III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

С развитием цифровой техники передачи данных в настоящее время утвердилась технология высокоскоростного доступа к сети Интернет стандарта 3G, который позволяет передавать и получать данные со скоростью до 3,6 Мбит/с, что приблизительно в 40 раз выше, чем при использовании технологии GPRS. Несмотря на все преимущества беспроводной сети связи, стандарт 3G имеет ряд недостатков. Поэтому более перспективным считается стандарт беспроводной связи, именуемый  4G. Стандарт  4G позволяют передавать данные в сотовых сетях со скоростью выше 100 Мбит/сек, что соответствует технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi и WiMAX, для которой  скорость передачи данных может превышать 1 Гбит/сек.

Технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе передачу как голосового трафика, так и пакетов данных. Пересылка данных в 4G осуществляется по протоколу IPv.6 . Для обеспечения необходимой скорости передачи данных используются несущие частоты 40 и 60 ГГц.

Благодаря стандартам 3G и 4G становятся возможными мобильные видеоконференции (видеочаты), когда кроме голосовых сообщений передаются изображения от многих источников. По разным источникам 80-85 % информации человек воспринимает зрительно. В связи с этим применение видеоконференций в управлении,  дистанционном обучении, системах безопасности и многих других областях приносит огромную пользу.

Наиболее распространенными программами управления видеоконференциями являются VZOchat и Skype в режиме реального времени.

Основные возможности VZOchat:

- видео (до 10 абонентов), аудио-общение (до 25 голосовых абонентов), передача текстовых сообщений и файлов;

- высокое качество видео даже на слабых каналах и при использовании камер с низким разрешением;

- повышенный уровень безопасности, обеспечивающийся клиент-серверной архитектурой приложения;

- возможность работать через прокси-серверы и firewall;

- поддержка полноэкранного видео.

Основными проблемами организации видеоконфернции является скорость передачи данных и скорость обработки аудио и видеопотока, т.е. кодирования передаваемых и декодирования получаемых данных. В видеоконференциях используются специальные алгоритмы сжатия потока данных в десятки  раз. Для решения этих проблем разработаны специальные аппаратные устройства - кодеки, которые сжимают сигнал и кодируют его для канала связи, а также восстанавливают и декодируют на приемной стороне.

В последние годы все более широкое распространение получают видеоконференции, использующие IP-сети, как локальные, так и территориально распределенные и глобальные. Это устройства многоточечной видеоконференции (MCU, Multipoint Control Unit), которые часто называют видеосерверами. Основная задача видеосервера заключается в обработке большого количества аудио- и видеопотоков в сети, тем самым снимая нагрузку с терминалов видеоконференцсвязи.

Другим типом специализированных устройств видеоконференций являются шлюзы (Gateways), которые обеспечивают передачу информации на стыке разнородных сетей. Для решения задачи совместимости и перекодирования аудио- и видеопотоков на стыке сетей и ставятся специализированные шлюзы видеоконференцсвязи. На рисунке 1 представлена схема многоточечной видеоконференции в локальной сети.

Информационные потребности современного мира растут с невообразимой скоростью. Поэтому технологии беспроводной передачи данных постоянно развиваются. Появляются новые поколения сетей, которые открывают практически неограниченные возможности ресурсов мобильного Интернета, телевидения, видеочатов и видеоконференций. Развивая данную технологию и внедряя её в такую сферу как образование, можно значительно упростить процесс обучения и повысить его качество.