ПРОГРАММНАЯ СИСТЕМА МНОГОСТОРОННЕго ОБмена аудиовидеоинформацией ДЛЯ использования в системах видеонаблюдения - П.П.Кравченко, Н.Ш.Хусаинов, А.А.Хаджинов, К.В.Погорелов, А.Н.Шкурко

Для организации стандартизованного интерфейса аудио- и видеокодеков с приложениями Windows использовалась библиотека средств разработчика Microsoft SDK DirectX 8.0 и интерфейс мультимедиа приложений DirectShow, что позволило добиться высокой эффективности при одновременной обработке нескольких потоков медиаданных с сохранением аппаратной независимости системы.

Тестирование и экспериментальные исследования

Основной целью проведения экспериментальных исследований системы передачи информации является интегрированная оценка параметров качества обслуживания (QoS) системы, включающая в себя оценки требуемой пропускной способности канала связи, полной задержки передачи видеопотока, предельной разрешающей способности воспроизведения изображения, частоты кадров, субъективные оценки качества изображения и звука, объем трафика, генерируемого системой ВКС.

Для проведения экспериментальных исследований разработанной программной модели использовались ПК на базе процессоров Intel Celeron и Pentium с тактовой частотой от 0,8 до 1,7 ГГц, объемом оперативной памяти от 128 до 256 Мб, работающие под управлением ОС Windows XP или Windows 2000. Сеть – Ethernet  100Мбит/с, сетевой концентратор – Compex Passive Hub.

В качестве источников видеосигнала использовались цифровые Web-камеры Creative PC-CAM 300 USB и Logitech Easy Cam, обеспечивающие ввод изображения размером от 120х160 до 640х480 пикселов и имеющие автоматически подстраиваемую (неуправляемую) частоту кадров (~5 кадров/сек до ~25 кадров/сек) и временную задержку в зависимости от освещенности (низкой или высокой).

Для моделирования различной сетевой нагрузки на канале связи использовался пассивный вариант сетевого концентратора. Особенность его работы состоит в том, что все клиенты разделяют между собой сетевую среду топологии "шина". Таким образом, присоединение к концентратору указанного типа дополнительной пары рабочих станций, генерирующих интенсивный сетевой трафик, позволяет промоделировать увеличение нагрузки на канал связи. Для генерации трафика в заданном объеме использовалось вспомогательное программное обеспечение, позволяющее задавать величину нагрузки на канал связи от нулевой до максимально возможной для конкретного типа сетевого оборудования. Сбои во время сеансов передачи данных моделировались разрывом физического канала связи между передающей и приемной сторонами.

На основании результатов проведенных экспериментальных исследований можно сделать вывод о работоспособности и эффективности разработанной программной системы аудиовидеоконференцсвязи по IP-сетям. По всем критериям оценки мультимедиа систем разработанный программный продукт соответствует требованиям категории 2 (бизнес-качество), а по некоторым (частота кадров, разрешение) – категории 3 (экстра-качество) /2/. Особенностью системы, базирующейся на алгоритмической простоте методов сжатия аудио и видеоинформации, является возможность одновременного программного (без аппаратной поддержки) декодирования и воспроизведения до 8 принимаемых аудиовидеопотоков с высоким качеством звукового и видеосигналов (аудиопоток – до 44 КГц, видеопоток - до 25 кадров/сек) и программное (без аппаратной поддержки) кодирование при этом собственного видеопотока, при общей загруженности сетевого канала около 10 Мбит/сек.

Следует также отметить "устойчивость" системы, т.е. быстрое восстановления после потери связи между передающим и приемным модулями (например, при "перезапуске" передающего модуля, физическом разрыве соединения), адекватную реакцию на потери или искажения пакетов, и эффективную реализацию механизма буферизации и выравнивания скорости генерируемого и принимаемого системой информационного трафика.