Vyšlo na www.novinky.cz dne 16.8.1999
Vytištěno z adresy: http://www.earchiv.cz/anovinky/ai2619.php3

Orange Videophone: mobilní zařízení pro příští milénium

[Obr: orange.gif (316 Bytes)]
Nebývá zvykem, aby mobilní operátoři působili současně i v oblasti vývoje koncepčně nových produktů a technologií. Britský Orange plc, který se u nás uchází o třetí mobilní licenci, tak činí - ve svých laboratořích chystá opravdu zajímavé překvapení: zařízení s názvem Videophone, které v sobě kombinuje vlastnosti dualbandového mobilu, videokonferenčního zařízení a osobního organizátoru (PDA).

Myšlenka dát dohromady mobilní telefon GSM a "počítačové zařízení" v podobě notebooku či osobního organizátoru (PDA) není nijak nová, a v současné době je realizována více různými způsoby: od vzájemného propojení běžného GSM mobilu a běžného notebooku, až po velmi těsnou integraci obou zařízení do jediného fyzického celku. Příkladem této těsné integrace může být známý Nokia Communicator, který si dnes již může kdokoli běžně koupit (za částku cca 25 tisíc korun).

[Obr: orange_videophone_prospekt.gif (18194 Bytes)]
Myšlenka doplnit kombinaci mobilního telefonu GSM a "počítačového zařízení" o další prvek, umožňující přenos živého obrazu, je mnohem novějšího data. Její praktická realizace totiž narážela ne jeden nepříjemný problém: digitální technologie GSM, ve snaze efektivně využívat přidělená přenosová pásma, používá tak "úzké" přenosové kanály, jak je jen možné. Díky svým vlastním technikám digitalizace a komprese vystačí pro přenos hovoru s takovými kanály, které odpovídají přenosové rychlosti něco málo přes 10 kilobitů za sekundu (přibližně).
[Obr: orange_videophone_closed.gif (9944 Bytes)]
... a zavřený
Pokud se tyto digitální přenosové kanály využijí jako "obecné" datové kanály pro přenos dat, pak bez jakýchkoli dalších opatření je možné na nich dosáhnout přenosové rychlosti 9,6 kbps. To je také rychlost, kterou běžně nabízí datové přenosy přes GSM. Pokud se použijí vhodná "další opatření" (charakteru technických zdokonalení, bez změny samotného přenosového kanálu), je možné dosáhnout rychlosti až 14,4 kbps - což je to, co dnes již někteří mobilní operátoři začínají nabízet. Zmíněných 14,4 kbps je ale zřejmě již maximum jakéhokoli technologického zdokonalování, a cesta k dalšímu zvyšování přenosové rychlosti se již musí ubírat cestou "rozšíření" přenosových kanálů - buďto technikou tzv. bundlingu, kdy je používáno několik kanálů současně, nebo přechodem na jinou technologii, s jinými přenosovými kanály.

Limit 14,4 kbps je přitom právě to, co stojí v cestě snahám přenášet po jednom kanále současně obraz i zvuk, v alespoň trochu přijatelné kvalitě.

Strathclyde Compression Transform

Není-li možné příliš "hýbat" s dostupnou přenosovou rychlostí, je nutné usilovat o co nejefektivnější způsoby komprese zvuku a obrazu. Také na tomto poli se naštěstí dochází k neustálému zdokonalování, díky kterému klesají požadavky na přenosovou rychlost. Například klasická veřejná telefonní síť, v té své části kde funguje digitálně, je velmi neefektivní, protože "spotřebovává" na každý jednotlivý hovor v telefonní kvalitě 64 kbps (vzhledem k tomu, že nepoužívá prakticky žádnou kompresi). Jak jsme si již uvedli, technologie GSM vystačí pro stejný hovor s rychlostí těsně nad 10 kbps (protože používá mnohem efektivnější algoritmy digitalizace původně analogového signálu a jeho komprese).

Pokud jde o současný přenos zvuku a obrazu, zde je v současnosti možné vystačit i s rychlostí 28,8 kbps - byť za cenu toho, že rozměr obrazu (v počtu pixelů) i obnovovací frekvence jsou malé, a výsledná kvalita obrazu i zvuku je obvykle na hranici únosnosti. Na druhé straně rychlost 28,8 kbps již je použitelná u nejčastějšího typu připojení k Internetu, kterým je komutované připojení (přes modem a pevnou veřejnou telefonní síť). O kvalitě se ostatně můžete přesvědčit sami, například na internetovém vysílání ČNTS, o kterém jsem psal zde na Novinkách minulý týden. Pro technologii GSM a jejími datovými kanály 9,6 kbps, maximálně pak 14,4 kbps, však ani takovéto technologie komprese nepostačují.

[Obr: sct.gif (5603 Bytes)]

Vývojem kompresních algoritmů, které by umožňovaly přenosy obrazu a zvuku při extrémně nízkých přenosových rychlostech, se zabývá řada výzkumných pracovišť na světě. Jedním z nich je i skupina odborníků na University of Strathclyde ve skotském Glasgow. Výsledkem jejich práce je technologie označovaná jako SCT (Strathclyde Compression Transfom), specificky zaměřená na umožnění videopřenosů rychlostmi v rozmezí od 9,6 do 28,8 kbps. O tom, že tato technologie skutečně funguje, a že tedy jsou možné videopřenosy takto nízkými rychlostmi, se můžete přesvědčit sami, na této demo stránce. Najdete zde například videoukázky pracující s rychlostí 14,4 kbps, což už je v možnostech dnešních GSM technologií.

Pokud se na zmíněné ukázky budete dívat pozorně, jistě sami poznáte, na jakém principu technologie SCT funguje: rozděluje obrázek na obdélníkové části, a toto rozdělení postupně zjemňuje podle toho, kolik má času, dostupné přenosové kapacity a podle toho, jaký je pohyb na scéně. Má-li dostatek času, obraz zjemní až na jednotlivé pixely, jinak pracuje s většími obdélníky.

Ještě zajímavější je na celé technologii SCT to, že je výhradně softwarová. To znamená, že nepotřebuje žádnou hardwarovou podporu, žádné speciální čipy, karty, moduly apod. Díky své čistě softwarové podobě může být snadno implementována prakticky všude - dokonce i ve formě Java appletu. Pokud jste navštívili výše uvedenou demo stránku, pak v ní obsažené ukázky byly přehrávány právě prostřednictvím přehrávače v podobě Java Appletu!

Orange Videophone

Myšlenky doplnit mobilní telefon GSM o možnost přenosu živého obrazu se již před časem chopil britský mobilní operátor Orange (který se v současné době uchází, spolu s naší GiTy, o třetí tuzemskou licenci mobilního operátora). Svůj záměr vytvořit "mobilní videotelefon" prezentoval veřejnosti již v květnu minulého roku. Příslušné zařízení pojmenoval jako Videophone, a k jeho realizaci hodlá využít právě kompresní technologie SCT z univerzity ve Strathclyde, se kterou úzce spolupracuje.

V letošním roce byla myšlenka Videophon-u ještě dále rozvinuta, tím že příslušné zařízení bylo doplněno o funkce osobního asistenta (neboli zařízení PDA, Personal Digital Assistant) - tak aby uživatel Videophonu mohl kromě telefonování spojeného s přenosem obrazu také posílat emaily, brouzdat se Internetem, ale třeba také plánovat si schůzky, psát poznámky atd. "Počítačová část" tohoto zařízení bude založena na operačním systému MS Windows CE 3.0, takže by zde mělo být možné provozovat celou širokou škálu aplikací dostupných pro tuto softwarovou platformu.

Samotné zařízení Videophone (které vidíte na obrázcích) by mělo mít barevný dotykový displej o úhlopříčce 10 cm, a mělo by umožňovat videopřenosy s obnovovací frekvencí až 12 obrázků za sekundu. Vážit bude 350 gramů, ale jeho předběžná cena zatím nebyla oznámena. Neoficiální odhady (např. zde) hovoří o 500 librách.

[Obr: orange_videophone.gif (59026 Bytes)]
Takto vypadá Videophone, když jej držíte v ruce

Pokud jde o přenosové rychlosti, zde oficiální prameny hovoří o tom, že zařízení Videophone bude moci využívat celou škálu rychlostí od 9,6 kbps po 64 kbps. Díky vlastnostem použité technologie SCT by zřejmě bylo možné očekávat pokusy provozovat videohovory po jediném GSM kanálu, rychlostí 14,4 kbps. Za pravděpodobnější ale považuji to, že Videophone bude určen spíše pro technologii HSCSD (High Speed Circuit Switched Data), kterou se Orange chystá spustit do rutinního provozu ve své síti ve Velké Británii již koncem tohoto léta. Jde v zásadě o řešení, které pomocí tzv. channel bundlingu spojuje dva GSM kanály (každý á 14,4 kbps) do jedno celku, s výslednou rychlostí 28,8 kbps. Ještě vyšší rychlosti pak zřejmě připadají v úvahu pro dobu, kdy budou dostupné přenosy pomocí GPRS (GSM Packet Radio Service) a poté UMTS. Sám Orange plánuje začít s testovacím provozem GPRS koncem letošního roku, a s rutinním provozem o rok později.

Orange FuturePhone

[Obr: orange_futurephone_open.gif (16005 Bytes)]
FuturePhone na obrázku, otevřený ....
První sériové modely produktu Videophone by se měly objevit koncem tohoto roku, a jejich sériová produkce by se měla rozjet počátkem roku příštího. Kromě produktu Videophone by měl existovat také jednodušší FuturePhone, který bude určen jen pro "videotelefonování", a bude tudíž ochuzen o "počítačovou" část.

[Obr: orange_futurephone.gif (36629 Bytes)]
... a v reálu