ТФОМС СК - это структура, которая, помимо внутриведомственных совещаний, в массовом порядке проводит различные обучающие мероприятия, в большинстве случаев - с выездом докладчиков по краю и за его пределы. В связи с этим полноценная система ВКС - это не роскошь, а способ, во-первых, сэкономить время и деньги, во-вторых - поднять систему обучения на качественно иной уровень, поскольку при наличии полноценной системы видеосвязи можно проводить мероприятия с участием специалистов из, теоретически, любой точки земного шара. Практически же совершенно реально, например, организовать «телемост» между специалистами в Ставрополе и Москве, в котором смогут участвовать все региональные отделения ФОМС. «Участвовать» - не значит просто смотреть, как это происходит при проведении вебинаров, а «вживую» задавать вопросы, комментировать, в общем - принимать полноценное, «двустороннее» участие в процессе, как если бы все докладчики и слушатели находились в одном помещении.
Ранее специалисты отдела информатизации ТФОМС предпринимали попытки использовать для этих целей существующие бесплатные сервисы видеосвязи, но вследствие всем известных причин эти решения оказались не в состоянии удовлетворить все нужды нашего заказчика, поэтому было принято принципиальное решение разворачивать «взрослую» систему многоточечной видеоконференцсвязи. После продолжительного периода консультаций и тестов различных систем ВКС выбор был остановлен на аппаратно-программном решении нашего партнёра - компании Trueconf. Это российская компания-разработчик, создавшая «с нуля» одну из самых гибких, функциональных и простых в настройке и использовании систем видеоконференцсвязи. Trueconf является в основном программным решением, т. е. сервер многоточечной ВКС был развёрнут на вычислительных мощностях заказчика, региональные отделения в настоящее время участвуют в сеансах видеосвязи посредством софт-клиентов, установленных на ноутбуках. Однако, для конференц-зала софт-клиенты - не самое лучшее решение, поэтому Trueconf предлагает также аппаратные терминалы ВКС, которые и были применены в конференц-зале и переговорной комнате.
При проектировании данного комплекса оборудования заказчиком были обозначены два основных приоритета: широкий функционал и разумная стоимость. Соответственно, мы решили не предлагать решения всем известных фирм с мировым именем, вместо этого было предложено оборудование пусть не самых дешёвых, но честных китайских производителей, и система управления всем оборудованием конференц-зала производства отечественной компании KONANlabs. Таким образом, у нас получилось создать систему с функционалом, не уступающем всем известным мировым лидерам в области конференц-систем и систем управления, при бюджете в несколько раз меньшем, чем потребовался бы для приобретения продукции этих мировых лидеров.
Большой конференц-зал представляет собой классический зал с креслами, президиумом и трибуной докладчика. На столе президиума и трибуне были установлены 6 микрофонных пультов конференц-системы. Как правило, конференц-системы применяются для залов с бо́льшим количеством микрофонов, но в нашем случае её применение было обусловлено необходимостью решить 2 задачи: автоматическое наведение видеокамеры на включенный микрофон, и дистанционное управление включением и выключением микрофонных пультов (например, если кто-либо начал говорить, но забыл включить микрофон, либо, наоборот, закончил говорить, но микрофон не выключил). В качестве средства отображения информации для сидящих в зале применён проекционный экран. Для уменьшения паразитной засветки экрана были установлены светильники для локального освещения президиума, и система отключения светильников общего освещения, расположенных в непосредственной близости от проекционного экрана. В результате во время работы проектора изображение на экране достаточно контрастно, при этом президиум ярко освещён, что является необходимым условием для качественной видеосъёмки. В комплект оборудования была также включена карта видеозахвата с интерфейсом USB 3.0, подключаемая к ПК оператора. Применяемая карта видеозахвата предоставляет стандартый интерфейс DirectShow, проще говоря - «притворяется» обычной веб-камерой, только с разрешением сигнала FullHD (1920x1080). Аудиовыход и вход ПК оператора подключены к аудиоплатформе. Таким образом, весь комплекс аппаратуры конференц-зала может быть использован для видеосвязи высокого разрешения с использованием любых программных клиентов - от Skype до Polycom или Cisco.
В качестве дисплея для членов президиума и докладчика используется LCD-телевизор, установленный в зале. Поворотная видеокамера с разрешением FullHD (1080p) установлена под телевизором. Таким образом, при диалоге в режиме видеоконференции члены президиума и докладчик будут смотреть на собеседника на экране телевизора, то есть, всего на несколько градусов выше объектива камеры, благодаря чему создаётся впечатление разговора «глаза в глаза», характерное для сверхдорогих систем телеприсутствия (telepresence). Камера подключается к терминалу ВКС по интерфейсу HD-SDI, что обеспечивает существенно большую стабильность и помехозащищённость сигнала по сравнению с бытовым интерфейсом HDMI.
Для выступления участников мероприятия из зала предусмотрены 4 ручных беспроводных микрофона. Для воспроизведения звука применяются потолочные акустические системы и компактные усилители мощности класса D. «Сердцем» и, одновременно, «мозгом» системы звукоусиления конференц-зала является цифровая аудиоплатформа. Это универсальный прибор, который заменяет собой не только микшерный пульт, но и звукооператора. Прибор оснащён набором аналоговых входов и выходов, и мощным процессором обработки звука (DSP). Аудиоплатформа автоматически управляет громкостью всех входных каналов, осуществляет маршрутизацию сигналов на различные выходы, а также реализует две важнейших для конференц-зала функции: подавление акустический обратной связи в помещении и подавление «эха» видеоконференции. Акустическая обратная связь - это всем известный «свист» микрофонов, когда громкость акустических систем (колонок) достигает определённого предела, и микрофоны начинают улавливать (и усиливать) звук из колонок. Автоматический подавитель АОС за доли секунды «вычисляет» частоты, на которых происходит самовозбуждение системы звукоусиления, и незначительно понижает уровень сигнала строго на этих частотах. Таким образом возможно без заметного на слух искажения звука получить существенно больший уровень усиления, чем в «голой» системе без подавителя АОС. Кроме этого, в системе звукоусиления большого зала применены элементы системы «микс-минус»: потолочные АС разделены на 4 группы, и уровень усиления настольных и беспроводных микрофонов для каждой группы настроен индивидуально.
«Эхо» видеоконференции - это процесс со схожим механизмом возникновения, но требующий намного более сложных алгоритмов для его нейтрализации. Эффект «эха» заключается в том, что звуковой сигнал, пришедший с удалённого терминала видеоконференцсвязи, усиливается системой звукоусиления, улавливается микрофонами в зале и отправляется обратно, где происходит аналогичный процесс. С учётом задержки при кодировании и передаче сигнала по цифровым линиям связи первый же произнесённый звук начинает «гулять» по кругу, этот эффект выглядит как волнообразное нарастание гула, похожего на эхо в горах, только не затухающее, а усиливающееся с каждой новой «волной». Для нейтрализации этого эффекта процессор аудиоплатформы анализирует звук, который поступает на входы усилителей мощности, и сравнивает его со звуком, приходящим со всех микрофонов, подключенных к системе, с учётом задержки, обусловленной скоростью распространения звука в воздухе. При обнаружении совпадений, т. е., если микрофоны начали улавливать сигнал с удалённой стороны видеоконференцсвязи, процессор аудиоплатформы нейтрализует эту составляющую аудиосигнала. Средства эхоподавления включены практически во все программные средства ВКС, но они рассчитаны на работу с ноутбуком - то есть, с одним микрофоном и одним (двумя) динамиками, расположенными практически вплотную друг к другу, поэтому для систем звукоусиления в больших помещениях они бессильны.
Несмотря на то, что аудиоплатформа способна в течение нескольких миллисекунд отследить изменение уровня звукового сигнала и среагировать на него, периодически возникает необходимость в ручной корректировке отдельных параметров звукового тракта. Например, если на удалённой стороне ВКС установлена откровенно слабая система звукоусиления, единственным выходом будет добавить громкости звуковому сигналу, уходящему из аудиоплатформы в терминал ВКС. Для таких корректировок мы применили компактный MIDI-контроллер, который через специальный шлюз протоколов управляет аудиоплатформой. Такая схема позволила уйти от главной проблемы применения традиционных микшерных пультов в конференц-зале: оператор (как правило, не являющийся профессионалом в звукоусилении) попросту путается в большом количестве органов управления, в результате предпринимает нужные действия с заметным опозданием, либо не предпринимает их вовсе. В нашей системе на органы управления MIDI-контроллера были «выведены» следующие параметры:
- громкость микрофонов
- громкость ВКС
- громкость компьютера
- уровень сигнала в кодек
Таким образом, все задачи управления звуком в конференц-зале свелись к четырём поворотным регуляторам, управление которыми не сложнее управления бытовой техникой. Вместе с тем, гибкость такой схемы позволяет в дальнейшем добавить управление отдельными параметрами звукового тракта (например, раздельно громкостью настольных микрофонных пультов и беспроводных микрофонов в зале). По аналогичной схеме была построена система управления поворотной видеокамерой. В дополнение к системе автоматического наведения камеры на столе оператора установлен пульт с трёхкоординатным джойстиком, посредством которого оператор может быстро скорректировать наведение камеры. Также с помощью пульта оператор может отключить режим автонаведения и управлять камерой вручную (разумеется, команды быстрого наведения на места за столом президиума доступны с пульта). Анализом и маршрутизацией команд управления камерой занимается программируемый контроллер KONANlabs.
Главным отличием европейских микрофонов и акустических систем от их бюджетных китайских аналогов является равномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), проще говоря - дорогое оборудование воспроизводит звук в точности, бюджетное - слегка искажает, поскольку не все частоты звукового диапазона воспроизводятся с одинаковой громкостью. Кроме того, на работу любой, даже самой дорогой системы звукоусиления влияет помещение, в котором она работает - резонансные частоты, стоячие волны, кривые поглощения, отражения и рассеивания отделочных материалов и прочие неудобосказуемые термины могут внести существенные коррективы в звук, который долетает до ушей людей в зале. Поэтому наши специалисты осуществили анализ амплитудно-частотной характеристики зала с помощью измерительного микрофона и специального программного обеспечения, после чего скорректировали эквалайзер на выходе аудиоплатформы таким образом, чтобы люди в зале слышали практически неискажённый звук, максимально соответствующий тому сигналу, который поступил на вход аудиоплатформы. Кроме того, аналогичным образом была проанализирована и скорректирована АЧХ микрофонных пультов на столе президиума и трибуне докладчика. В результате, как это ни парадоксально, наш комплекс конференц-связи бюджетного класса звучит лучше, чем решения от ведущих мировых производителей - по причине того, что дорогую технику инсталляторы, как правило, вообще не настраивают, мотивируя это тем, что она «и так хорошо звучит».
Комплекс видеоконференцсвязи в переговорной комнате построен по аналогичной схеме, за исключением того, что вместо конференц-системы применяются микрофоны граничного слоя, установленные на круглом столе. Оптимизацией уровней звукового сигнала микрофонов занимается аудиоплатформа, аналогичная установленной в конференц-зале. Аудиоплатформа позволяет автоматически наводить видеокамеру, только не по факту включения микрофона, а на микрофон, сигнал которого громче остальных. Такая схема не исключает возможность ложных срабатываний, поэтому в переговорной комнате она по умолчанию отключена, однако оператор может включить её нажатием одной клавиши на пульте управления камерой.