлагают полноэкранное видео, 25-30 кадров в секунду, высочайшее качество аудиопередачи. Достигается это путем использования сложных кодеков, высококачественных аудио- и видеокомпонентов и значительной величиной полосы пропускания, превышающей возможности одноканальной ISDN. Поэтому неудивительно, что стоимость таких систем может в несколько раз превышать цену, казалось бы, близкой по характеристикам настольной системы.

Следовательно, если есть потребность в использовании групповых средств видеоконференций, то необходимо применять Е1 (как дробное, так и выделенное) или PRI-соединение ISDN, то есть, как минимум 384 Кбит/с.
Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001. С. 516.

Еще одна серьезная проблема - это проведение конференций с числом участников более 20 и совместное использование не полностью совместимых систем. Для ее решения используются специализированные устройства MCU (Multipoint Control Unit), которые выполняют функции своеобразных мостов для соединения совместимых со стандартом Н.320 устройств. В число основных функций MCU входит кодирование, декодирование, микширование аудио- и видеосигнала, а также управление и контроль за проведением видеоконференции. Однако сейчас название MCU ошибочно присваивается таким мостам, которые поддерживают многосторонние конференции с использованием только данных или данных в сочетании со звуковой информацией, и не обладают совместимостью с Н.320. Правильное же название подобных устройств - MCS (Multimedia Conferencing Server).

MCU включает в себя сетевой интерфейс, обработчик аудиосигнала, содержащий кодек и микшер, специальный переключатель потоков информации между участниками видеоконференции, обработчик данных (Т.120), контроллер конференции и средства управления трафиком и режимами конференций, а также сохранения протокола конференции.

Использование MCU экономически и технически оправдано в том случае, когда необходимо соединение большого числа разнородного оборудования видеоконференций, работающего к тому же на различных скоростях. Среди поставщиков MCU можно выделить ряд устройств компании VTel, таких как MCU II (число его установок превышает 250) и M3C, поддерживающих до 74 портов и имеющих возможность расширения до 1200 портов с шириной полосы пропускания от 56 до 1920 Кбит/с.

Характерным примером средств персональных видеоконференций, обладающим всеми присущими этому классу систем достоинствами и недостатками, можно считать Intel ProShare Personal Video Conferencing System 200, которая, не являясь самой распространенной системой, тем не менее представляет собой одно из наиболее функционально полных, аппаратно совместимых и не очень дорогих решений для видеоконференций на базе Windows-совместимых персональных компьютеров.

3.8. Использование сети ISDN в системе дистанционного образования

3.8.1. Доступ к сети Internet

Сети ISDN способны во многом решить проблемы доступа в сеть Internet. Можно выделить три варианта подключения отдельных компьютеров и ЛВС к Internet. Для доступа в Internet одиночных пользователей можно применять ISDN BRI-адаптеры, которые устанавливаются в стандартное гнездо шины персонального компьютера (ISA, PCI или PC-Card). Для связи с провайдером обычно используется Point-to-Point Protocol (PPP), а для аутентификации пользователей, входящих в сеть, - протоколы PAP и CHAP. Кроме того, многие производители поддерживают многоканальный PPP (MultiLink PPP), который позволяет в процессе работы объединять в один логический канал два B-канала.

Кроме внутренних адаптеров, существуют внешние терминальные адаптеры (TA) или внешний ISDN-модем, которые предназначены для конвертации последовательного интерфейса ПК, обычного моста/маршрутизатора или другого не ISDN-устройства в формат ISDN BRI. Некоторые ТА имеют еще и аналоговый порт для поддержки телефона/факса. В этом случае к асинхронному порту ТА подключается компьютер, чем обеспечивается доступ в Internet, а через аналоговый порт к другому B-каналу подключается обычный телефон или факс. Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001. С. 507.

Для подключения ЛВС к Internet обычно используется маршрутизатор, позволяющий разделять внутреннюю и внешнюю IP-сети и осуществляющий функции брандмауэра. Сами маршрутизаторы могут быть реализованы программным путем на серверах NetWare (IntranetWare), Windows NT или Unix. Необходимо также применение активных или пассивных адаптеров. Активный адаптер построен на основе процессора со своей оперативной памятью и ориентирован на выполнение коммуникационного ПО. Он позволяет значительно меньше использовать ресурсы ЦП файлового сервера. Пассивный адаптер ISDN аналогичен обычному сетевому адаптеру и использует ресурсы ЦП сервера. Обычно активные адаптеры дороже пассивных, но и более производительны. Другим вариантом является использование аппаратного маршрутизатора, который выполнен в виде отдельного устройства и имеет один или несколько портов для подключения ЛВС и один или несколько WAN-портов. ISDN - НОВЫЕ УСЛУГИ. Материалы ОАО "Томсктелеком" (http://www.telecom.tomsk.su/isdn/main.shtml)

3.8.2. Видеоконференции в сети ISDN

Недорогие аппаратные средства для видеоконференций на базе ПК включают в себя специальные платы, обеспечивающие кодирование/декодирование видео- и аудиосигналов, адаптер ISDN, обычно поддерживающий интерфейс BRI, внешние видеокамеры, микрофоны или телефоны. Есть реализации чисто программные, но обычно они отличаются более низкой производительностью. Основой для ISDN-видеоконференций является стандарт ITU-T H.320, в который вошел целый набор рекомендаций по кодированию (компрессии) аудиосигнала (G.711, G.722, G.728), видеосигнала (H.261), мультиплексированию каналов (H.221) и ряд других. Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001. С. 516.

Настольные приложения для видеоконференций многих производителей позволяют осуществлять обмен видео- и аудиоинформацией с одновременным показом графиков и таблиц. Они снабжены средствами совместного редактирования документов и передачи файлов. Ряд фирм поставляет многоточечные видеоконференции, позволяющие одновременно общаться нескольким абонентам.

Существуют также двух- и многосторонние видеоконференции. Последние требуют использования дополнительного оборудования, а именно видеосервера Multipoint Conferencing Unit (MCU).

3.8.3. Объединение удаленных ЛВС

В системе дистанционного образования каналы связи, обеспечивающие взаимодействие удаленных элементов системы, должны быть не постоянными, а коммутируемыми при наличии информации для передачи. В этом случае оптимальным решением - как по функциональным возможностям, так и по стоимости - может стать использование сетей ISDN. Они обеспечивают такие функции, как связь по требованию, пропускная способность по требованию (объединение нескольких B-каналов в один логический канал), компрессия данных в канале, защита информации, и позволяют реализовывать самые разнообразные решения проблем организации связи в системе дистанционного образования.

Для объединения ЛВС и рабочих мест на основе сети ISDN в качестве устройств доступа обычно применяются активные или пассивные адаптеры ISDN, которые устанавливаются в файловый сервер, выделенный маршрутизатор или обычную рабочую станцию. Необходимо также ПО типа NetWare Multiprotocol Router for ISDN, либо аналогичное для Windows NT или Unix.

Другим вариантом решения является применение аппаратных мостов или маршрутизаторов, выполненных в виде автономных устройств, которые подключаются к ЛВС. Они бывают различной производительности - от самых простых до мощных модульных с поддержкой разнообразных протоколов (вплоть до ATM).

При организации связи между несколькими удаленными ЛВС часто требуется обеспечить повышенную надежность соединения. Возможно использование каналов ISDN в качестве резервных для линий связи, например frame relay или выделенных физических линий. В некоторых мостах и маршрутизаторах с несколькими портами имеется встроенная поддержка автоматического переключения с основной линии на резервную в случае выхода из строя первой. Можно использовать в качестве резервных линий коммутируемые каналы телефонной сети общего пользования, но это приведет к существенной потере в скорости работы.

Заключение

Процесс информатизации является закономерным и объективным процессом, характерным для всего мирового сообщества. Он проявляется во всех сферах человеческой деятельности, в том числе и в образовании. Во многом благодаря этому процессу стала возможной новая синтетическая форма обучения - дистанционное обучение, которое вбирает в себя лучшие черты традиционных форм обучения - очного, заочного, экстерната, и хорошо с ними интегрируется. Можно обратить внимание на тенденцию, когда все известные формы обучения сольются в перспективе в одну единую форму с преобладанием характеристик современного дистанционного обучения. Использование в качестве инструментов видеотелеконференции, интернет и другие системы передачи данных «сблизит» преподавателя и студента находящих далеко друг от друга, приблизит дистанционное образование к традиционному, к непосредственному общению преподавателя со студентом, лектора с аудиторией, групповым семинарским занятиям, апробированными столетиями. Именно поэтому дистанционное обучение часто называют формой обучения XXI века.

В России и за рубежом накоплен значительный опыт дистанционного обучения. Становится очевидным, что научно-исследовательская и практическая работа над проблемами дистанционного обучения, методического, методологического и технического обеспечения дистанционного образования должна быть постоянной и непрерывной. Можно быть уверенными, что результаты такой работы принесут реальные плоды в современный образовательный процесс, а вместе с тем в развитие систем телекоммуникаций.

Литература

1.
Пуговкин, А.В. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей .Часть. 1 : Системы передачи. -Томск: ТМЦДО. -2002.- 107 с. :

2. Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001.-668,

3. ISDN - НОВЫЕ УСЛУГИ. Материалы ОАО "Томсктелеком" (http://www.telecom.tomsk.su/isdn/main.shtml)

Страницы: 1, 2, 3, 4



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.