INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION |
CCITT H.320
THE
INTERNATIONAL
TELEGRAPH AND TELEPHONE
CONSULTATIVE COMMITTEE
LINE TRANSMISSION
OF NON-TELEPHONE SIGNALS
NARROW-BAND
VISUAL TELEPHONE
SYSTEMS AND TERMINAL EQUIPMENT
Recommendation H.320
Geneva, 1990 |
To CCITT (the International Telegraph and Telephone Consultative Committee) είναι μόνιμο όργανο του διεθνούς τηλεπικοινωνιακού οργανισμού ITU ,υπεύθυνο για την τυποποίηση των τεχνολογικών εξελίξεων στον χώρο των τηλεπικοινωνιών .Η σύσταση H.320 η οποία διαρθρώθηκε από το γκρουπ XV και εγκρίθηκε στις 14 Σεπτεμβρίου του 1990 αφορά την τυποποίηση των συστημάτων τηλεδιάσκεψης στενής ζώνης. Το πρότυπο αυτό καθορίζει τις τεχνικές απαιτήσεις για υπηρεσίες οπτικής τηλεφωνίας στις οποίες ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων δεν υπερβαίνει το 1920Kbits/s. Κύρια εφαρμογή του είναι τα ψηφιακά δίκτυα ISDN στενής ζώνης (Narrowband switched digital ISDN) .
Τερματικό
Ένα τερματικό τηλεδιάσκεψης περιλαμβάνει κατάλληλο εξοπλισμό ώστε να είναι δυνατή η πραγματοποίηση των βασικών λειτουργιών της τηλεδιάσκεψης. Ο εξοπλισμός αυτός είναι :
Συσκευές εισόδου/εξόδου βίντεο όπως κάμερα ,μόνιτορ και κάρτα επεξεργασίας βίντεο η οποία μπορεί να παρέχει λειτουργίες όπως χωρισμό (split) οθόνης ,καταγραφή βίντεο (video grabber ) κ.α.
Συσκευές εισόδου/εξόδου ήχου όπως μικρόφωνο ,ηχεία και κάρτα επεξεργασίας ήχου η οποία να παρέχει λειτουργίες όπως απαλειφή της ακουστικής ηχώς.
Επιπλέον υλικό για την πραγματοποίηση λειτουργιών όπως μεταφορά αρχείων ,ηλεκτρονικού πίνακα θεωρούνται βοηθήματα τα οποία μπορούν να προσδώσουν έμφαση στην οπτική επικοινωνία.
Μονάδες ελέγχου του συστήματος οι οποίες να πραγματοποιούν λειτουργίες όπως πρόσβαση στο δίκτυο, end-to-end σηματοδότηση για την διαπίστωση κοινού τρόπου λειτουργίας (με τα ίδια πρότυπα ) και σηματοδότηση κατά τη διάρκεια της τηλεδιάσκεψης.
Σήματα
Τα σήματα της τηλεδιάσκεψης χωρίζονται σε ηχητικά ,βίντεο , δεδομένων και ελέγχου
Τα ηχητικά σήματα είναι συνεχούς κίνησης και απαιτούν μετάδοση πραγματικού χρόνου. Σε περίπτωση που απαιτείται μείωση του bit rate του ηχητικό σήματος μπορεί να γίνει ενεργοποίηση φωνής στην οποία το ηχητικό σήμα δεν είναι πλέον συνεχές.
Τα βίντεο σήματα είναι συνεχούς κίνησης και το bit rate που αφιερώνεται σε αυτά πρέπει να είναι το μέγιστο δυνατό ώστε να μεταδίδεται η καλύτερη δυνατή εικόνα σε σχέση με την χωρητικότητα του διαύλου επικοινωνίας.
Τα σήματα δεδομένων που είναι κυρίως έγγραφα και ακίνητες εικόνες , ή κάποιο άλλο απαιτούμενο αρχείο δεν είναι συνεχούς κίνησης. Μεταδίδονται μόνο όταν αυτό απαιτείται και μπορούν μόνο προσωρινά να παραγκωνίσουν μέρος του οπτικοακουστικού σήματος. Ιδιαίτερη μνεία πρέπει να γίνει στο γεγονός ότι η μετάδοση δεδομένων κατά τη διάρκεια μιας τηλεδιάσκεψης είναι προαιρετική και αποτελεί στοιχείο διαπραγμάτευσης μεταξύ των τερματικών, εφόσον είναι δυνατόν να μην υποστηρίζεται η συγκεκριμένη υπηρεσία και από τα δύο.
Τα σήματα ελέγχου είναι υπεύθυνα για την εγκατάσταση και τον συγχρονισμό της επικοινωνίας . Η μετάδοση των σημάτων ελέγχου τερματικού-δικτύου γίνονται μέσω του D-channel .Η μετάδοση σημάτων ελέγχου τερματικού-τερματικού γίνονται μέσω BAS(bit allocation system) ή service channel μόνο όταν είναι απαραίτητο και όπως ορίζει η σύσταση H.221.
Τρόποι επικοινωνίας τηλεδιάσκεψης
Οι τρόποι επικοινωνίας τηλεδιάσκεψης σύμφωνα με την σύσταση H.320 ορίζονται με βάση την κωδικοποίηση audio/video και το κανάλι μετάδοσης στον πίνακα 1.
Com |
munication modes of visual telephone Recommendation H.320 |
||||||
Visual Telephone Mode |
Channel rate (kbit/s) |
ISDN channel |
Coding |
|||
a |
a0 |
64 |
B |
G.711 |
No Video |
|
|
a1 |
64 |
B |
H.200/AV.254 |
No Video |
|
b |
b0 |
128 |
2B |
G.711 |
No Video |
|
|
b1 |
128 |
2B |
G.722 |
No Video |
|
|
b2 |
128 |
2B |
H.200/AV.254,AV.253 |
No Video |
|
c |
198 |
3B |
H.200/AV.254,AV.253 |
No Video |
||
d |
256 |
4B |
H.200/AV.254,AV.253 |
No Video |
||
e |
320 |
5B |
H.200/AV.254,AV.253 |
No Video |
||
f |
384 |
6B |
H.200/AV.254,AV.253 |
H.261 |
||
g |
384 |
H0 |
G.722 |
H.261 |
||
h |
768 |
2H0 |
G.722 |
H.261 |
||
I |
1132 |
3H0 |
G.722 |
H.261 |
||
j |
1536 |
4H0 |
G.722 |
H.261 |
||
k |
1536 |
H11 |
G.722 |
H.261 |
||
l |
1920 |
5H0 |
G.722 |
H.261 |
||
m |
1920 |
H12 |
G.722 |
H.261 |
||
Table 1 |
Τύποι τερματικών τηλεδιάσκεψης
Στον πίνακα 2 αναγράφονται οι τύποι των τερματικών τηλεδιάσκεψης. Τα τερματικά έχουν κατηγοριοποιηθεί σύμφωνα με τους τρόπους επικοινωνίας που υποστηρίζουν ,όπως αυτοί αναγράφονται στον πίνακα 1 και με βάση τον τύπο του καναλιού επικοινωνίας με το οποίο μπορούν να συνδεθούν.
Κωδικοποιητής video
Όπως ορίζεται από την σύσταση του ITU-Τ H.261
Κωδικοποιητής Audio
Όπως ορίζεται από τις συστάσεις του ITU-Τ G.711 ,G.722 ,H.200/AV.254, AV.253
Δομή πακέτου (Frame stucture)
Όπως ορίζεται από την σύσταση του ITU-Τ H.221
Έλεγχος και ενδείξεις (Control & Indication)
Όπως ορίζεται από την σύσταση του ITU-Τ H.230
Visual telephone Terminal Type Recommendation H.320 |
||||||||||||||||||
Modes |
Type X |
Type Y |
Type Z |
|||||||||||||||
a |
b1 |
b2 |
b3 |
b4 |
b5 |
c |
d |
e |
f |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
a |
β |
||
a0 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
a1 |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
b0 |
- |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
b1 |
- |
- |
X |
X |
- |
X |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
b2 |
- |
- |
- |
X |
- |
- |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
c |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
d |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
X |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
e |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
f |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
g |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
|
h |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
X |
X |
X |
- |
- |
|
I |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
X |
X |
- |
- |
|
j |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
X |
- |
- |
||
k |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
- |
|
l |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
- |
- |
|
m |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
|
Table 2 |
Διαδικασία επικοινωνίας
Όπως ορίζεται από την σύσταση του ITU-Τ H.242
Διευθετήσεις ελέγχου κλήσης
Για να εγκατασταθεί ενδοεπικοινωνία μεταξύ διαφόρων οτικοακουστών τερματικών, είναι απαραίτητη η σηματοδοσία εντός και εκτός μπάντας Όπως ορίζεται από την σύσταση του ITU-Τ H.242. Τα διάφορα στάδια της κλήσης που αναφέρονται σύμφωνα με μία point-to-point επικοινωνία όπου το τερματικό X είναι το καλών και το Y είναι το καλούμενο.
Διαδικασία εγκατάστασης κλήσης
Η διαδικασία της πραγματοποίησης μιας κλήσης τηλεδιάσκεψης ακολουθεί τα παρακάτω βασικά βήματα :
φάση Α : Εγκατάσταση κλήσης και σηματοδότηση εκτός μπάντας.
Μετά την αρχικοποιήσεις που δίνει ο χρήστης , το τερματικό Χ (καλών) πραγματοποιεί μία διαδικασία εγκατάστασης κλήσης. Μόλις το τερματικό Y(καλούμενο) δεχθεί το σήμα από το δίκτυο ότι η σύνδεση εγκαταστάθηκε, ένα κανάλι δύο κατευθύνσεων ανοίγεται από τερματικό σε τερματικό . Η επικοινωνία πραγματοποιείται με πακέτα όπως ορίζει η σύσταση H.221.Όταν πιστοποιηθεί το άνοιγμα του καναλιού όλα τα τερματικά θα λειτουργούν
Ενεργοποιείται η διαδικασία λειτουργίας εντός μπάντας (In-band procedure)
φάση Β1 : Αρχικοποίηση του τρόπου επικοινωνίας (mode) στο αρχικό κανάλι.
Με βάση τις διεργασίες που περιγράφονται στην σύσταση Η.242 πακέτα ήχου PCM μεταδίδονται και προς τις δύο κατευθύνσεις. Μετά την ευθυγράμμιση των πακέτων με τα οποία τα δύο τερματικά θα επικοινωνούν ,ανταλλάσσονται πληροφορίες για τις δυνατότητες των τερματικών.
Κατόπιν επιλέγεται ο τρόπος επικοινωνίας ο οποίος είναι ένας από τους δυνατούς που περιγράφονται στον πίνακα 1. Ο καλύτερος δυνατός τρόπος που μπορούν να εξυπηρετήσουν και τα δύο τερματικά είναι αυτός που επιλέγεται, αλλά μπορεί να επιλεγεί και κάποιος συμβατός μικρότερων δυνατοτήτων.
Common mode for communication between different types of terminals using a b or a 2xB channel |
||||||
Xa |
Xb1 |
Xb2 |
Xb3 |
Xb4 |
Xb5 |
Terminal Type |
a1 |
a1 |
a1 |
a1 |
a0 |
a0 |
Xa |
- |
b1 |
b1 |
b1 |
b1 |
b1 |
Xb1 |
- |
- |
b2 |
b2 |
b1 |
b2 |
Xb2 |
- |
- |
- |
b3 |
b1 |
b2 |
Xb3 |
- |
- |
- |
- |
b1 |
b1 |
Xb4 |
- |
- |
- |
- |
- |
b2 |
Xb5 |
Table 3 |
Σε περίπτωση που και τα δύο τερματικά έχουν δυνατότητα επικοινωνίας με πρόσθετα κανάλια το τερματικό Χ ξεκινά την διαδικασία για την συμπλήρωση της ήδη υπάρχουσας κλήσης. Εναλλακτικά η λειτουργία αυτή μπορεί να παραμείνει απενεργοποιημένη έως ότου κρίνει ο χρήστης του τερματικού Χ . Ο χρήστης του Υ τερματικού μπορεί επίσης να αναλάβει τον χειρισμό των πρόσθετων καναλιών. Στην φάση αυτή ο χρήστης έχει την δυνατότητα να δηλώσει ,εάν επιθυμεί η επικοινωνία να γίνεται μέσω μοναδικού καναλιού, παρά το γεγονός ότι το τερματικού μπορεί να υποστηρίζει επικοινωνία μέσω περισσότερων καναλιών.
Μετά το πέρας των παραπάνω διεργασιών και τα δύο τερματικά συντονίζονται στον τρόπο επικοινωνίας που συμφωνήθηκε.
φάση CA : Εγκατάσταση της επικοινωνίας σε πρόσθετα κανάλια ,εάν απαιτείται .
Εφόσον έχει ζητηθεί η επικοινωνία μέσω πρόσθετων καναλιών στην αρχή της φάσης C επαναλαμβάνεται η διαδικασία της φάσεως Α για τα πρόσθετα κανάλια ( Για το λόγο αυτό η φάση αυτή ονομάζεται CA). Σε κάθε πρόσθετο κανάλι χρησιμοποιείται η σύσταση H.221.
φάση CB1 : Αρχικοποίηση των πρόσθετων καναλιών.
Πραγματοποιείται η φάση Β1 όπως ακριβώς και για το αρχικό κανάλι ,για τα πρόσθετα.
φάση Β2 : Αναγνώριση των κοινών παραμέτρων της επικοινωνίας.
Κατά την φάση αυτή πιστοποιούνται οι κοινές παράμετροι οι σχετικές με το οπτικό μέρος της επικοινωνίας (π.χ. κρυπτογραφία). Οι απαιτήσεις και οι δυνατότητες της καλούμενης πλευράς γίνονται γνωστές στην καλούσα πλευρά η οποία αποφασίζει για την τελική ρύθμιση των λειτουργικών παραμέτρων και τελικώς καλούσα πλευρά αναλαμβάνει τον έλεγχο. BAS (bit-rate allocation signal ) κωδικοί χρησιμοποιούνται για τον σκοπό αυτό όπως ορίζονται στη σύσταση Η.221.
φάση C : Πραγματοποίηση της επικοινωνίας.
Στην περίπτωση που χρησιμοποιούνται πρόσθετα κανάλια ,θα πραγματοποιηθούν οι ενδιάμεσες φάσεις CA,CB1,CB2,CD,CE. Οι λειτουργίες που ορίζονται στις διάφορες παραγράφους ισχύουν τόσο για το αρχικό όσο και για τα πρόσθετα κανάλια.
Κατά την διάρκεια της επικοινωνίας ,μετά από αίτηση κάποιου από τους δύο χρήστες είναι δυνατό να επιλεγεί τρόπος επικοινωνίας μικρότερος του υψηλότερου σαν περισσότερο λειτουργικός. Αυτό μπορεί να γίνει γιατί δεν απαιτείται για κάποιο χρονικό διάστημα τόσο μεγάλο bandwidth. Η αλλαγή σε χαμηλότερο τρόπο επικοινωνίας(mode switching) μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με τις διαδικασίες που ορίζει η σύσταση Η.242.
Ο χρήστης μπορεί να μεταβάλλει τις δυνατότητες του τερματικού του κατά την διάρκεια τις κλήσης ( για παράδειγμα μπορεί να συνδέσει επιπλέον τηλεματικό υλικό). Το τερματικό έχει την δυνατότητα να αρχίσει την διαδικασία αλλαγής δυνατοτήτων (Capability change) σύμφωνα με την σύσταση Η.242.
.
φάση D : Φάση τερματισμού της κλήσης.
Όταν κάποιος από τους χρήστες τερματίζει την σύνδεση, το τερματικό εισέρχεται στην φάση D2. Κατά την φάση D2 ο τρόπος OF επιβάλλεται σύμφωνα με την σύσταση Η.242
φάση Ε : Τερματισμός
Κατά την φάση αυτή το τερματικό που ξεκίνησε τον τερματισμό της κλήσης στέλνει μηνύματα μέσω του D-channel και απενεργοποιεί όλα τα κανάλια που εμπλέκονταν στην επικοινωνία. Τούτο σημαίνει ότι πλέον δεν μπορούν να ανταλλαγούν επιπλέον πληροφορίες. Το άλλο τερματικό με την άφιξη του πρώτου μηνύματος αποσύνδεσης από κάποιο κανάλι ,απενεργοποιεί όλα τα κανάλια.
Έκτατες διαδικασίες κατά την φάση C
Κατά την διάρκεια της ανταλλαγής οπτικοακουστικών δεδομένων ,είναι δυνατόν να προκύψουν κάποια προβλήματα σε κάποια από τα κανάλια. Στην περίπτωση αυτή είναι δυνατή η ενεργοποίηση διαδικασιών οπισθοχώρησης από το τερματικό. Οι διαδικασίες αυτές δεν έχουν πλήρως συστηματικοποιηθεί και είναι ακόμη υπό περαιτέρω μελέτη.
Πρόσθεση και αφαίρεση καναλιών κατά την διάρκεια της κλήσης
Κατά την διάρκεια της κλήσης είναι δυνατή η απαίτηση από το χρήστη (για παράδειγμα με την ενεργοποίηση μιας εξωτερικής συσκευής ) επιπρόσθετων καναλιών . Στην περίπτωση αυτή ακολουθούνται οι διαδικασίες που περιγράφονται στις φάσεις CA και CB1. Όμοια και στην περίπτωση που απαιτηθεί αφαίρεση καναλιών ακολουθείται η διαδικασία που περιγράφεται από την φάση CD1 και CD2 .
Μετάδοση και απεικόνιση εικόνων κατά την έναρξη μιας οπτικής κλήσης .
Ανάλογα με τις διαδικασίες που έχουν επιλεγεί από τα τερματικά ,οι εικόνες μπορεί να είναι ή να μην είναι ορατές και στους δύο χρήστες τι στιγμή που οι απαραίτητες αρχικοποιήσεις έχουν περατωθεί. Στην περίπτωση που η φάση Β ή η φάση CB έχουν ενεργοποιήσει έναν κοινό τρόπο επικοινωνίας ,αμοιβαία οπτική επαφή αποκαθίσταται.
Εναλλακτικές διαδικασίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αναβάλλουν την προβολή εικόνας ,έως ότου ο χρήστης παρέμβει . Οι διαδικασίες αυτές είναι :
-Στις φάσεις Β1-2 και εφόσον υπάρχουν στις φάσεις CΒ1-2 επιλέγεται Video Off. Κατά την διάρκεια της φάσης C κάποιος από τους χρήστες μπορέι μονομερώς να τεθεί στην κατάσταση Video On. Το τερματικό του μπορεί να στείλει τον C&I BAS κώδικα VIR ( video indicate ready to activate), αλλά η απαίτηση Video On δεν μπορεί να υλοποιηθεί μέχρι να ληφθεί το σήμα VIR από το άλλο τερματικό. Όσο η κατάσταση Video Off παραμένει η οθόνη του εικονοτηλεφώνου πρέπει να δείχνει το σχετικό μήνυμα. Όσο η κατάσταση Video Off διατηρείται η απαίτηση για επιπρόσθετα κανάλια καθυστερείται και η ενεργοποίηση του video από το χρήστη θα προκαλέσει την εκτέλεση των φάσεων CA1,CB1,CB2.
Μια άλλη φάση κατά την οποία δεν εμφανίζεται εικόνα στο εικονοτηλέφωνο είναι κατά την διάρκεια μετάδοσης του προτύπου video( video pattern). Το πρότυπο αυτό παράγεται ηλεκτρονικά αντί κανονικού σήματος κάμερας για να δηλώσει την κατάσταση του ενός τερματικού στο άλλο. Κατά την φάση αυτή μεταδίδεται και ο C&I BAS κώδικας VIS(video indicate suppressed) .
Πόρτες δεδομένων
Οι πόρτες δεδομένων που πιθανόν να υπάρχουν και να χρησιμοποιούνται κατά την διάρκεια της κλήσης , ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται μέσω εντολών BAS. Ανάλογα με τις δυνατότητες μετάδοσης της σύνδεσης διάφοροι ρυθμοί μετάδοσης bit (bit rates) είναι δυνατό να αποδοθούν σε αυτές τις πόρτες . Ο καταμερισμός των bit streams που καταφθάνουν στις πόρτες δεδομένων μπορεί να γίνει με σηματοδότηση εντός μπάντας (in-band signaling).
Κρυπτογράφηση
Κρυπτογράφηση μπορεί να εφαρμοστεί στα ηχητικά και οπτικά σήματα (κυρίως για multipoint συνδέσεις) ξεχωριστά η κατά την πολύπλεξη των σημάτων.Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της διαδικασίας της κρυπτογράφησης πρέπει να σηματοδοτείται μεταξύ των τερματικών (ή τερματικού και MCU) εντός της μπάντας.
Αντιστάθμιση καθυστέρησης στο κανάλι ήχου.
Οι κωδικοποιητές video όπως αυτοί ορίζονται από την σύσταση Η.261απαιτούν κάποιο χρονικό διάστημα επεξεργασίας του video σήματος για την σωστή κωδικοποίηση/αποκωδικοποίηση. Σε αντιδιαστολή οι κωδικοποιητές ήχου απαιτούν πολύ λιγότερο χρόνο επεξεργασίας του ηχητικού σήματος . Για να επιτύχουμε να διατηρήσουμε τον συγχρονισμό του ήχου και της εικόνας η μεγάλη καθυστέρηση του video πρέπει να αντισταθμιστεί στο κανάλι ήχου. Η καθυστέρηση του κωδικοποιητή διαφέρει από αυτή του αποκωδικοποιητή ανάλογα με την εφαρμογή. Για το λόγο αυτό η αντιστάθμιση καθυστέρησης στον ήχο πρέπει να υπολογίζεται ανεξάρτητα στον κωδικοποιητή και τον αποκωδικοποιητή. Ο τρόπος υπολογισμού της καθυστέρησης video ορίζεται στην σύσταση Η.261.