lunes, 8 de junio de 2009

ESTANDARES E INTEROPERABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE VIDEOCONFERENCIA.

El mercado estuvo restringido por muchos años porque las unidades de fax manufacturadas por diferentes vendedores no eran compatibles. Es claro que la explosión que ahora experimentamos esta directamente relacionada a el estándar desarrollado por el grupo 3 del Comité Consultivo Internacional para la Telefonía y Telegrafía (CCITT), el cual hace posible que las unidades de fax de diferentes fabricantes sean compatibles.
Algo similar ocurrió con la videoconferencia/videoteléfono. El mercado de la videoconferencia punto a punto estuvo restringido por la falta de compatibilidad hasta que surgió la recomendación de CCITT H.261 en 1990, con lo que el mercado de la videoconferencia ha crecido enormemente. Hay otros tres factores que han influido en este crecimiento, el primero es el descubrimiento de la tecnología de videocompresión, a partir de la cual, el estándar está basado. Mediante la combinación de las técnicas de la codificación predictiva, la transformada discreta del coseno (DCT), compensación de movimiento y la codificación de longitud variable, el estándar hace posible el transmitir imágenes de TV de calidad aceptable con bajos requerimientos de ancho de banda, anchos de banda que se han reducido lo bastante para lograr comunicaciones de bajo costo sobre redes digitales conmutadas.
El segundo factor que ha influido es el desarrollo de la tecnología VLSI(Very Large System Integration), la cual redujo los costos de los codecs de video. Ahora en el mercado se encuentran chips mediante los cuales se pueden implantar las tecnologías DCT y de compensación de movimiento, partes del estándar.
El tercer factor es el desarrollo de ISDN (Integrated Services Data Network; Red Digital de
Servicios Integrados), la cual promete proveer de servicios de comunicaciones digitales conmutados de bajo costo. El acceso básico de ISDN consiste de dos canales full dúplex de 64 Kbps denominados canales B y un canal también full dúplex de 16 Kbps denominado D.
El estándar H.261 está basado en la
estructura básica de 64 Kbps de ISDN. Esta da nombre al título de la recomendación H.261 "Video Codec para servicios audiovisuales a PX64 Kbps". Aunque tomará varios años para que ISDN esté disponible globalmente, los video codecs que cumplen con el estándar H.261 pueden ya operar sobre las redes de comunicaciones actualmente disponibles.
La CCITT es una parte de
la Organización de la Naciones Unidas, y su propósito es el desarrollo formal de "recomendaciones" para asegurar que las comunicaciones mundiales sean establecidas eficiente y efectivamente.
La CCITT trabaja en ciclos de 4 años, y al final de cada periodo un
grupo de recomendaciones es publicado.
Los
libros "rojo" y "azul" que contienen estas recomendaciones fueron publicados en 1984 y 1988 respectivamente. En el libro rojo de 1984 fueron establecidas las primeras recomendaciones para codecs de videoconferencia (la H.120 y H.130). Estas recomendaciones fueron definidas específicamente para la región de Europa (625 líneas; 2.048 Mbps, ancho de banda primario) y para la interconexión entre Europa y otras regiones. Debido a que no existían recomendaciones para las regiones fuera de Europa, la CCITT designó un "grupo de especialistas en Codificación para Telefonía Visual" con el fin de desarrollar una recomendación internacional. La CCITT estableció dos objetivos para el grupo de especialistas:
Desarrollar una recomendación para un video codec para aplicaciones de videoconferencia que operará a NX384 Kbps y
Empezar un
proceso de estandarización para el video codec de videoconferencia/video teléfono que operara a MX64 Kbps. El resultado fue una sola recomendación que se aplica a los rangos desde 64 Kbps hasta 2 Mbps, utilizando PX64 Kbps.
En 1989, un diverso número de
organizaciones en Europa, EUA y Japón desarrollaron codec flexibles para encontrar una especificación preliminar de la recomendación. Varios sistemas fueron interconectados en los laboratorios y a través de largas distancias para poder validar la recomendación. Estas pruebas resultaron exitosas y apareció entonces una versión preliminar de la recomendación H.261 en el libro azul de CCITT. Sin embargo, esta versión estaba incompleta, la versión final de la recomendación fue aprobada en diciembre de 1990.
Actualmente, la mayoría de los fabricantes ofrecen
algoritmos de compresión que cumplen con los requisitos especificados en la norma CCITT H.261, y ofrecen también en el mismo codec, algoritmos de compresión propios. La norma CCITT H.261 proporciona un mínimo común denominador para asegurar la comunicación entre codecs de diferentes fabricantes.
A continuación se enlistan cuáles son las recomendaciones de la CCITT que definen a las comunicaciones audio visuales sobre redes digitales de banda angosta.

Servicios
F.710 Servicios de Videoconferencia.
F.721
Servicio Básico de videoteléfono en banda angosta en la ISDN.
H.200 Recomendaciones para servicios audiovisuales.
Equipo Terminal Audio Visual:

Punto a punto.
H.320 Equipo terminal y sistemas de telefonía visual para banda angosta.
H.261 Video codec para servicios audiovisuales a PX64 Kbps.
H.221
Estructura de comunicaciones para un canal de 64 Kbps a 1920 Mbps en teleservicios audiovisuales.
H.242 Sistemas para el establecimiento de las comunicaciones entre terminales audiovisuales usando canales digitales arriba de 2 Mbps.
H.230
Control de sincronización y señales de indicación para sistemas audiovisuales.
G.711 Modulación por codificación por pulsos (MPC) de frecuencias de voz.
G.722 Codificación de audio de 7 Khz dentro de 64 Kbps. diversos
H.100 Sistemas de telefonía visual.
H.110 Conexiones hipotéticas de referencia utilizando grupos primarios de transmisiones digitales.
H.120 Codecs para videoconferencia para grupos primarios de transmisiones digitales.
H.130
Estructuras para la interconexión internacional de codecs digitales para videoconferencia de telefonía visual.

Multipunto
H.231 Unidades de
control de multipunto (MCU) para sistemas audiovisuales usando canales digitales de mas de 2 Mbps.
H.243
Procedimientos básicos para el establecimiento de las comunicaciones entre tres o más terminales audiovisuales usando canales digitales de mas de 2 Mbps.
Seguridad
H.233 Recomendaciones para sistemas de confiabilidad para servicios audiovisuales.
H.KEY Recomendaciones de la CCITT de encriptación para servicios audiovisuales.
A continuación se enlistan cuales son las recomendaciones de la CCITT que definen las comunicaciones audiovisuales sobre ISDN de
banda ancha (B-ISDN).
Estándares
ISO para almacenamiento y utilización de material audiovisual (MPEG).
Codificación de imágenes con movimiento y
medios de almacenamiento digital para video para mas de 1.5 Mbps (MPEG1:Comité 11172).
Codificación de imágenes con movimiento y medios de
almacenamiento digital para video para mas de 10 Mbps (MPEG2).
Codificación de imágenes con movimiento y medios de almacenamiento digital para video para mas de 40 Mbps (MPEG3).
Estándar
ISO para compresión de imágenes fijas (JPEG).
Compresión digital y codificación de imágenes fijas.
Compresión
ISO Bi-nivel compresión de imágenes fijas.
Estándar de compresión progresiva bi-nivel para imágenes.
ELEMENTOS BÁSICOS DE UN SISTEMA DE VIDEOCONFERENCIA.

Para fines de estudio y de diseño los sistemas de videoconferencia suelen subdividirse en tres elementos básicos que son:
La
red de comunicaciones,
La sala de videoconferencia y
El CODEC.
A su vez la sala de videoconferencia se subdivide en cuatro componentes esenciales: el
ambiente físico, el sistema de video, el sistema de audio y el sistema de control.
A continuación se describe brevemente cada uno de los elementos básicos de que consta un sistema de videoconferencia.
La red de comunicaciones.
Para
poder realizar cualquier tipo de comunicación es necesario contar primero con un medio que transporte la información del transmisor al receptor y viceversa o paralelamente (en dos direcciones). En los sistemas de videoconferencia se requiere que este medio proporcione una conexión digital bidireccional y de alta velocidad entre los dos puntos a conectar. Las razones por las cuales se requiere que esta conexión sea digital, bidireccional y de alta velocidad se comprenderán más adelante al adentrarnos en el estudio del procesamiento de las señales de audio y video.
El número de posibilidades que existen de redes de comunicación es grande, pero se debe señalar que la opción particular depende enteramente de los requerimientos del usuario.
Es importante hacer notar que, como se observa en la figura 1 el círculo que representa al CODEC no toca al que representa a la red, de hecho existe una barrera que los separa la que podemos denominarle como una interface de comunicación, esto es para representar el hecho de que la mayoría de los
proveedores de redes de comunicación solamente permiten conectar directamente equipo aprobado y hasta hace poco la mayoría de los fabricantes de CODECs no incluían interfaces aprobadas en sus equipos.
Figura 1 Elementos básicos de un sistema de videoconferencia.
La Sala de Videoconferencia.
La sala de videoconferencia es el área especialmente acondicionada en la cual se alojará el personal de videoconferencia, así como también, el equipo de control, de audio y de video, que permitirá el capturar y controlar las imágenes y los sonidos que habrán de transmitirse hacia el(los) punto(s) remoto(s).
El nivel de confort de la sala determina la calidad de la instalación. La sala de videoconferencia perfecta es la sala que más se asemeja a una sala normal para conferencias; aquellos que hagan uso de esta instalación no deben sentirse intimidados por la tecnología requerida, más bien deben sentirse a gusto en la instalación. La tecnología no debe notarse o debe de ser transparente para el usuario.
El Codec
Las señales de audio y video que se desean transmitir se encuentran por lo general en forma de señales analógicas, por lo que para poder transmitir esta información a través de una red digital, ésta debe de ser transformada mediante algún método a una señal digital, una vez realizado esto se debe de comprimir y multiplexar estas señales para su transmisión. El dispositivo que se encarga de este trabajo es el CODEC (Codificador/Decodificador) que en el otro extremo de la red realiza el trabajo inverso para poder desplegar y reproducir los datos provenientes desde el punto remoto. Existen en el mercado equipos modulares que junto con el CODEC, incluyen los equipos de video, de audio y de control, así como también equipos periféricos como pueden ser:
Tabla de anotaciones.
Convertidor de gráficos informáticos.
Cámara para
documentos.
Proyector de video-diapositivas.
PC.
Videograbadora.
Pizarrón electrónico, etc.
APLICACIONES DE LA VIDEOCONFERENCIA.
La baja sustancial registrada en los equipos de videoconferencia, así como también el abaratamiento y disponibilidad de los servicios de comunicación han hecho que la industria de videoconferencia sea la de mayor crecimiento en el mercado de teleconferencias.
Con las videoconferencias, una reunión crítica toma sólo unos cuantos minutos en organizar. Además previenen errores y están siempre disponibles. Gracias a ellas, la información está siempre fresca , exacta y a
tiempo. Cancelar una reunión importante, adelantarla o aplazarla es muy fácil, eliminándose de esta manera los problemas que esto podría traer al tener que cancelar compra de pasajes a última hora, o reservar vuelos anteriores, etc.
Actualmente la mayoría de compañías innovadoras del primer mundo utilizan las videoconferencias para:
Administración de
clientes en agencias de publicidad.
Juntas de directorio.
Manejo de
crisis.
Servicio al
cliente.
Educación a distancia.
Desarrollo de
ingeniería.
Reunión de ejecutivos.
Estudios financieros.
Coordinación de
proyectos entre compañías.
Actividad en
bancos de inversión.
Declaraciones ante la corte.
Aprobación de préstamos.
Control de la
manufactura.
Diagnósticos médicos.
Coordinación de
fusiones y adquisiciones.
Gestión del
sistema de información administrativa.
Gestión y apoyo de compra /
ventas.
Contratación /
entrevistas.
Supervisión.
Adiestramiento /
capacitación.
Acortar los ciclos de
desarrollo de sus productos.
Comunicarse con sus
proveedores y socios.
Mejorar la calidad de los
productos.
Entrevistar candidatos para un determinado cargo en
la empresa.
Manejar la unión o consolidación de
empresas.
Dirigir
la empresa más efectivamente.
Obtener soporte inmediato en
productos o servicios extranjeros.

VIDEOCONFERNECIA


Videoconferencia es la comunicación simultánea bidireccional de audio y vídeo, permitiendo mantener reuniones con grupos de personas situadas en lugares alejados entre sí. Adicionalmente, pueden ofrecerse facilidades telemáticas o de otro tipo como el intercambio de informaciones gráficas, imágenes fijas, transmisión de ficheros desde el pc, etc.
El núcleo tecnológico usado en un sistema de videoconferencia es la compresión digital de los flujos de audio y video en tiempo real.
Su implementación proporciona importantes beneficios, como el trabajo colaborativo entre personas geográficamente distantes y una mayor integración entre grupos de trabajo.

[editar] Historia
Se sabe que en
1964 la empresa AT&T presentó un prototipo de videoteléfono que podía transmitir vídeo, su coste era de más de mil dólares el minuto de trasmisión. En los años 70, los proveedores de redes telefónicas empezaron una transición hacia métodos de transmisión digitales. La industria de las computadoras también avanzó enormemente en el poder y velocidad de procesamiento de datos y se mejoraron significativamente los métodos de muestreo y conversión de señales analógicas (como las de audio y video) en bits digitales.
A principios de los 80 utilizaron una tecnología conocida como codificación de la
Transformada Discreta del Coseno (DCT). con esta tecnología se analizan las imágenes de modo que si las áreas de la imagen que se parecen bastante pueden ser representadas con una misma secuencia". Con este método se logró obtener una razón de compresión de 60:1.
La compañía Compression Labs Inc, introdujo el primer
códec CLI mejoró el VTS 1.5 para obtener una razón de compresión de 117:1 (768 Kbps), este ultimo valía alrrededor de 180.000 dólares, no incluía el equipo de video y audio, el cual costaba aproximadamente de $70.000 dólares, y los costos de acceso a redes y de utilización de un T-1 era de más o menos $1.000 dólares la hora.
A mediados de los 80 mejoro la tecnología de los códecs también, se observó una baja en los costos. CLI introdujo el sistema denominado
Rembrandt, que ya usaba una compresión de 235:1 (384 Kbps).
Picture Tel, introdujo un nuevo códec que utilizaba una compresión de 1600:1 (56 Kbps). PictureTel fue el primero en utilizar un nuevo método de codificación llamado
Cuantificación Jerárquica de Vectores (HVQ).
CLI lanzó otro Rembrandt que también iba a 56 Kbps una técnica de compensación de movimiento. También los proveedores de redes usaban nuevas tecnologías que bajaron inmensamente el coste de acceso a las redes de comunicaciones, también el precio de los códecs cayo y su compresión seguía avanzando, pesaba cerca de 85 libras.
En los 90 los equipos que se vendían eran ya más ligeros y reducidos. Hoy en día, la razón de compresión mayor empleada es de 1600:1 (56 Kbps), los costes de establecimientos son insignificantes, que puede ir desde una llamada telefónica a una tarifa plana de internet a través de llamadas
IP. Las empresas involucradas en esta tecnología son muchas, como AETHRA,SPEEDNET, Tandberg, Sony, Cystelcom, Globalmist, Polycom, HP, Vitech y otros.
A principio del siglo XX, se ha desarrollado con fuerza un concepto de videoconferencia que supone menos restricciones para el usuario. No precisan un ancho de banda especial, ni una adaptación en cuanto a los programas de gestión de la conxión (Proxies o Firewalls), y por otro lado, ofrecen cada vez más calidad tanto en audio como de vídeo. Aportando adicionalmente sistemas de escritorio compartido, pizarra, navegación y un largo etcétera. En este grupo podemos destacar empresas con soluciones de pago como WebEx (recientemente adquirida por CISCO), LiveMeeting (de Microsoft) y TooMeeting Conference y compañías que ofrecen versiones gratuitas como
Dimdim.