La videoconferencia es un área de la tecnología de la información que proporciona simultáneamente transmisión , procesamiento, conversión y presentación bidireccional de información de video a distancia en tiempo real utilizando hardware y software de computadora . Es un desarrollo de la función de audioconferencia , que originalmente solo existía en el campo de la telefonía.
La videoconferencia también se denomina sesión de videoconferencia .
La videoconferencia [1] ( VKS ) es unatecnología de telecomunicaciones parasuscriptores remotos , en la que entre ellos es posible intercambiar información de audio y video en tiempo real, teniendo en cuenta la transmisión de datos de control .
La videoconferencia se utiliza como medio para la pronta toma de decisiones en una situación determinada; en situaciones de emergencia ; para reducir los gastos de viaje en organizaciones distribuidas geográficamente; mejorar la eficiencia ; realización de juicios con participación remota de convictos [2] , así como uno de los elementos de las tecnologías de telemedicina y aprendizaje a distancia .
En muchas organizaciones gubernamentales y comerciales, la videoconferencia brinda excelentes resultados y la máxima eficiencia , a saber:
Para comunicarse en la modalidad de videoconferencia, el suscriptor debe disponer de un dispositivo terminal (códec) para videoconferencia, un videoteléfono u otro equipo informático . Como regla general, el complejo de dispositivos para videoconferencia incluye:
Se puede usar una PC con software de videoconferencia como códec. Los canales de comunicación juegan un papel importante en la videoconferencia , es decir, una red de transporte de datos . Para conectarse a los canales de comunicación se utilizan los protocolos de red IP o ISDN .
Hay dos modos de videoconferencia que permiten videoconferencias bidireccionales ( punto a punto ) y multipartita (multipunto).
Como regla general, la videoconferencia en el modo "punto a punto" satisface las necesidades solo en la etapa inicial de implementación de la tecnología, y muy pronto surge la necesidad de una interacción simultánea entre varios suscriptores. Este modo de funcionamiento se denomina videoconferencia "multipunto" o multipunto. Para implementar este modo, debe activar una licencia multipunto en el códec, siempre que el dispositivo admita esta función, o un servidor de video MCU ( Multipoint Control Unit ) especial , o un sistema de control de software y hardware.
Para introducir la videoconferencia, el jefe (tomador de decisiones) de la organización debe determinar el objetivo principal de la aplicación [10] : celebrar reuniones, contratar personal, tomar decisiones rápidamente, ejercer el control, aprender a distancia, consultar a médicos, realizar audiencias judiciales, interrogar testigos, etc. En este caso, es necesario tener en cuenta las reglas básicas de la videoconferencia:
Dadas las funciones y finalidades de aplicación, los equipos de videoconferencia se sistematizan en categorías y clases [11] .
Los sistemas personales brindan la posibilidad de comunicación de video individual del usuario en tiempo real sin salir de su lugar de trabajo. Estructuralmente, los sistemas individuales generalmente se implementan como terminales de escritorio o como soluciones de software.
Sistemas de grupoLos sistemas grupales están diseñados para sesiones de videoconferencia grupales en salas de reuniones (conferencias). El sistema de grupo puede convertir una sala de cualquier tamaño en un estudio de videoconferencia para reuniones interactivas. Los sistemas de grupo incluyen decodificadores de videoconferencia (decodificadores) con definición estándar y compatibilidad con alta definición ( alta definición ). Esta categoría también incluye los sistemas de clase TelePresence [12] (telepresencia), que proporcionan un conjunto de herramientas que brindan el máximo efecto de la presencia de interlocutores remotos en la misma sala.
Sistemas de sucursalesLos sistemas industriales son sistemas que se aplican directamente en una industria en particular. Por ejemplo, los sistemas para realizar operaciones ( telemedicina ) se utilizan con mucha frecuencia en la industria médica, en el sistema judicial, para llevar a cabo litigios de casación y supervisión a distancia, en los campos de petróleo y gas, energía y construcción para el suministro rápido de información.
Sistemas móvilesLos sistemas móviles [13] son sistemas de videoconferencia portátiles compactos para uso en áreas remotas y condiciones extremas. Los sistemas móviles permiten organizar por poco tiempo una sesión de videoconferencia en condiciones no estándar. Estos sistemas suelen ser utilizados por agencias gubernamentales que toman decisiones operativas (militares, rescatistas, médicos, servicios de respuesta a emergencias). Un ejemplo típico del uso de sistemas móviles es la organización de un centro situacional.
Infraestructura de red de videoconferenciaLa infraestructura de la red de videoconferencia incluye un conjunto de herramientas de administración/gestión de hardware y software que utilizan varios equipos terminales y software: un servidor de videoconferencia multipunto (Unidad de control multipunto ), integración con Comunicaciones unificadas , sistemas de gestión de videoconferencia (contabilidad, gestión de configuración, seguridad, rendimiento y nodos de error, líneas y equipos terminales de videoconferencia), sistemas de distribución de carga de servidores distribuidos, pasarelas para el paso de tráfico a través de cortafuegos, pasarelas con redes móviles y suscriptores H.320.
Las categorías se subdividen en clases, que incluyen cinco clases diferentes.
Solución de softwareLas soluciones de software ( ing. Software solution ) se instalan en una computadora personal, computadora portátil o dispositivo móvil. Como periféricos para la captura y reproducción de vídeo y sonido se pueden utilizar tanto la cámara, el micrófono o el altavoz integrado en el dispositivo, como dispositivos externos como una webcam , unos auriculares o un altavoz.
Las soluciones pagas generalmente brindan más funcionalidad de conferencia que las soluciones gratuitas (por ejemplo, soporte para una gran cantidad de participantes) y compatibilidad con soluciones de hardware de videoconferencia de varios fabricantes (debido al uso de estándares abiertos SIP y H.323 ).
Las soluciones de software, como las de hardware, tienen partes de cliente separadas (análogas a una terminal de hardware) y servidor (análogas a MCU). La parte del servidor, como la parte del cliente, se ejecuta en una PC. Las partes del servidor de las soluciones de software no transcodifican los flujos de video, sino que solo los redireccionan a las aplicaciones del cliente, lo que reduce significativamente los requisitos del sistema para el hardware de PC utilizado como servidor y reduce el costo de la solución en su conjunto. La creación de una "imagen" a partir de varias ventanas de video durante videoconferencias grupales, así como la codificación y decodificación de datos en soluciones de software, se lleva a cabo solo en el lado del cliente. El uso de la tecnología SVC en el lado del servidor de las soluciones de software le permite cambiar la calidad de las transmisiones para cada uno de los participantes en tiempo real sin crear una carga computacional en el servidor.
Beneficios de las soluciones de software:
Limitaciones generales de las soluciones de software:
La videoconferencia de calidad estándar ( Definición estándar ) implica soporte para cuatro resoluciones de video estándar: SQCIF (128x96), QCIF (176x144), CIF ( 352x288) y 4CIF (704x576) a velocidades de datos de 64 Kbps a 768 Kbps.
Los permisos SQCIF y QCIF se introdujeron originalmente para canales de comunicación lentos (a partir de 64 Kbps) y actualmente prácticamente no se utilizan. La resolución CIF es compatible a velocidades desde 256 Kbps. La definición estándar más alta 4CIF está disponible a velocidades desde 384 Kbps.
Las tasas de bits mínimas para una resolución en particular pueden variar según el fabricante del equipo.
Videoconferencias de alta definiciónLa clase de alta definición ( ing. High Definition o ing. HD ) apareció en relación con el lanzamiento de sistemas de videoconferencia en el mercado con una resolución superior a 4CIF, es decir, resolución HD (1280x720), que requiere varias veces más píxeles para construir una imagen en comparación con la videoconferencia estándar y, en consecuencia, se requiere una mayor velocidad para su transmisión.
Varios factores contribuyeron al surgimiento de la videoconferencia de alta definición:
El término " Alta definición " no está definido por ningún estándar. Apareció como un concepto de marketing, implicando la transmisión de una imagen de video con una resolución superior a 4CIF y su acompañamiento con una mejor calidad de sonido. La calidad de imagen de nivel HD se puede obtener con un ancho de canal de 512 Kbps [14] [15] y superior. En ausencia de suficiente ancho de banda, los sistemas de videoconferencia HD generalmente se adaptan al canal de comunicación existente, lo que reduce la calidad del video en consecuencia. Es decir, si el ancho de banda no es suficiente para admitir la calidad HD, el sistema de videoconferencia no se negará a funcionar, sino que reducirá automáticamente la resolución de la imagen. Tal función ya se ha implementado sobre la base de los motores de video de las empresas: Skype , Google , Microsoft , Discord y otros.
TelepresenciaLa telepresencia ( en inglés TelePresence ) es una tecnología para realizar sesiones de videoconferencia utilizando varios códecs (unidades informáticas de hardware de un terminal de videoconferencia), proporcionando el máximo efecto de presencia posible debido a pantallas especialmente instaladas, muebles, decoración de salas, etc.
Diferencias con los equipos de videoconferencia de alta definición:
Los Centros o Salas de Situación y Control están destinados a los tomadores de decisiones y pueden ser utilizados en diversas áreas de actividad . En el caso general, el centro situacional consiste en una sala situacional equipada con todas las comunicaciones, incluidas instalaciones de videoconferencia o telepresencia, y un centro de despacho que recopila, analiza y prepara información para transmitir a la sala situacional para la toma de decisiones. Además, la sala de control de la sala situacional proporciona comunicación entre la sala situacional y el mundo exterior.
Los centros de situación y despacho brindan la oportunidad de:
Los canales de comunicación entre suscriptores juegan el papel principal en las videoconferencias. Considere varios métodos para organizar los canales de comunicación para videoconferencias.
El método más sencillo y económico de organizar videoconferencias es a través de Internet . Sin embargo, la calidad de la sesión de comunicación en este caso puede ser baja, ya que Internet no es un canal garantizado para la transmisión de datos de audio y video. A esto se suma el tema de la seguridad de la videoconferencia, es decir, podría pasar a ser de "dominio público". Para organizar videoconferencias a través de Internet, debe tener direcciones IP estáticas y canales de comunicación con un ancho de banda de al menos 384 kbps en ambas direcciones (para tráfico entrante y saliente) .
Es un poco más difícil configurar la comunicación mediante el protocolo de encapsulación de enrutamiento genérico ( GRE ) . El protocolo pertenece a la capa de red. Puede encapsular otros protocolos y luego enrutar todo el conjunto a su destino. En este caso, se proporciona la protección mínima del tráfico de video en Internet, lo que permite prevenir la mayoría de las intrusiones "sin experiencia" en la nube de información de videoconferencia. El mismo principio, aunque con un nivel de seguridad mucho más alto, está integrado en el protocolo IPsec .
La abreviatura ISDN significa Red Digital de Servicios Integrados . Las redes digitales de servicios integrados se refieren a redes en las que el modo de comunicación principal es por conmutación de circuitos y los datos se procesan digitalmente. Este servicio no es muy común en Rusia. Uno de los proyectos implementados más grandes para el desarrollo de la red ISDN es la red de OJSC Rostelecom , que une a más de 500 ciudades en la Federación Rusa y la CEI.
ISDN tiene una serie de ventajas sobre las redes analógicas tradicionales, sin embargo, en comparación con las nuevas tecnologías de transmisión de datos de telecomunicaciones, tiene una serie de desventajas críticas. :
El servicio de comunicación basado en tecnología IP VPN MPLS es actualmente uno de los más fiables y económicos para organizar videoconferencias. Contribuye a:
La tecnología IP VPN MPLS , según el grado de seguridad del entorno utilizado, pertenece a la zona de confianza. Se utiliza en los casos en que el medio de transmisión se puede considerar confiable y solo es necesario para resolver el problema de crear una subred virtual dentro de una red más grande.
Los protocolos estándar de transferencia de datos están diseñados para hacer que las videoconferencias sean tan comunes como las comunicaciones por teléfono y fax . Gracias a los protocolos, los sistemas de soporte de videoconferencia de diferentes fabricantes pueden comunicarse fácilmente entre sí, al igual que otros dispositivos de telecomunicaciones se comunican entre sí . Pero antes de empezar a hablar de protocolos de videoconferencia especializados, definamos brevemente un protocolo.
Un protocolo de videoconferencia es un conjunto de convenciones que rigen el intercambio de datos entre diferentes programas . Los protocolos definen cómo se transmiten los datos y cómo se manejan los errores en una red, y también permiten el desarrollo de estándares que no están vinculados a una plataforma de hardware específica .
En 1990, se aprobó el primer estándar internacional para tecnología de videoconferencia, la especificación H.320 , para soportar videoconferencia sobre ISDN . Luego la UIT aprobó toda una serie de recomendaciones relacionadas con las videoconferencias. Esta serie de recomendaciones, a menudo denominada H.32x, además de H.320 incluye los estándares H.321-H.324, que están diseñados para varios tipos de redes de datos .
En la segunda mitad de la década de 1990, las redes IP e Internet se desarrollaron intensamente. Han evolucionado hasta convertirse en un medio económico de transmisión de datos y se han vuelto casi omnipresentes. Sin embargo, a diferencia de ISDN, las redes IP estaban mal adaptadas para transmitir flujos de audio y video. El deseo de utilizar la estructura existente de las redes IP condujo a la aparición en 1996 del estándar H.323 ( Sistemas de Telefonía Visual y Equipos Terminales para Redes de Área Local que Proporcionan una de Calidad ).
En 1998 se aprobó la segunda versión de este estándar H.323 v.2 - Sistemas de comunicación multimedia para redes conmutadas por paquetes ( Packet-based multimedia communication systems ) . En septiembre de 1999 se aprobó la tercera versión de las recomendaciones. El 17 de noviembre de 2001 se aprobó la cuarta versión del estándar H.323 . Ahora[ ¿cuándo? ] H.323 es uno de los estándares más importantes de esta serie. H.323 es una recomendación de ITU-T para aplicaciones multimedia en redes que no brindan calidad de servicio ( QoS ) garantizada. Tales redes incluyen redes IP de paquetes conmutados e IPX basadas en Ethernet , Fast Ethernet y Token Ring .
Estándar de aplicación multimedia H.323 Para conferencias de audio y video a través de redes de telecomunicaciones , el ITU-T ha desarrollado la serie de recomendaciones H.32x. Esta serie incluye una serie de estándares para proporcionar videoconferencias.
Las recomendaciones ITU-T incluidas en el estándar H.323 determinan el funcionamiento de los terminales de usuario en redes de datos con recurso compartido, que básicamente no garantizan la calidad de servicio.
Las recomendaciones H.323 proporcionan:
Gestión del ancho de banda: la transmisión de audio y video, como las videoconferencias, es muy pesada en los canales de comunicación y, si esta carga no se controla, el rendimiento de los servicios de red críticos puede verse afectado. Por lo tanto, las recomendaciones H.323 prevén la gestión del ancho de banda. Puede limitar tanto la cantidad de conexiones simultáneas como el ancho de banda total para todas las aplicaciones H.323. Estos límites ayudan a conservar los recursos necesarios para ejecutar otras aplicaciones de red. Cada terminal H.323 puede controlar su propio ancho de banda en una sesión de conferencia en particular.
Principales estándares de vídeo:
Para videoconferencias hoy[ ¿cuándo? ] los más utilizados son H.263 y H.264.
Algunos estándares de compresión de audio se basan en una tecnología de digitalización de audio llamada modulación de código de pulso o PCM .
Principales estándares de audio:
Para todos los tipos de códecs, la regla es cierta: cuanto más baja es la tasa de bits , más difiere la señal restaurada de la original. Sin embargo, la señal restaurada de códecs híbridos tiene características bastante altas, se restaura el timbre de la señal de voz, sus características dinámicas, en otras palabras, su "reconocibilidad" y "reconocibilidad".
Los sistemas de videoconferencia se basan en los logros de las tecnologías de telecomunicaciones y multimedia. La imagen y el sonido con la ayuda de la tecnología informática se transmiten a través de los canales de comunicación de las redes informáticas locales y globales. Los factores limitantes para tales sistemas serán el ancho de banda garantizado del canal de comunicación y los algoritmos de compresión/descompresión de imagen y sonido digital.
Hay una regla global: cuanto más grande es la red , más difícil se vuelve administrar la red. Para garantizar la confiabilidad, la eficiencia, la resistencia y la seguridad de las redes de videoconferencia, se utilizan tecnologías denominadas " sistemas de administración de redes ".
El concepto de " sistemas de gestión de redes de videoconferencia " debe incluir [18]
Según Cnews Analytics , a principios de 2022, las soluciones de videoconferencia rusas representan, según diversas estimaciones, del 20% al 30% del mercado. Con el éxodo masivo de vendedores extranjeros de Rusia en 2022, la situación comenzó a cambiar y, según los analistas, a principios de 2023. los desarrollos rusos instalados ya representarán alrededor del 50% [19] ).
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