Средства коммуникации в Интернет

Ip телефония

Интернет-Телефония (IP-телефония) - технология, которая используется в Internet для передачи речевых сигналов.

При разговоре, наши голосовые сигналы (слова, которые мы произносим) преобразуются в сжатые пакеты данных. После эти пакеты данных посылаются через Internet другой стороне. Когда пакеты данных достигают адресата, они декодируются в голосовые сигналы оригинала.

Существуют два базовых типа телефонных запросов Интернет-Телефонии:

1. С компьютера на компьютер

2. С компьютера на телефон

В обычном телефонном звонке подключение между обоми собеседниками устанавливается через телефонную станцию исключительно с целью разговора. Голосовые сигналы передаются по определенным телефонным линиям, через выделенное подключение.

При запросе же по Internet, сжатые пакеты данных поступают в Internet с адресом назначения. Каждый пакет данных проходит собственный путь до адресата, по различным маршрутам. Для адресата, пакеты данных перегруппировываются и декодируются в голосовые сигналы оригинала

Интернет-Телефония частный случай IP-Телефонии, здесь в качестве линий передачи используются обычные каналы Internet. В чистом виде IP-Телефония, в качестве линий передачи телефонного трафика использует выделенные цифровые каналы;

Но так как Интернет-Телефония исходит из IP-Телефонии, то мы будем применять для нее оба этих термина.

Обычные телефонные звонки требуют разветвленной сети связи телефонных станций, связанных закрепленными телефонными линиями, подвода волоконно-оптических кабелей и спутников связи. Высокие затраты телефонных компаний приводят для нас к дорогим междугородным разговорам. Выделенное подключение телефонной станции также имеет много избыточной производительности или времени простоя в течение речевого сеанса.

Интернет-Телефония частично основывается на существующей сети закрепленных телефонных линий. Но главное, она использует самую передовую технологию сжатия наших голосовых сигналов, и полностью использует емкость телефонных линий. Поэтому пакеты данных от разных запросов, и даже различные их типы, могут перемещаться по одной и той же линии в одно и тоже время.

Кроме термина IP-телефония используется термин VoIP (англ. Voice over IP).

Кодирование речевой информации в IP телефонии

Источником информационных данных является речевой сигнал, возможной моделью которого является нестационарный случайный процесс. В первом приближении можно выделить следующие типы сигнальных фрагментов: вокализированные, невокализированные, переходные и паузы. При передаче речи в цифровой форме каждый тип сигнала при одной и той же длительности и одинаковом качестве требует различного числа бит для кодирования и передачи. Следовательно, скорость передачи разных типов сигнала также может быть различной, что обусловливает применение кодеков с переменной скоростью. В результате, передача речевых данных в каждом направлении дуплексного канала рассматривается как передача асинхронных логически самостоятельных фрагментов цифровых последовательностей (транзакций) с датаграммной синхронизацией внутри транзакции, наполненной блоками различной длины.

В основе кодека речи с переменной скоростью лежит классификатор входного сигнала, определяющий степень его информативности и, таким образом, задающий метод кодирования и скорость передачи речевых данных. Наиболее простым классификатором речевого сигнала является VAD (англ. Voice Activity Detector, детектор речевой активности), который выделяет во входном речевом сигнале активную речь и паузы. Фрагменты сигнала, классифицируемые как активная речь, кодируются каким-либо из известных алгоритмов (как правило, на базе метода Code Excited Linear Prediction, CELP) с базовой скоростью 4-8 кбит/с. Фрагменты, классифицированные как паузы, кодируются и передаются с низкой скоростью порядка 0,1-0,2 кбит/с, либо не передаются вообще. Когда срабатывает VAD, на приёмной стороне может автоматически генерироваться так называемый «комфортный шум», чтобы у собеседника не возникало ощущение пропадания связи. При этом передача минимальной информации о фрагментах пауз предпочтительна. Данная стратегия позволяет оптимизировать скорость кодирования до 2-4 кбит/с при достаточном качестве синтезируемой речи. При этом для особо критичных фрагментов речевого сигнала выделяется бо́льшая скорость передачи, для менее ответственных — меньшая.

Мессенджеры

Программа мгновенного обмена сообщениями (англ. Instant messenger, IM) — программа для обмена сообщениями через Интернет в реальном времени через службы мгновенных сообщений (Instant Messaging Service, IMS). Передаваться могут текстовые сообщения, звуковые сигналы, изображения, видео, а также производиться такие действия как совместное рисование или игры. Такая программа может применяться для организации видеоконференций.

Для этого вида коммуникации необходима клиентская программа, так называемый мессенджер (от англ. message — сообщение). Отличие от электронной почты здесь в том, что обмен сообщениями идёт в реальном времени (англ. instant — мгновенно). Большинство IM-клиентов позволяет видеть, подключены ли в данный момент абоненты, занесённые в список контактов. В ранних версиях программ всё, что печатал пользователь, тут же передавалось. Если он делал ошибку и исправлял её, это тоже было видно. В таком режиме общение напоминало телефонный разговор. В современных программах сообщения появляются на мониторе собеседника уже после окончания редактирования и отправки сообщения.

Как правило, мессенджеры не работают самостоятельно, а подключаются к центральному компьютеру сети обмена сообщениями, называемому сервером. Поэтому мессенджеры и называют клиентами (клиентскими программами). Термин является понятием из клиент-серверных технологий.

Широкому кругу пользователей известно некоторое количество популярных сетей обмена сообщениями, таких как ICQ, MSN, Yahoo!, Mail.ru. Каждая из этих сетей разработана отдельной группой разработчиков, имеет отдельный сервер и протоколы, отличается своими правилами и особенностями. Между различными сетями обычно нет никакой взаимосвязи. Таким образом, пользователь сети ICQ не может связаться с пользователем сети MSN. Однако, ничто не мешает быть одновременно пользователем нескольких сетей.

Для каждой из сетей есть свой мессенджер, разработанный той же командой разработчиков. Так, для пользования вышеуказанными сетями разработчиками предлагаются программы с одноимёнными названиями: ICQ, MSN Messenger, Yahoo! Messenger, Mail.ru Агент. Таким образом, если один из адресатов пользуется только сетью ICQ, а другой — только сетью MSN, то можно общаться с ними одновременно, установив на своем компьютере и ICQ, и MSN Messenger, и зарегистрировавшись в обеих сетях.

В качестве альтернативного мессенджера можно выбрать программу стороннего производителя: как коммерческую, так и бесплатную. Популярными альтернативными программами для общения в сети ICQ являются QIP, Miranda IM, R&Q. Также, они позволяют подключаться одновременно к нескольким сетям, что избавляет от необходимости устанавливать отдельный мессенджер для каждой сети и позволяет общаться со всеми адресатами единым образом независимо от сети.

Большинство IM-сетей используют закрытые протоколы, поэтому альтернативные клиенты могут обладать меньшим количеством базовых функций, чем официальные, однако на практике всё наоборот. Также, в связи с периодическими изменениями протоколов на стороне сервера сети, альтернативные клиенты могут внезапно переставать работать.

В качестве альтернативы проприетарным протоколам для IM был разработан открытый протокол XMPP (также известный как Jabber), используемый в таких сервисах, как Google Talk, Я.Онлайн и др. Этот протокол часто используется для организации общения в корпоративных и других локальных сетях.