Система видеоконференцсвязи для органов государственной власти Владимирской области

Цели и задачи

Целью данного проекта является обеспечение руководства администрации области видеоконференцсвязью для оперативного взаимодействия.

Техническое задание

Система ВКС должна удовлетворять следующим требованиям:
1)работа в режиме точка-точка;
2)проведение групповых конференций с одновременным интерактивным участием не менее 6 человек, одновременно может проводится до 10 конференций;
3)общее количество абонентов не менее 60;
4)проведение селекторных совещаний с общим количеством участников до 40 человек;
5)возможность работы в системе без применения персонального компьютера;
6)удобный пользовательский интерфейс, рассчитанный на неподготовленных пользователей;
7)отсутствие искажений типа эхо, шипение, высокий уровень шумов и т.д., при передачи звукового сигнала, при ширине аудиоканала не более 4КГц;
8)обеспечение приемлемого качества видеосигнала;
9)синхронизация изображения и звукового сигнала;
10)обеспечение качественной работы с большим спектром периферии;
11)возможность работы с системами ВКС других производителей.
12)возможность подключение абонентов на скорости 128Кбит/с-4Мбит/с;
13)возможность планирования сеансов видеоконференцсвязи;
14)возможность административно разрешать/запрещать вызовы между терминалами и группами терминалов системы ВКС на основе регистрационной информации;
15)должна обеспечиваться возможность удалённого обновления программного обеспечения на терминальном оборудовании ВКС;
16)должен быть предусмотрен ресурс наращивания мощности системы ВКС.

Описание объекта

В результате проведенного анализа существующей организационной структуры администрации Владимирской области, а также других органов государственной власти, выявлен ряд проблем, не позволяющих эффективно решать существующие задачи с использованием действующих средств связи, а именно:

- низкая оперативность принятие решений;
- отсутствие возможности проводить регулярные совещания территориально распределенных подразделений.

Необходимо комплексное решение, позволяющее эффективно решать задачи коммуникации между подразделениями Администрации области.

Видеоконференция - это технология, которая позволяет людям видеть и слышать друг друга, обмениваться данными и совместно их обрабатывать в интерактивном режиме.

ВКС – это средство совместной работы территориально удаленных пользователей, являющееся альтернативой традиционным деловым встречам, совещаниям и семинарам.

Система видеоконференцсвязи - это система, состоящая из трех основных элементов:

- абонентские терминалы;
- видео-сервер (сервер ВКС);
- система управления.

Существует несколько типов терминалов:

- отдельный кодек (к нему необходимо подключать камеру, микрофон и отображающее устройство);
- кодек с камерой и микрофоном (необходимо только отображающее устройство);
- индивидуальный/групповой терминал (в него входят все компоненты).

Устройства также различаются по качеству передаваемого изображения – стандартные и HD (High Definition) устройства, со специальной камерой высокой четкости.

Видео-серверы предназначены для организации режима видеоконференции, когда в одной конференции участвуют несколько собеседников. Видео-серверы различаются на встроенные видео-серверы и видео-серверы, выполненные в виде отдельного устройства. Могут быть выполнены программно.

Встроенные видео-серверы интегрированы в абонентские терминалы и в зависимости от типа терминала позволяют провести видеоконференцию не более чем на 6 участников.

Серверы в виде отдельного устройства позволяют проводить несколько конференций одновременно с максимальным общим количеством участников от 8, в зависимости от типа сервера. Для проведения видеоконференции в режиме «точка-точка», режим, при котором один участник разговаривает с другим участником, видео-сервер не требуется.

Система управления предназначена для организации сеансов ВКС и управления устройствами ВКС. Система позволяет управлять всеми устройствами ВКС в сети, удаленно обновлять программное обеспечение на устройствах, управлять сеансами ВКС, резервировать устройства для проведения сеансов ВКС, по расписанию запускать конференцию с заранее указанными абонентами.

В рамках проекта необходимо обеспечить взаимодействие между всеми сторонами ВКС ВО на необходимых уровнях: информационном, технологическом, и организационно-правовом.

Транспортной основой системы является СПД АВО, позволяющей передавать голос, видео и данные. Перспективой развития ВКС является расширение её до масштаба региона и подключение органов местного самоуправления. Система видеоконференцсвязи строится на основе существующих собственных и арендованных каналов связи.


Схема взаимодействия участников ВКС показана на рисунке 1.

Функции имеющихся автоматизированных систем, дублирующие создаваемые могут постепенно переходить в новую архитектуру по мере ее готовности и с развитием коммуникационной и технической инфраструктуры.

 

 
Рисунок 1 – Схема взаимодействия участников ВКС
 
Приоритет должен отдаваться многоплатформенным, открытым для расширения и совершенствования решениям. Экономические параметры внедряемых решений должны обеспечивать достаточное качество и производительность при соблюдении разумных стоимостных ограничений. При выборе программно-технологических и технических решений важно учитывать их распространенность (обеспечение наличия квалифицированных кадров, инфраструктуры поддержки), а также полную стоимость владения при использовании внедряемых решений.
 
Анализ способов построения системы ВКС

Реализация ВКС может быть осуществлена различными способами. Анализ способов приведен на Таблице 1.
 
Таблица 1 – Анализ способов построения ВКС
 
№ п/п Название способа Мероприятия по организации Преимущества Недостатки
1 Аппаратная ВКС с выделенным видео-сервером Установка и настройка сервера ВКС, установка и настройка кодеков Максимальное качество; максимальное количество участников в одной конференции; возможность использования оборудования различных производителей Очень высокие затраты на создание и эксплуатацию; сложные процедуры администрирования; высокие требования к пропускной способности канала
2 Аппаратная ВКС без выделенного видео-сервера Установка и настройка кодеков Максимальное качество; возможность использования оборудования различных производителей Очень высокие затраты на создание и эксплуатацию; сложные процедуры администрирования; высокие требования к пропускной способности канала; Количество участников в одной конференции не превышает 9.
3 Программная ВКС Установка и настройка серверного ПО ВКС; установка клиентского ПО Большое количество одновременных конференций; низкая стоимость решения; работает на каналах с низкой пропускной способностью Количество участников в одной конференции не превышает 6; необходимость использования специальных аудио устройств; сложность подключения оборудования сторонних производителей.

 

Способ номер три, наиболее полно покрывает требования технического задания и выбирается для реализации системы ВКС ВО.

Реализация ВКС ВО

Для организации работы предлагается использовать систему ВКС VideoPort Enterprise.

Система видеоконференций VideoPort Enterprise предназначена для организации видеоконференций в локальных компьютерных сетях и интернет с использованием в качестве видеотерминалов персональных компьютеров, оснащённых веб-камерой и гарнитурой или любых других устройств отображения.

Система видеоконференций VideoPort Enterprise интегрируется в существующую сетевую инфраструктуру без дополнительных доработок и не требует специальных навыков для пользования системой.

Система Enterprise не предъявляет повышенных требований к каналам связи. Скорости 128 Кбит/сек достаточно для обеспечения бизнес-качества.

Система Enterprise легко расширяема до 2000 он-лайн пользователей.

Архитектура предлагаемой системы показана на рисунке 2.

 

 Рисунок 2 – Архитектура ВКС

Состав комплекса программных и технических средств

Основные функциональные возможности системы VideoPort Enterprise:

1) проведение персональных видеоконференций между двумя пользователями;
2) проведение групповых (многоточечных) видеоконференций различных типов: стандартные симметричные групповые конференции с участием до 6 пользователей - все участники слышат и видят друг друга; специальные асимметричные групповые конференции с участием до 12 пользователей, в которых ведущий конференции слышит и видит всех участников, участники слышат и видят только ведущего; специальные групповые конференции «Селекторное видеосовещание» с участием до 50 пользователей, в которых транслировать видео и аудио сигналы на всю аудиторию могут до 3 участников, при этом существует возможность передачи права трансляции видео и аудио сигналов между участниками конференции согласно установленным правилам; специальные групповые конференции «Интерком» обеспечивают пользовательскую функциональность стандартных групповых конференций (до 6 участников, все участники слышат и видят друг друга), однако передача сигналов между участниками осуществляется с использованием технологии UDP Multicast, позволяющей более рационально использовать ресурсы локальной сети;
3) обмен тестовыми сообщениями в ходе/вне конференций;
4) совместная работа с данными участников персональных конференций при помощи функций: Передача файлов, Электронная доска (Whiteboard) и Слайд шоу (SlideShow Presentation);

Комплект поставки системы VideoPort Enterprise включает в себя:

1) сервер (опция) - аппаратное устройство.
2) серверное программное обеспечение
3) клиентское программное обеспечение (поставляется в составе серверного ПО).

Рекомендуемая конфигурация аппаратной части (сервера) системы VideoPort Enterprise:

процессор Pentium IV, кэш — 512 КБ

1) 512 МБ оперативной памяти (DDR RAM)
2) 40 ГБ на жестком диске
3) сеть Ethernet со скоростью 100 Мбит/с
4) операционная система Windows XP Professional или MS Windows 2000/2003 Server

Минимальная конфигурация компьютера пользователя системы VideoPort Enterprise:

1) процессор Pentium III - 700 МГц;
2) 128 МБ оперативной памяти (RAM) и 10 МБ свободного места на жестком диске;
3) операционная система Windows 98/ME/2000/XP;
4) Direct X версия 7.0 и выше;
5) подключение к Интернет со скоростью не менее 128 кбит/с в обоих направлениях;
6) полнодуплексная звуковая карта;
7) микрофон и динамики, или наушники (снижают уровень фонового шума);
8) подключаемая к компьютеру видеокамера (вебкамера), которая поддерживается Microsoft DirectShow (имеет WDM драйверы).

Рекомендуемая конфигурация компьютера пользователя системы VideoPort Enterprise:

1) процессор Pentium III - 1800 МГц;
2) 256 МБ оперативной памяти (RAM) и 10 МБ свободного места на жестком диске;
3) видеоакселератор графический адаптер (Accelerated graphics card) от 16 МБ виртуальной оперативной памяти (VRAM);
4) операционная система Windows 2000/XP;
5) Direct X версия 7.0 и выше;
6) подключение к Интернет со скоростью 256 кбит/с и более в обоих направлениях;
7) полнодуплексная звуковая карта;
8) гарнитура с микрофоном для исключения появления эффекта эхо;
9) подключаемая к компьютеру видеокамера (вебкамера), которая поддерживается Microsoft DirectShow (имеет WDM драйверы).

Типовые требования к каналам связи

Для обеспечения работы системы рекомендуется обеспечить наличие у каждого пользователя системы интернет-сети любой конфигурации (DHCP, NAT, proxy, firewall) со следующей минимальной пропускной способности каналов связи:

1) для проведения конференции типа «точка-точка» -128 кбит/с в обоих направлениях;
2) для проведения конференции типа «симметричная многоточечная конференция» - исходящая - 128 кбит/с, входящая - 512 кбит/с;
3) для проведения конференции типа «асимметричная многоточечная конференция» - в центральной точке - исходящая - 128 кбит/с, входящая - 512 кбит/с, у прочих участников - 128 кбит/с в обоих направлениях;
4) для проведения конференции типа «селекторное совещание» -исходящая - 128 кбит/с, входящая - 384 кбит/с.