8 800 550-7519 info@s-t-d.ru
4 июля 2017

Серверы видеоконференцсвязи

Серверы видеоконференцсвязи

Для организации многоточечной видеоконференции необходимо центральное устройство - сервер, или MCU. Рынок насыщен множеством предложений MCU - от бесплатных до «суперэлитных». Попробуем разобраться, чем они отличаются друг от друга.

Многоточечная видеоконференция - это такой вид видеосвязи, когда несколько участников ("точки" видеоконференции) могут видеть и слышать друг друга одновременно. Точкой видеоконференцсвязи (ВКС) может быть как ноутбук, оснащённый веб-камерой, так и большой конференц-зал с несколькими камерами и множеством микрофонов: для системы ВКС точка - это один источник видео и звука. Точка ВКС должна передать серверу изображение своей камеры и звук с микрофона, а также принять и отобразить/воспроизвести видео и звук, передаваемые ей сервером.

Сервер ВКС (в англоязычной терминологии Multipoint Control Unit, или MCU) - это аппаратно-программный комплекс, осуществляющий передачу данных между всеми участниками видеоконференции. Каждая точка ВКС подключается к серверу, передаёт ему изображение и звук с собственных камеры и микрофона, и принимает от сервера встречные потоки аудио- и видеоинформации. Кодек (он же клиент) ВКС - это устройство или программа, которая установлена в точке ВКС.

Как бесплатные программные серверы ВКС с открытым исходным кодом, так и аппаратные серверы с восьмизначной (в рублях) стоимостью за 20 точек решают одну и ту же задачу: приём, обработку и передачу потоков аудиовидеоданных. Разница заключается в способе обработки этих данных.

Серверы ВКС типа "прокси" (проксирующие серверы) вообще никак не обрабатывают потоки данных, они, теоретически, передают каждому клиенту все видеопотоки от всех остальных клиентов, а уже сам клиентский кодек «раскладывает» эти видеопотоки на экране. Такая схема обуславливает достаточно серьёзную нагрузку на сеть. На практике же, независимо от количества подключенных точек, показывать на экране более 16 точек одновременно не имеет смысла, а в подавляющем большинстве случаев на экранах удалённых точек достаточно отобразить либо одно изображение выступающего, либо два видеопотока, если двое участников ВКС ведут дискуссию. Ещё одним недостатком такой архитектуры является невозможность адаптировать битрейт потока под реальную пропускную способность канала каждого удалённого участника, в результате чего участники с нестабильными каналами связи могут столкнуться с "замиранием" видео и даже с перебоями звука. Достоинством такой архитектуры ВКС является её низкая стоимость.

Схема работы проксирующего сервера

Проксирующие MCU передают видеопотоки не обрабатывая, что увеличивает нагрузку на сеть

Транскодирующие серверы ВКС построены на принципиально другом принципе: сервер ВКС получает и декодирует все видеопотоки, формирует для каждой точки индивидуальную раскладку (расположение изображений других точек на экране), и кодирует получившуюся картинку с учётом возможностей оконечного оборудования и реальной пропускной способности канала удалённой точки. Для каждого канала сервер автоматически выбирает такие параметры сжатия аудио и видеоданных, чтобы гарантировать бесперебойную передачу звука и обеспечить по возможности качественную и бесперебойную видеокартинку. Такая схема обеспечивает совершенно другой уровень надёжности и качества связи: качество изображения зависит только от каналов связи между точками и сервером, звук передаётся стабильно практически всегда. В случае внезапного ухудшения пропускной способности канала сервер «прижмёт» в первую очередь видеоряд, для того, чтобы не прерывать передачу голоса выступающего. Кроме того, такой «индивидуальный подход» к каждой удалённой точке делает возможным использование в одной сети видеоконференцсвязи оборудования и программных клиентов любых производителей с любыми протоколами связи, возможностями разрешения картинки и битрейта потока. Ещё одним преимуществом является возможность сформировать индивидуальную раскладку изображений для каждой удалённой точки ВКС. Пожалуй, единственным недостатком такой архитектуры видеоконференцсвязи является высокая стоимость как аппаратных, так и программных серверов.

Схема работы транскодирующего сервера

Транскодирующие MCU формируют для каждого клиента отдельный видеопоток, и сжимают его с учетом реальной пропускной способности канала

Промежуточным звеном между двумя вышеописанными принципами организации видеоконференцсвязи являются серверы ВКС (MCU), встроенные в аппаратные кодеки. Вычислительные ресурсы аппаратных кодеков довольно ограничены, поэтому принцип транскодирования в них лучше всего описывает человек из анекдота, который на вопрос, любит ли он помидоры, отвечал: «Кушать люблю, а так - нет». Кодек со встроенным MCU осуществляет транскодирование видеопотоков удалённых точек, но он формирует всего одну раскладку, которую кодирует в единственный же видеопоток, который и передаёт всем удалённым точкам. С точки зрения качества и стабильности связи при такой архитектуре получается вилка: либо всем передаётся поток максимального качества, но клиенты с нестабильными каналами принимают его с перебоями, либо все участники получают видеопоток, сжатый под самый плохой канал.

Резюмируя вышеизложенное, можно выделить следующие принципы выбора архитектуры сети видеоконференцсвязи:

  • при ограниченности в средствах и отсутствии нестандартных требований (индивидуальные раскладки и т. п.) стоит присмотреться к проксирующим серверам (Skype for Business, Trueconf, Videomost);
  • если вам нужно связать 10-20 удалённых точек с примерно одинаковыми каналами связи и однотипным оконечным оборудованием - можно существенно сэкономить, выбрав кодек со встроенным MCU вместо выделенного сервера, получив при этом сравнимый функционал (Panasonic, Sony, Polycom);
  • для организации сложной и высококачественной системы видеоконференцсвязи не обойтись без полноценного транскодирующего сервера (Polycom, Avaya, Vinteo, Cisco).

Стоит отметить, что стоимость программного транскодирующего сервера может быть в несколько раз ниже стоимости аналогичного аппаратного. Достоинство аппаратного решения - оно работает «из коробки», программный же сервер нужно разворачивать на предварительно подготовленном компьютере с грамотно настроенной серверной операционной системой. Но как с аппаратным, так и с программным сервером, сеть видеоконференцсвязи необходимо конфигурировать, настраивать и осуществлять её регламентное обслуживание.

И, конечно же, не стоит забывать о том, что для действительно качественной видеосвязи, кроме хорошего сервера, необходимы ещё видеокамеры, микрофоны, решения по обработке звука и видеокоммутации, и прочие нюансы, вплоть до освещения. Наши специалисты предложат Вам индивидуальное комплексное решение вашей задачи, наиболее отвечающее вашим потребностям и оптимальное по стоимости.