Johdanto, Sovellukset:
Henrik Lönnroth
Käytäntö, Palvelut:
Valtteri Rantala
Laitteet, Standardit:
Jussi Teirikangas
Layout & Grafiikka:
Jussi Teirikangas
Standardit
Kuten missä tahansa kommunikoinnissa, myös videoneuvottelussa tarvitaan yhteisiä käytäntöjä jotta kommunikointi mahdollisimman monentyyppisillä ja eri tavalla varustetuilla päätelaitteilla olisi mahdollista. Tällä hetkellä käytössä olevaa ITUn suositusta kutsutaan nimellä H.323. Se määrittelee kaikki videoneuvottelun osiin (video, ääni, data) sovellettavat protokollat ja kommunikoinnin IP-pohjaisten verkkojen, kuten Internetin, yli.
H.323
H.323:n ensimmäinen versio hyväksyttiin 1996 ja toinen versio tuli käyttöön tammikuussa 1998. Se on osa isompaa perhettä johon kuuluu esim. H.320 ja H.324 (käyttö tavallisessa puhelinverkossa ja ISDN-yhteyksillä). H.323 määrittelee seuraavia avaintekijöitä:
- audion ja videon pakkaukseen ja purkamiseen käytettävät codecit
- päätelaitteiden välisen kommunikoinnin niiden tukemista ominaisuuksista
- riippumattomuuden verkon arkkitehtuurista
- riippumattomuuden sovelluksista ja päätelaitteista (ja niiden ominaisuuksista)
- tuki usealle osallistujalle, myös ilman MCU-serveriä
- käytetyn kaistan hallinnan
- multicast tuen
- eri verkkojen välisen kommunikoinnin (esim. ISDN ja LAN)
Arkkitehtuuri
H.323:ssa on neljä erilaista arkkitehtuurillista yksikköä: päätelaite (terminal), yhdyskäytävä (gateway), portinvartija (gatekeeper) ja MCU (Multipoint Control Unit). Päätelaite on mikä tahansa vähintään ääniyhteyttä tukeva laite. Yhdyskäytävä ei ole pakollinen, mutta se tarjoaa rajapinnan erilaisten siirtoformaattien ja yhteyskäytäntöjen välille (esim. lähiverkon ja kiinteän puhelinverkko). Portinvartija toimii eräänlaisena virtuaalisena puhelinkeskuksena omalla aluellaan. Se yhdistää tulevat kutsut keskenään, muuttaa osoitteet RAS-määrityksen mukaan sekä rajoittaa kaistanleveyden käyttöä. Vaikka se on loogisesti eri asia niin sen toiminnot on usein sisällytetty samaan laitteistoon kuin yhdyskäytävä ja MCU. Yhdyskäytäväkään ei kuitenkaan ole välttämätön. MCU rakentuu yhdestä MC:stä (Multipoint Conference) ja nollasta tai useammasta MP:stä (Multipoint Processor). Se toimii useamman kuin kolmen osallistujan välisenä hallintayksikkönä, jonka kautta kaikki osapuolten keskinäinen liikenne kulkee. Optionaaliset MP-yksiköt voivat myös pakata ja yhdistellä audiota tai videota uudestaan kaistan säästämiseksi (esim. yhdelle käyttäjälle vain yksi audiostream, jossa on pakattuna yhteen muiden osallistujen audiot) tai yhteensopivuussyistä. MCU voi myös vastaanottaa unicast-liikennettä jokaiselta osallistujalta ja edelleen välittää sen multicastina muille.
Yhteyskäytännöt ja Codecit
Hallinta
Videoneuvottelun hallintaan tarvitaan useita eri yhteyskäytäntöjä eri tarkoituksiin. Yhteydet muodostetaan käyttämällä Q.931 suositusta. H.245:n avulla päätelaitteet vaihtavat tietoja mm. tukemistaan ominaisuuksista, yhteysnopeudestaan ja muista toiveista. RAS-protokollan(Registration/Admission/Status) avulla hoidetaan mm. rekisteröinti, pääsynhallinta ja muutokset kaistanleveydessä päätelaitteiden ja yhdyskäytävän välillä. Hallintaprotokollien tehtäviin kuuluu myös datan siirto. Kaikkien laitteiden pitää tukea IETF:n määrittelemää RTP/RTCP-protokollaparia (Real-time Transfer Protocol/Real-time Transfer Control Protocol) reaaliaikaisen datavirtojen kuten videon ja äänen siirtoon. RTP/RTCP mm. varustaa UDP-paketit aikaleimoilla ja numeroi ne. Tällä tavoin parannetaan videon ja audion synkronointi ja sujuva siirto epäluotettavan internetin yli. Turha virheenkorjauskin voidaan jättää pois ja pakettien uudelleen lähetys aiheuttaa vain videon tökkimistä eikä vanhoilla paketeilla edes tee mitään.
Audio
H.323 määrittelee useita audion kompressointi standardeja, mutta ainoastaan tuki PCM-koodatulle äänelle (G.711) on pakollinen. Mutta koska G.711:sta ei ole pakattu mitenkään, se vie kaistaa jo itsessään 56 ja 64 kilobittiä. Pienempiä kaistanleveyksiä varten pitää käyttää muita codecceja, kuten ADPCM, Truespeech tai GSM-koodaus. Eri kompressointi menetelmät käyttävät mm. matemaattisia menetelmiä ja ihmisen kuulon heikkouksia vähentämään tarvittavaa bittivirtaa.
Video
Videota tukevan päätelaitteen tulee tukea vähintään H.261 formaattia. H.263 on sen pienempiä bittinopeuksia varten paranneltu versio. Kummatkin ovat alaspäin yhteensopivia MPEG-1:n kanssa ja käyttävät samoja menetelmiä videon pakkaamiseen. Vain osasta kuvista lähetetään kaikki informaatio, lopuista koodataan vain erotus edellisiin tai seuraaviin kuviin. Kuten MPEG-1:ssä, myös liikkeen ennustusta voidaan käyttää, mutta se on optionaalista. H.261 tukee resoluutioita 176x144 (QCIF) ja 352x288 (CIF). H.263 tukee lisäksi resoluutiota 128x96 (sub-QCIF).
Data
Dataliikenteen osallistujien välillä määrittelee T.120-suositus. Se on optionaalinen ja mahdollistaa reaaliaikaisen tiedonsiirron käyttäjien kesken kuten jaetut sovellukset (esim. virtuaaliset liitutaulut). Sen etuja ovat mm. tiedonsiirto usean pisteen välillä, luotettava tiedonsiirto, tuki multicastille, riippumattomuus sovellusten, verkon ja laitteiden arkkitehtuurista.
