Журнал "Вокруг Света" № 7 за 2006 год

Digital: Цифровой разговор

ссылка на оригинальный текст статьи

Активное обсуждение интернет-телефонии началось не так давно, а сегодня она уже доступна даже для домашних и сотовых телефонов, причем без компьютеров. Наш голос при этом передается через интернет-протокол. В обратном переводе на английский это: Voice over Internet Protocol (или сокращенно – VoIP). Что это такое? И как оно устроено? Попробуем разобраться с самого начала.

Возможно, вы уже слышали или видели буквосочетание TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol). Это – основной интернет-протокол, или формат передачи данных в Интернете. При этом IР обеспечивает продвижение пакета по сети, а ТСР гарантирует надежность его доставки. Эта пара обеспечивает разбивку передаваемых данных на пакеты, передачу каждого из них получателю по произвольному маршруту (так выбирают себе дорогу попроще весенние ручейки), а потом – сборку в правильном порядке и без потерь (или с их компенсацией). Глобальная Сеть действительно похожа на паутину, и дорожку от одного ее пользователя к другому можно проложить миллионом разных способов, руководствуясь, скажем, степенью занятости того или иного отрезка канала связи. Причем это состояние может меняться на протяжении долей секунды, так что, когда вы посылаете через Интернет какой-нибудь файл с одной улицы Москвы на соседнюю, вполне может оказаться, что одна его часть дошла до адресата буквально напрямую, другая – через Питер или Владивосток, третья – через Южную Африку… На самом деле это происходит крайне редко, но теоретически – вполне вероятно. То есть протокол «поступает» примерно так, как грозилась Лиса Петуху в старой русской сказке: раздирает информацию на клочки и посылает по заулочкам… Правда, Лиса, в отличие от TCP/IP, не обязывалась собрать и, главное, оживить Петуха в другой точке пространства.

Человеческий голос, если его оцифровать, становится обычным потоком данных и в этом смысле совершенно неотличим от любой информации, передаваемой по Сети. Ясно, что даже при сумасшедшей скорости движения электрических сигналов по проводам и фотонов по световодам суммарное время пробежек по замысловатым сетевым маршрутам может оказаться заметным и неодинаковым для разных пакетов. Правда, когда передается картинка, письмо или содержание Web-страницы, это не кажется существенным. А вот оцифрованный голос – совсем другое дело, особенно если это не законсервированный голос спича или песни, а реплика в процессе живого разговора двух (а можно – и больше) людей. Тут мало собрать клочки, надо еще непременно их «оживить». То есть, во-первых, обеспечить минимальные задержки передачи (чему служат специально выставляемые в интернет-телефонии высокие приоритеты передачи голосовых пакетов), во-вторых, – каким-то образом восполнить опоздавшие (считай – потерянные по дороге) пакеты-фрагменты (чему служат специальные алгоритмы избыточного кодирования). Еще одно решение, способствующее успешному оживлению речи, – минимизация передаваемых объемов информации, то есть довольно сильное, но непременно очень умное, иначе ничего невозможно будет разобрать, ее сжатие.

Первые попытки говорить по Интернету, поначалу в симплексном режиме, как в рациях: «передача/прием», относятся еще к 1993-1994 годам, и с каждым годом число программ, обеспечивающих такие разговоры, в том числе и с видеосопровождением, неуклонно росло. Пока процессоры были слабенькими, для быстрого кодирования и декодирования речи требовались даже специальные платы. С течением времени интернет-каналы становились все «толще», программы и протоколы передачи совершенствовались, процессоры убыстрялись – и качество передачи голоса становилось лучше. К началу нынешнего десятилетия разговор через Интернет перестал быть уделом энтузиастов и специалистов: появились многочисленные общеупотребительные программные пакеты «для разговоров», в качестве примера можно назвать Net Meeting. Этим программным пакетом Microsoft стал комплектовать свои Windows. Постепенно популярные интернет-пейджеры вроде Microsoft Messenger, ICQ, AOL, Yahoo обрастали телефонными и видеотелефонными сервисами.

Однако настоящий прорыв в интернет-телефонии, а с конца прошлого года и в видеотелефонии, произошел с появлением в 2003 году программы Skype (www.skype.com), которая была совершенно бесплатной и не требовала от пользователя практически никаких знаний ни для ее установки, ни для использования. Она позволяла разговаривать собеседникам, сидящим у своих компьютеров в разных концах света. Ее успех был оглушителен. Сейчас, разговаривая посредством Skype, каждый может увидеть в нижнем правом углу окна программы цифру, которая редко оказывается меньше пяти миллионов. Столько людей в настоящий момент занимаются общением! Возможно, самым привлекательным компонентом Skype стала услуга SkypeOut. С ее помощью можно «звонить» с компьютера на обычные телефонные номера людям, которые, не исключено, имеют об Интернете самое отдаленное представление.

Правда, если разговоры компьютер-компьютер совершенно бесплатны (конечно, приходится платить за подключение к Интернету, но ведь это в любом случае нужно делать), то за разговор с «обычным» телефонным номером приходится платить. Но – несравненно меньше, чем за разговор по традиционным телефонным линиям. Хотя цена минуты разнится в зависимости от связывающихся узлов, в среднем за десять американских долларов вы можете получить десять часов разговора: внутригородского, междугороднего или международного! Доллар в час!

Кстати, выбрав Skype вместо «карточки», можно докупить простенькую Web-камеру (от 400 рублей) и превратить компьютер даже не в телефон, а в видеотелефон. Замечу по собственному опыту, что это иной раз оказывается и приятно, и очень кстати, несмотря на далеко не идеальное качество видеокартинки.

Правда, если вы все же выбрали «карточного» провайдера, вам не нужно решать никакие, пусть и минимальные, компьютерные проблемы. Да и вообще неважно – есть ли у вас компьютер или нет. Но тут уж каждый решает для себя, что для него важнее: ощущение практически полного контроля над ситуацией или уменьшение головной боли за определенную плату.

Наверное, главной проблемой, которая все-таки отпугивала многих от использования компьютера в связке со Skype для постоянного телефонного общения, была проблема интерфейса. Если оба «разговаривающих» компьютера имеют подключенную аудиосистему (а в каком компьютере, включая ноутбуки, ее сегодня нет?), во время разговора происходит завязка звука на микрофон (так называемый микрофонный эффект), речь сопровождается многократным паразитным эхом, а порой и гулом, забивающим слова. Для решения этой проблемы приходится либо специально разносить динамики и микрофон, что не всегда возможно, либо затыкать аудиосистему наушниками, привязывая таким образом себя к компьютеру проводом. Производители разной компьютерной мелочовки тут же откликнулись на возникшую потребность и выпустили разного рода гарнитуры, в том числе и беспроводные. Однако это все равно не решало психологической проблемы: человек не компьютерный вряд ли почувствует себя комфортно с гарнитурой на голове, как у телефонистки Смольного из старых фильмов. Даже появившиеся на рынке специальные Skype-телефоны, то есть телефонные трубки, подключаемые к компьютеру по USB-интерфейсу и позволяющие привычно разговаривать через Skype, устроили не всех. Ведь получалось, что дома теперь есть два отдельных аппарата для двух отдельных способов телефонного разговора, – согласитесь, не самый удачный вариант.

Прорыв в этой области наметился примерно с год назад, когда Siemens выпустил (кажется, первым) домашний DECT-радиотелефон со специальным Skype-USB-«пальчиком». Он вставлялся в компьютер, и с этого момента обладателю такого телефона было уже все равно, как с ним пытаются соединиться: по традиционной телефонной линии или через Интернет. Телефон звонил, вы нажимали на кнопку и разговаривали. Всего два-три нажатия на специальные кнопки (звездочка – чтоб телефон понял, что должен соединяться через Skype, решетка – чтоб понял, что набор окончен) – и вы посылаете звонок через Интернет.

Вслед за Siemens’ом подобные телефоны стали предлагать и другие производители. Однако, когда человек выбирает себе телефон для дома, он руководствуется множеством критериев, а DECT-телефон со Skype«пальчиком» все-таки стандартом de facto не стал и вряд ли когда станет, – так что выбор был сильно ограничен. И вот тут-то и появились в продаже специальные коробочки по цене до 50 долларов, к которым с одной стороны вы подключаете любой обыкновенный телефонный аппарат, с другой – компьютер. И телефон становится универсальным! Более того, часть таких коробочек обладает дополнительными возможностями. Например, переадресацией. Это значит, что, если ваш компьютер включен и Skype на нем загружен, вы можете позвонить себе домой из любого места, со стационарного ли телефона, с мобильного ли, и набрать Skypeномер.

Более того, поскольку Skype, кроме услуги SkypeOut, предлагает еще и услугу SkypeIn (за небольшую сумму вы получаете стандартный телефонный номер, на который через Skype вам может позвонить кто угодно), Skype-звонок может быть переадресован на ваш рабочий или мобильный, когда вас нет дома.

Правда, для всех этих переадресаций нужно постоянно держать компьютер включенным, что не может не вызывать ощущения некоторой… неэкономичности и избыточности. Производители решили и это – уже появились модели специальных телефонов, которые имеют внутри себя все необходимое для интернет-телефонии: интернет-сервер и скайпоподобную программу. Единственная проблема такого вроде бы изящного решения – необходимость постоянно быть в Сети. Каким образом? Через GPRS? Но GPRS недостаточно скор и устойчив. Через WiFi?

Да, безусловно. Вариант WiFi, как и новые, пока еще экспериментальные протоколы вроде WiMAX или южнокорейского WiBro просто замечательны, но еще слишком мало на свете мест, где WiFi работает постоянно. И не всегда в этих местах он бесплатный. Впрочем, там, где WiFi уже есть, специальный телефон не нужен. Компания Skype давно выпустила «программный клиент» для карманных компьютеров, и если вы с таким наладонником (а еще лучше – со специально приспособленным для разговоров коммуникатором) попадаете в сферу действия WiFi, то можете тут же использовать КПК как Skype-телефон.

Признаться честно, качество разговоров через Интернет, зависящее порой от удачи, порой от забитости каналов, заметно хуже, чем при разговорах по традиционным линиям. Иной раз выпадают слова, иногда заметна задержка между репликами (к которой, когда она постоянна, довольно легко привыкнуть),– но на другой чаше весов лежит существенная, порой на порядок меньшая цена. Выбор каждый сделает сам. Заметим, на всякий случай, что качество IP-телефонии улучшается, а цены операторов на обычную телефонную связь не очень-то падают. Кстати, не для того ли и появился VoIP, чтобы сбить цены на услуги традиционных междугородних телефонных провайдеров и мирно удалиться после этого на стенды политехнических музеев мира? Скорее всего, мы в ближайшем будущем перестанем вести телефонные разговоры через компьютер и вернемся к привычным отдельным телефонным трубкам, – но при этом большая часть телефонного сигнала полетит по интернет-каналам, дешево и эффективно.

Евгений Козловский

В технологии VoIP ширина канала, то есть скорость передачи данных, не так сильно ограничена, как у сотовых и спутниковых систем связи. Однако в технологии «голос поверх Интернета» основным вопросом была и остается цена за минуту разговора, поэтому и здесь чем выше сжатие, тем меньше цена для потребителя и больше прибыль для поставщика услуги. На заре становления IP-телефония безжалостно сжимала голос, превосходя в своем усердии не только сжатие, обычно используемое при MP3-кодировании, но и то, что применяют сотовые операторы. Сегодня гигабайты подешевели, каналы связи стали быстрее и надежнее, а пользователи заговорили о системе контроля качества предоставляемой услуги.

Было время, когда операторы традиционной телефонии не признавали IP-телефонию в качестве серьезного конкурента, утверждая, что это не связь, а сплошное издевательство над абонентами. Затем стали требовать, чтобы качество связи предоставляемой операторами VoIP было не хуже традиционной. Ну а сегодня при межконтинентальной и просто дальней связи операторы все чаще покупают IP-трафик, то есть гигабайты переданной информации, а не арендуют жестко выделенную им и только им линию волоконно-оптической или космической связи. Таким образом, междугородняя телефонная связь с каждым годом будет все более интернетзависимой, работая именно «поверх» IP-протокола. Эта тенденция в последние годы становится все более значимой, переход к пакетной передаче данных и предоставлению по требованию канала нужной пропускной способности постепенно входят в практику взаимоотношений владельцев высокоскоростных линий связи и разного рода потребителей глобальной телекоммуникации.