มาตราฐาน VDO conference

มาตราฐาน VDO conference

ระบบ VDO conference ในปัจจุบันนี้ มีหลายยี่ห้อ หลายรุ่น และ หลายค่าย ทำให้ต้องมีมาตราฐานในการเชื่อมต่อ และสื่อสารกันออกมา เรามาทำความรู้จักมาตราฐาน VDO conference กันดีกว่าครับ

มาตราฐาน VDO conference เทคโนโลยี คืออะไร

มาตรฐานเทคโนโลยี กำหนด วิธีการ ในการออกแบบ และพัฒนาอุปกรณ์ทางเทคนิค ด้วยการกำหนดมาตรฐาน วิธีการ และ ฟังก์ชันต่างๆในระบบ หรืออุปกรณ์ทางเทคนิค และ ความสามารถในการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์  เมื่อผู้ผลิตนำมาตรฐานเหล่านี้ไปใช้ในผลิตภัณฑ์ของตน มาตรฐานจะจัดเตรียมภาษากลาง หรืออินเทอร์เฟซที่ช่วยให้ระบบออกแบบต่างกัน สามารถทำงานร่วมกันได้ ยกตัวอย่างเช่น ภาษาของมนุษย์ “ภาษา” ภาษากลางคือ ภาษาอังกฤษ เป็นต้น เพราะฉะนั้นการกำหนดมาตราฐานของการสื่อสารในระบบ วีดีโอ คอนฟีเร้นนั้น จำเป็นต้องออกแบบให้มีขอบเขตที่กว้างพอ ที่จะรองรับผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย และยังต้องหลีกเลี่ยง การสื่อสารที่ผิดพลาด ของระบบอีกด้วย

ใครเป็นผู้กำหนดมาตราฐานเหล่านี้ ?

หน่วยงานที่ออกมาตรฐานจำนวนมากทำงานบนมาตรฐานที่นำไปใช้ในระบบ telehealth แม้ว่าจะมีจำนวนไม่มากที่มีการอ้างอิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวข้องกับระบบการประชุมทางวิดีโอ กลุ่มมาตรฐานเหล่านี้ ได้แก่ :

  • หน่วยงานวิศวกรรมอินเทอร์เน็ต (IETF)
  • ITU โทรคมนาคมมาตรฐานภาค (ITU-T)
  • World Wide Web Consortium (W3C)
  • สถาบันมาตรฐานโทรคมนาคมแห่งยุโรป (ETSI)

protocal คือ อะไร ?

โปรโตคอลคือชุดของกฎที่ควบคุมการโต้ตอบ ในระบบเครือข่ายหรือการประชุมทางไกลผ่านวิดีโอโปรโตคอลคือชุดของกฎหรือมาตรฐานที่ระบุลักษณะที่คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารระหว่างกันเพื่อถ่ายโอนข้อมูล โปรโตคอลกำหนดเวลาและรูปแบบของการส่งสัญญาณ

protocal stack คือ อะไร ?

Protocal stack คือ ชุดของโปรโตคอลที่เกี่ยวข้องกันหลายชั้น ซึ่งอนุญาต ให้อุปกรณ์สื่อสารกันได้โดยไม่คำนึงถึงผู้ผลิต คำสั่งนี้ยังสามารถอ้างถึงซอฟต์แวร์ที่ประมวลผลโปรโตคอล ผู้ใช้หลายคนมีความคิดเห็นที่ชัดเจนเกี่ยวกับประโยชน์ของโพรโทคอลสแต็คต่างๆและแต่ละคนมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ปัญหาการอยู่ร่วมกันก็ปรากฏขึ้นเช่นเมื่อคลินิกเล็ก ๆ ใช้โปรโตคอลกองเดียวและต้องการคำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญโดยใช้วิธีอื่น

H.323 protacal stack

เครือข่ายการประชุมทางไกลทางวิดีโอจำนวนมากใช้ชุดมาตรฐาน ITU-T ที่เรียกว่า H.323 สำหรับการสตรีมมัลติมีเดียผ่านเครือข่าย Internet Protocol (IP) H.323 เป็นโปรโตคอลสแต็กหนึ่งชุดที่กำหนดมาตรฐานการสตรีมภาพและเสียงแบบสองทิศทาง H.323 ประกอบด้วยชุดของมาตรฐานอื่น ๆ รวมถึงการควบคุมการโทรและการส่งสัญญาณการสื่อสารเทอร์มินัลและเกตเวย์และมาตรฐานเสียงวิดีโอและข้อมูล

H.323 ประกอบด้วย:

  • H.245 (Call Control) คือ ‘handshake’ ที่จุดเชื่อมต่อ H.323 สองจุดแลกเปลี่ยนข้อมูลความสามารถและการตั้งค่าโหมดรวมถึงตัวแปลงสัญญาณที่จะใช้
  • H.255.0 (Call Signaling) คือ ตั้งค่าการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ปลายทาง H.323 หลังจากการ handshake
  • RAS (สถานะการรับสมัครการลงทะเบียน): โปรโตคอลที่จัดการการอนุญาตผู้ใช้การตรวจสอบและระดับการอนุญาต
  • RTP และ RTCP (โปรโตคอลการขนส่งแบบเรียลไทม์และโปรโตคอลการควบคุมแบบเรียลไทม์): โปรโตคอลที่ใช้ในการจัดลำดับแพ็กเก็ตข้อมูลเสียงและวิดีโอ

มาตรฐานเสียง

  • G. 711
  • G. 722
  • G.723.1
  • G. 728
  • G. 729

มาตรฐานวิดีโอ

  • H.261
  • H.262 / MPEG-2
  • H.263
  • H.264 / MPEG4 / AVC
  • AVC (การเข้ารหัสวิดีโอขั้นสูง)

มาตรฐานข้อมูล

  • T.120 (โปรโตคอลข้อมูลสำหรับการประชุมแบบมัลติมีเดีย)
  • H.239 (ช่องวิดีโอหลายช่องในการโทรเดียวกันเช่นช่องหนึ่งสำหรับวิดีโอและอีกช่องสำหรับเอกสาร)
VDO conference
VDO conference

Session Initiation Protocol Stack (SIP)

SIP เป็นสแต็กโปรโตคอลทั่วไปอีกชุดหนึ่งที่ได้รับการออกแบบมา เพื่อใช้ช่องสัญญาณเสียง ผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ที่ใช้อินเทอร์เน็ต ต่อมาได้มีการขยายเพื่อรวมวิดีโอข้อความโต้ตอบแบบทันที และการแชร์แอปพลิเคชัน ผู้ใช้จำนวนมากชื่นชม เพราะสามารถปรับแต่ง และ มีความยืดหยุ่น

การเข้ารหัสชุดวีดีโอ

กุญแจสำคัญ ของเทคโนโลยีการประชุมทางไกลผ่านวิดีโอ คือ การบีบอัดสตรีมข้อมูลภาพ และเสียง แบบดิจิทัล แบบเรียลไทม์ ฮาร์ดแวร์ หรือซอฟต์แวร์ ที่บีบอัด และ คลายการบีบอัดข้อมูลเรียกว่า ตัวแปลงสัญญาณ (coder / decoder) ข้อมูลอะนาล็อกจำนวนมาก รวมถึงสีของภาพ และเสียงจะถูกแปลงเป็นข้อมูลดิจิทัล บีบอัดและแบ่งออกเป็นแพ็กเก็ตข้อมูลขนาดเล็ก แพ็กเก็ตข้อมูล VTC เดินทางผ่านเครือข่าย Internet Protocol (IP) ซึ่งจะประกอบขึ้นใหม่และถอดรหัสที่จุดอื่น ๆ ในการประชุม

การเข้ารหัสวิดีโอที่ปรับขนาดได้ (SVC) เป็นคุณสมบัติเสริมในมาตรฐาน H.264 หรือที่เรียกว่า Annex G. SVC ใช้งานมาหลายปีแล้ว SVC แตกต่างจากตัวแปลงสัญญาณวิดีโอรุ่นก่อนหน้าตรงที่อนุญาตให้สตรีมวิดีโอในระดับที่ลดขนาดลง บนการเชื่อมต่อ หรืออุปกรณ์ที่ไม่รองรับขนาดไฟล์ขาเข้าทั้งหมดของวิดีโอ HD ในตอนท้ายของการรับ ขั้นตอนการถอดรหัสจะรวมถึง การประเมินความเร็วของเครือข่าย และความสามารถของอุปกรณ์ และมีเพียงเลเยอร์ข้อมูลที่จะแสดงผลได้ดีเท่านั้น ที่จะถูกส่งผ่านไปยังปลายทาง โดยพื้นฐานแล้วสัญญาณจะ ‘ลดทอนลง’ ตามความสามารถของอุปกรณ์รับสัญญาณ

ตัวแปรสเกลสามตัวที่ตัวแปลงสัญญาณ SVC ใช้เพื่อปรับแต่งการส่งสตรีมข้อมูล คือ ชั่วขณะ (เฟรมต่อวินาที) เชิงพื้นที่ (ขนาดการแสดงภาพ) และคุณภาพ (ความละเอียด / ความชัดเจน) ด้วยความสามารถที่เป็นเอกลักษณ์ ของอุปกรณ์ปลายทาง และเครือข่ายการจัดส่ง SVC จึงจัดการกับการไหลของข้อมูลเพื่อให้แสดงผลที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ที่ปลายทางสามารถจัดการได้

มาตราฐาน H.263 H.264 H.265 ต่างกันมากขนาดไหน

มาตรฐานวิดีโอ H.263 และ H.264 สามารถจัดเตรียมการประชุมทางไกลผ่านวิดีโอได้อย่างคมชัด โดยไม่ทำให้หน้าจอค้าง การเชื่อมต่อหลุด หรือภาพแตกหรือขาด ๆ หาย ๆ แต่ขึ้นอยู่กับคุณภาพของฮาร์ดแวร์ที่ใช้งาน และความเร็วของเครือข่าย จากนั้นการรับวิดีโอคอลโดย ไม่มีการตั้งค่าที่เหมาะสม อาจทำให้ภาพและเสียงขาดหายไปก็เป็นได้ ข้อมูลจำนวนมากที่ถูกส่งผ่านการเชื่อมต่อมักจะ ทำให้การเชื่อมต่อเกิดปัญหาด้านคุณภาพ

 ความสามารถในการลดขนาดสัญญาณ ลดแบนด์วิดท์ ที่ต้องการในการส่งวิดีโอ จากนั้นสร้างสัญญาณขึ้นใหม่ตามอัลกอริทึม ตามความสามารถของอุปกรณ์รับสัญญาณ เป็นหลัก

มาตรฐาน H.265 หรือ Hi Efficiency Video Coding (HEVC) เป็นตัวต่อจาก H.264 HEVC เป็นการจัดเตรียมการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นโดยตัดแบนด์วิดท์ที่ไม่จำเป็นในการส่งสัญญาณวิดีโอลง 50% ในการพัฒนานี้ใช้อัลกอริธึมการบีบอัดที่ดีขึ้น และพลังการประมวลผลที่เร็วขึ้น เพื่อลดแบนด์วิดท์ที่ไม่ต้องการออก HEVC มีศักยภาพในการโทรวิดีโอคุณภาพสูงสุด และได้เริ่มใช้อย่างแพร่หลาย ซึ่งในปัจจุบัน อุปกรณ์ที่รองรับมาตราฐาน H.265 นั้น มีอยู่แล้วเช่น Avervison ซึ่งได้นำเทคโนโลยีนี้ มาใช้ในตัวเครื่อง เพื่อแสดงภาพความละเอียดสูง และสามารถส่งสัญญาณไปแสดงที่โทรศัพท์มือถือที่มีหน้าจอที่สามารถแสดงวิดีโอที่มีคุณภาพนี้ได้ ทันที

มาตราฐาน H.265 กับ VP9

การพัฒนา HEVC พร้อมกันเป็นมาตรฐานการบีบอัดวิดีโอแบบ open source และปลอดค่าลิขสิทธิ์ของ Google คือ VP9 การใช้แนวคิดเดียวกันเพื่อลดแบนด์วิดท์ที่ไม่จำเป็น ในการสตรีมวิดีโอ

จุดเด่นของ VP9 คือการปรับปรุงประสบการณ์ของลูกค้าเมื่อดูวิดีโอบนอินเทอร์เน็ต เช่นวิ ดีโอที่ส่งผ่าน YouTube VP9 รวมอยู่ในเบราว์เซอร์ Chromium, Chrome และ Firefox ล่าสุดและใช้เทคโนโลยี SVC เพื่อลดความล่าช้า และการค้างขณะดูเนื้อหาวิดีโอออนไลน์ แม้ว่าการประหยัดแบนด์วิธโดยเฉลี่ยจะค่อนข้างใกล้เคียงกันกับทั้ง H.265 และ VP9 แต่การที่ผู้ผลิตทีวีและหน้าจอคอมพิวเตอร์สามารถใช้เทคโนโลยี VP9 ได้โดยไม่ต้องจ่ายค่าธรรมเนียมใบอนุญาตอาจทำให้ราคาของอุปกรณ์ถูกลง

ความสามารถที่ใช้งานร่วมกัน

จะเกิดอะไรขึ้นถ้า โรงเรียนหนึ่ง ซื้ออุปกรณ์วิดีโอที่ใช้มาตรฐานเดียวในขณะที่คลินิกห่างไกลใช้อุปกรณ์ตามมาตรฐานที่แตกต่างกัน? อาจารย์จะสามารถประชุมทางไกลซึ่งกันและกันได้หรือไม่? 

แนวคิดเรื่องความสามารถในการทำงานร่วมกันนี้เป็นปัจจัยหลักในการปรับใช้เทคโนโลยีการประชุมทางไกลผ่านวิดีโอ ตามความหมายแล้วอุปกรณ์การประชุมทางไกลผ่านวิดีโอแบบ ‘ตามมาตรฐาน’ จะเข้ากันได้กับระบบที่ใช้มาตรฐานอื่น ๆ แต่การใช้งานคุณสมบัติบางอย่างที่เป็นกรรมสิทธิ์อาจทำให้การทำงานร่วมกันเป็นปัญหาได้ โชคดีที่การเชื่อมต่อระบบและอุปกรณ์ที่แตกต่างกันยังคงทำได้ง่ายขึ้นเมื่อผู้ผลิตปรับปรุงผลิตภัณฑ์ของตน เพราะฉะนั้น ก่อนจะซื้อ ชุด VDO conference คุณจึงต้องตรวจสอบ อุปกรณ์ที่จะซื้อว่าสามารถรองรับค่า protocal ต่าง ๆ ได้หรือไม่

มาตราฐาน VDO conference