DE19649813A1 - Einrichtung und Verfahren zur interaktiven Übertragung von digitalisierten Video-Datein - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur interaktiven Übertragung von digitalisierten Video-Dateien, bestehend aus einem mit Speichereinrichtung, wie Festplatte, versehenen Rechner, der als Server-Rechner arbeitet, und auf dessen Speichereinrichtung die Daten aufgebracht oder aufbringbar sind, einer den Rechner steuernden Netzwerkbetriebssoftware, einer an dem Rechner-Server angekoppelten digitalen Daten­ fernübertragungsstrecke, und zumindest einem am anderen Ende der Datenfernübertragungsstrecke angekoppelten Nutzer- Rechner mit einer Wiedergabeeinrichtung für die Video- Dateien (z. B. Monitor).

Die Darstellung von bewegten Bildern (z. B. Videos und Filme) erfolgt gegenwärtig dadurch, daß über Funkstrecke oder Kabel dem Zuschauer Videosignale oder Fernsehsignale zugeleitet werden, die der Zuschauer dann auf einem heimischen Fernsehgerät sichtbar machen kann. Meist stehen dem Zuschauer eine größere Anzahl von Senderprogrammen (Kanälen) zur Verfügung, so daß er in gewisser Hinsicht Auswahlmöglichkeiten besitzt. Jedoch ist es ihm bisher nicht möglich, zu einer von ihm gewünschten Zeit einen von ihm gewünschten Film von einem von ihm gewünschten Anbieter zu bekommen. Insbesondere ist nicht möglich, dem Zuschauer ein Auswahlmenü zur Verfügung zu stellen, das es ihm ermöglicht, aus einer größeren Anzahl von angebotenen Filmtiteln einen auszuwählen.

Ein Zuschauer kann somit nicht an einen Sender mit der Bitte herantreten, ihm einen bestimmten Film nach eigenem Wunsche zuzuspielen. Vielmehr haben die einzelnen Sender ein festes Programm und der Zuschauer lediglich die Möglichkeit, aus diesem Programm bestimmte Sender auszuwählen. Der Zuschauer ist somit passiv.

Neben dem Empfang von Filmen und Videosequenzen von öffentlich-rechtlichen Sendeanstalten oder von privaten Sendeanstalten gibt es noch die Möglichkeit, sich Speicher­ medien zu kaufen, die derartige Filme oder Videosignale enthalten, wie beispielsweise Videokassetten oder Video-CD′s. Nachteilig ist hier, daß die Verleiheinrichtung, wie Bibliothek oder kommerzieller Verleiher, nicht immer alle gewünschten Videokassetten oder Video-CD′s auf Lager hat, außerdem erfordert das Ausleihen häufig relativ hohe Gebühren, abgesehen von der Notwendigkeit, zu dem Laden zu gehen, sich das Speichermedium auszuleihen und später wieder zurück zubringen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einem Benutzer in z. B. einer Privatwohnung die Mög­ lichkeit zu geben, einen von ihm gewünschten Film oder sonstige bildliche bewegte Darstellung zur Verfügung zu stellen, möglichst in Echtfarbe, Stereo und ruckelfreier Video-Qualität, und zwar nicht aus einem vorher festgelegten Sendeschema, sondern in Form einer interaktiven Auswahl­ möglichkeit von zur Verfügung stehenden Filmen oder sonstigen Video-Datenquellen.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Einrichtung zur inter­ aktiven Übertragung von digitalisierten Video- Dateien (das können Videofilme oder sonstige bewegte Bildfolgen sein), bestehend aus einem mit Speichereinrichtung (wie eine oder mehrere Festplatten) versehenen Rechner, der als Rechner- Server arbeitet, und auf dessen Speichereinrichtung die Daten aufgebracht werden können oder bereits aufgebracht sind, einer den Rechner steuernden Netzwerkbetriebssoftware, sowie einer an dem Rechner-Server angekoppelten digitalen Datenfernübertragungsstrecke, an deren Ende ein Nutzer- Rechner mit einer Wiedergabeeinrichtung für die Videobilder (wie Monitor) angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß ist die Einrichtung derart steuerbar, daß vom Nutzer-Rechner aus Video-Dateien vom Server-Rechner abrufbar und in Speichereinrichtungen des Nutzer-Rechners abspeicherbar oder direkt auswertbar sind.

Statt somit ein Speichermedium, wie eine Videokassette oder eine CD von einem Verleiher oder von einem Geschäft auszu­ leihen bzw. zu kaufen und nach Hause zu transportieren, wird für den Transport der Daten eine Datenleitung verwendet, die den materiellen Transport eines Datenträgers vermeidet. Be­ sonders günstig ist es, wenn als Datenleitung (Datenfern­ übertragungsstrecke) ein ISDN-Telefonnetz benutzt wird, weil dieses Netz bereits existiert und ermöglicht, Filme in Echtfarbe, in Stereo und ruckelfreier Video-Qualität direkt zur Verfügung zu stellen, bei relativ niedrigen Über­ tragungskosten.

Um ein derartiges ISDN-Telefonnetz möglichst günstig nutzen zu können, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Nutzer-Rechner mit einer ISDN-Baueinheit ausgestattet, die z. B. in Form einer ISDN-Steckkarte gestaltet sein wird, aber auch ein Software-Programm sein kann.

Ebenso ist es günstig, wenn der Nutzer-Rechner eine Bau­ einheit (Steckkarte) aufweist, die Daten gemäß dem MPEG-Standard verarbeiten kann, wobei der MPFG-Standard ein von einer amerikanischen Firma, der Motion Picture Expert Group zum Einsatz der Videobänder durch CD′s in der Unterhaltungs­ industrie und in der Filmbranche entwickelter Standard darstellt.

Gemäß einer noch anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Server-Rechner über einen Primär-Multiplexanschluß durch den Nutzer-Rechner anwählbar. Dies hat den Vorteil, daß der Server-Rechner gleichzeitig mehreren Nutzern seine Video- Dateien zur Verfügung stellen kann.

Desweiteren ist günstig, wenn gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung der Server-Rechner so steuer­ bar ist, daß er bei Anwahl dem Nutzer-Rechner eine Bild­ schirmdarstellung in Form eines Auswahlmenüs ermöglicht. Dies hat den Vorteil, daß der Nutzer in sehr übersichtlicher Weise dargestellt bekommt, welche Möglichkeiten der Auswahl ihm zur Verfügung stehen.

Die Bedienung wird weiter vereinfacht, wenn der Server- Rechner vom Nutzer-Rechner mittels des Auswahlmenüs so einstellbar ist, daß er dem Nutzer-Rechner die Video-Dateien derart übermittelt, daß dieser sie als Videofilm auf dem Bildschirm des Monitors des Nutzer-Rechners wiedergibt.

Insbesondere ist es günstig, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung für die Datenübertragung ein ISDN-Netz mit einer SO-Schnittstelle (zwei B-Kanäle) mit einer Über­ tragungskapazität von bis zu 128 kbit/s benutzt wird, weil diese Kanäle verhältnismäßig preiswert sind, aber durchaus ausreichen, um eine Videoübertragung hoher Qualität zu ermöglichen.

Anstelle einer ISDN-Verbindung kann auch ein Glasfaser­ verbindungsnetz eingesetzt werden, was noch höhere Über­ tragungsraten und damit noch höhere Bildübertragungsqualität ermöglicht.

Es ist für den Inhaber und Provider der Video-Dateien von Nutzen, wenn Gebührenimpulszählereinrichtungen vorgesehen sind, die den Bedarf oder den Umfang der Nutzung der Server-Video-Dateien durch den auswählenden Nutzer-Rechner erfaßt. Damit wird eine Abrechnung ermöglicht.

Gemäß einer Weiterbildung können die Gebührenzählerein­ richtungen auch Teil des Übertragungsnetzes sein, z. B. im Bereich des Netzes der Deutschen Telekom AG eine 0190- Nummer-Gebührenzählung darstellen, wodurch ermöglicht wird, die vom Nutzer zu zahlenden Gebühren vom Netzwerkbetreiber (z. B. von der Deutschen Telekom AG) einziehen zu lassen, wobei dann entsprechende Anteile an den Provider weiter­ gegeben werden.

Es ist eine Weiterbildung möglich, bei der der Verbindungs­ aufbau durch eine Einrichtung beschränkt werden kann, die auf eine Zugangskennung (Paßwort) reagiert, die dem Nutzer- Rechner entweder von der Bedienungsperson einzugeben ist, oder aber von diesem Rechner selbst erzeugt wird. Dadurch wird einerseits sichergestellt, daß nur autorisierte Personen bestimmte Dateien zu Gesicht bekommen, andererseits daß nur an einen bestimmten Rechner bestimmte Dateien geliefert werden.

Die Einrichtung kann eine Kommunikationsvorrichtung um­ fassen, die geschriebenen Text von der Tastatur des Nutzer- Rechners zum Server-Rechner übertragen kann, um so bei­ spielsweise dem Betreiber des Server-Rechners Informationen zukommen zu lassen, wie beispielsweise die Zufriedenheit des Zuschauers oder sonstige Mitteilungen. Diese Art der Kommunikation wird auch als E-Mail bezeichnet.

Der Server-Rechner kann einen Mehrfachausgang aufweisen und auch dadurch mehrere Nutzer-Rechner parallel betätigen. Die Mehrfachbelieferung kann über sogenannte DATEX-M-Anschlüsse erfolgen.

Desweiteren kann die Einrichtung Primär-Multiplexer-Ein­ richtungen aufweisen, die den Server-Rechner mit einem Primär-Multiplexer-Anschluß der Deutschen Telekom AG ver­ bindet.

Der Server-Rechner kann je Verbindung zwei B-Kanäle nutzen, mit denen jeweils ein Datendurchsatz von etwa 128 kbit/sec zur Verfügung steht. Desweiteren können sogenannte TCP/IP- Einrichtungen vorgesehen sein und damit als Verbindungsnetz auch das sogenannte Internet verwendet werden.

Insbesondere gelingt es mit einem zentralen Server, auf dem Video-Dateien abgespeichert sind und der über ein öffentlich zugängiges ISDN-Telefonnetz angewählt werden kann, einem Nutzer ein Auswahlmenü aller Videos, die zur Verfügung stehen, zu bieten und eine interaktive Möglichkeit dem Zuschauer zu geben, die gewünschte Video-Sequenz selbst auszuwählen. Der Transfer der Datei zum Zuschauer erfolgt über ein Computernetzwerk, das als Empfänger lediglich einen handelsüblichen PC benötigt, der beispielsweise mit einer ISDN-Karte ausgestattet ist. Durch Kanalbündelung eines ISO-ISDN-Anschlusses ist es möglich, eine zweifache Über­ tragungsgeschwindigkeit zum Zuschauer zu verwirklichen, was zur Verbesserung der Übertragungsqualität genutzt werden kann, oder zur Beschleunigung der Übertragung der Daten.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat zahlreiche Vorteile. Zum einen wird erreicht, daß Firmen oder auch Privatpersonen ermöglicht wird, Informationen, die diesen Firmen oder Privatpersonen zur Verfügung stehen und die in der Form von Filmen oder Videos vorliegen, solchen Leuten zur Verfügung stellen können, die einen Heimcomputer oder einen betrieb­ lich genutzten PC zur Verfügung haben. Da über das ISDN-Netz ein allgemeiner Zugang gegeben ist, ist die Größe des Publikums grundsätzlich nicht beschränkt.

Kommunikation und Interaktion zwischen dem Zuschauer einer­ seits und der Firma oder der Privatperson, die die Video- Dateien zur Verfügung haben, andererseits wird durch die Verwendung eines Computernetzwerkes und die Verfügbarkeit eines Auswahlmenüs, in der alle gespeicherten Filme oder sonstigen Dateien aufgelistet sind, mit einfachen Mitteln erreicht.

Vorteil für den einzelnen Nutzer ist die Möglichkeit, nach Belieben Video-Dateien in Form von Filmen oder sonstigen Bildsequenzen nutzen zu können, ggf. gegen Gebühr. Umgekehrt ist für den Anbieter derartiger Video-Dateien die Möglich­ keit gegeben, mit seinen vorhandenen Dateien Gewinne zu erarbeiten, indem er Gebühren für deren Nutzung erhebt. Insbesondere ist die Verwendung einer 0190-Nummer für den Anbieter eine besonders bequeme Möglichkeit, seine Datei kommerziell zu verwerten.

Desweiteren ermöglicht die Erfindung eine zentrale Zu­ schauerverwaltung, indem bestimmte Netzwerk-Administrations­ werkzeuge verwendet werden, wie z. B. eine Paßwortvergabe.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Zuschauer seine Wünsche und Anregungen direkt über eine im System inte­ grierte Electronic-Mail-Möglichkeit dem Betreiber des Video-Dateien-Servers mitteilen kann.

Je nach Bandbreite der benutzten Übertragungsmedien lassen sich verschiedene Arbeitsweisen denken. Wird ein ISDN-Netz benutzt, gibt es eine bestimmte Wartezeit für den Zuschauer, die dadurch entsteht, daß die Video-Datei vom Server zum Personalcomputer transportiert werden muß, wo sie dann gespeichert und anschließend aufbereitet und dargestellt wird. Durch Verwendung von Übertragungsmedien mit einer Datendurchsatzrate von mindestens 1,2 Mbit/s entfällt diese Wartezeit des Zuschauers. Derartige Bandbreiten lassen sich bei Glasfaserverbindungen verwirklichen. Durch die Benutzung von Glasfaserleitungen (oder von Verbindungsstrecken von ähnlich hoher Bandbreite) wird eine Online-Betrachtung der Video-Dateien, bei Wegfall von Wartezeiten ermöglicht.

Der Server kann so ausgestaltet sein, daß er gleichzeitig mehreren Zuschauern diese Online-Verbindung zur Verfügung stellt. Dies ist beispielsweise mit DATEX-M-Anschlüssen möglich, da hier Multipoint-Verbindungen (Mehrpunktver­ bindungen) vorliegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Anordnung zur Umwandlung von in einer Video­ kamera erzeugten Video-Daten in Video-Dateien, die auf einem Bildschirm dargestellt werden können;

Fig. 2 eine Anordnung, bei der ein Datei-Server mit Video-Dateien über einen Primär-Multiplexer ein öffentliches ISDN-Netz versorgt;

Fig. 3 eine Darstellung eines Personalcomputers und zugehöriger Bauteile wie Steckkarte, mit Hilfe welcher Bauteile aus einem öffentlichen ISDN-Netz Video-Dateien empfangen werden können

Fig. 4 eine Anordnung, bei der ein Personalcomputer Online mit einem Server verbunden ist

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4, bei der von einem Server stammende Daten zunächst auf einem Speichermedium des Personalcomputers (wie Fest­ platte) abgespeichert werden;

Fig. 6 eine Darstellung des Betriebs nach Trennung des Servers von dem Personalcomputer gemäß Fig. 5, nachdem die Video-Dateien auf dem Speichermedium des Personalcomputers gespeichert sind und so eine beliebig häufige Abspielung der Videos ermöglicht wird

Fig. 7 eine Darstellung einer Anordnung, bei der eine Online-Verbindung zwischen dem Server und dem Personalcomputer besteht, die eine sehr hohe Bandbreite aufweist, so daß eine Zwischen­ speicherung nicht erforderlich wird;

Fig. 8 eine andere Anordnung, bei der die Verbindung zwischen dem Server und dem Netzwerk bestehen bleibt; und

Fig. 9 eine Darstellung, gemäß der mehrere gleichzeitige Online-Verbindungen für Zuschauer mit DATEX-M-Anschluß vorhanden sind.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung, mit der Videomaterial mit Hilfe eines Rechners zu Video-Dateien umgeformt werden. So ist beispielsweise eine Videokamera 10 vorhanden, die ihre Videosignale (Farbsignale mit Ton oder ähnliches) einer Aufzeichnungseinrichtung 12 zuführt, die dieses Material zunächst speichert. In einem an der Aufzeichnungseinrichtung 12 angeschlossenen Rechner 14 kann dann dieses gespeicherte oder auch direkt von der Fernsehkamera 10 gelieferte Video­ material so umgewandelt werden, daß es digital weiterver­ arbeitet werden kann. Dazu gibt es verschiedene Verfahren, besonders günstig ist aber das sogenannte MPEG-Verfahren, einem von einer amerikanischen Firma mit der Bezeichnung "Motion Picture Expert Group" entwickelten und zum Patent angemeldeten Verfahren, bei dem anstelle der Aufzeichnung der Videosignale auf Videobändern die Aufzeichnung auf sogenannten CD′s ermöglicht wird. Die Aufzeichnung auf der CD bzw. in Speichereinrichtungen des Computers 14 erfolgt in der Form von sogenannten MPEG-1-Dateien oder auch MPEG- 2-Dateien, das sind bestimmte Formate, die durch das be­ schriebene Verfahren festgelegt werden. Mit Hilfe von MPEG-1 ist es möglich, ein bildschirmfüllendes Video mit akzep­ tabelen Bildwiederholraten zu erzielen. Das Verfahren er­ möglicht eine Kompression für Video-CD′s in VHS-Qualität, während ein Format mit der Bezeichnung MPEG-2 bereits Normen für das hoch auflösende Fernsehen, das jetzt in Entwicklung ist, enthält.

Das Erstellen eines MPEG-Videos mit Hilfe des Rechners 14 gemäß Fig. 1 ermöglicht auch einen digitalen Videoschnitt und eine digitale Videobearbeitung. Derartige Rechner sind spezialisiert auf die digitale Verarbeitung von Videodaten und wurden beispielsweise verwendet, um den Film "Jurassic Park" herzustellen, mit seinen zahlreichen Trickfilm­ sequenzen.

Die Bezeichnung MPEG-1 steht auch für ein Kompressions­ verfahren, das angewendet wird, um Videosignale auf CD′s mit VHS-Qualität aufzubringen, während die Bezeichnung MPEG-2 Normen für das hoch auflösende Fernsehen enthält. Durch die Codierung zum MPEG-1-Format werden die digitalisierten Daten komprimiert, wobei der Kompressionsfaktor zwischen 7 : 1 (im professionellen Bereich), 20 : 1 (im Heimbereich) und (für spezielle Anwendungen) 200 : 1 liegt. Die Codierung und die Kompression sind recht rechenintensiv und erfordert daher üblicherweise Spezialrechner.

Die gemäß Fig. 1 gewonnen MPEG-1-Dateien oder MPEG-2-Dateien lassen sich dann gemäß Fig. 2 auf einen Rechner-Server 16 überspielen oder auf CD′s speichern und dort auf Vorrat halten. Als Speichermedium kommen also Festplatten in Betracht, oder auch CD-Speichermedien.

Auf diesen Festplatten des Rechner-Servers 16 sind die Video-Dateien z. B. im MPEG-1-Standardformat gespeichert. Die Verbindung zum öffentlichen ISDN-Netz 18 erfolgt dann z. B. mittels eines D1-Primär-Multiplexers 20, dessen Aufbau gemäß der Norm eine Datendurchsatzrate von 2 Mbit/s definiert.

30 Abrufe werden durch einen Primär-Multiplexer ermöglicht. Ein Datei-Server kann gleichzeitig bis zu vier Primär- Multiplexer verwalten, was je Datei-Server insgesamt 120 gleichzeitig zu verwaltende Anwender ergibt.

Der mit dem Server verbundene T1-Primär-Multiplexer bildet den für die Deutsche Telekom notwendigen Anschluß. Der Server stellt über diesen Anschluß je Verbindung zwei B-Kanäle oder einen 2-B-Kanal mit einem Datendurchsatz von 128 kbit/s zur Verfügung, das ist der zweifache Datendurch­ satz, der bei sonst üblichen Online-Systemen ermöglicht wurde. (Ein 2-B-Kanal entspricht einer ISDN-Spezifikation. Ein 1-B-Kanal ist definiert als Kanal mit 64 kbit/s, 2-B-Kanäle können gemeinsam genutzt werden, womit sich die Datendurchsatzrate verdoppelt, nämlich auf 128 kbit/s).

Wenn auf beiden Seiten (Sender und Empfänger) eine Kanal­ bündelung von mehreren B-Kanälen über Primär-Mulitplexer durchgeführt wird, so daß in der Summe eine Datendurch­ satzrate von 1,2 Mbit je Sekunde erreicht wird, können diese Verbindungen auch zur Online-Betrachtung von Video-Dateien benutzt werden.

In Fig. 3 ist sozusagen das andere Ende des öffentlichen ISDN-Netzes 18 zu erkennen, an welcher Stelle über einen ISDN-Basisanschluß 22 ein Personalcomputer 24 eines Nutzers oder Zuschauers, der z. B. eine ISDN-Steckkarte und einen ISDN-SO-Anschluß und eine MPEG-1-Decodersteckkarte aufweist, angeschlossen werden kann. Der Personalcomputer trägt die Bezugszahl 24, die in ihm eingesteckte und die Schnittstelle zum ISDN-Netz darstellende ISDN-Steckkarte die Bezugszahl 26 und die Decodersteckkarte MPEG-1, mit der die Decodierung des Formats MPEG-1 stattfindet, die Bezugszahl 28.

Die Verfahrensweise ist derart, daß der Zuschauer mit Hilfe seines PC′s 24, der mit einer ISDN-Steckkarte 26 ausge­ stattet ist, die Telefonnummer des Dateiservers gemäß Fig. 2 anwählt, wobei im hier dargestellten Beispiel die Verwendung einer 0190-Nummer der Deutschen Telekom vorgesehen ist, um so die Abrechnung der Nutzungszeit zu vereinfachen. Durch das Anwählen einer derartigen Nummer wird ein bestimmter Gebührensatz oder Taktzahl pro Zeiteinheit (beispielsweise pro Minute) verwirklicht, welche Gebühren sich dann der Netzbetreiber (Deutsche Telekom) und der Inhaber des ange­ wählten Servers in einem bestimmten Verhältnis teilen.

Durch Anwahl des Servers wird dieser veranlaßt, ein Menü auf dem Bildschirm des PC′s zu übertragen, woraufhin der Zu­ schauer mit Hilfe seiner Tastatur 30 oder eines Zeigegeräts (wie Maus) 32 (siehe auch Fig. 1) in die Lage versetzt wird, aus diesem Menü eine bestimmte Wahl zu treffen, beispiels­ weise einen bestimmten Film auszuwählen. Dieser Sachverhalt wird in Fig. 4 wiedergegeben, wo nach Anwahl des Servers durch den PC 24 eines Zuschauers eine Verbindung zwischen dem PC 24 des Zuschauers und dem Server 16 des Providers für die verschiedenen Video-Dateien "Online" (in Echtzeit) hergestellt ist, wodurch diese beiden Einrichtungen 24, 16 Teil des Netzwerkes 18 werden.

Auf dem Bildschirm wird beispielsweise die Darstellung 34 wiedergegeben, umfassend "Nachrichten", "Werbung", "Reisen", "Spielfilme". Der Zuschauer kann nun aus dem Videomenü den für ihn interessierenden Bereich auswählen, beispielsweise "Spielfilme", was durch Mausauswahl oder durch Tastendruck, beispielsweise auf die Taste "S" geschehen könnte. An­ schließend würde dann von dem Server ein Menü geliefert werden, in dem eine Auswahl von Spielfilmen dargestellt ist. Auch hier könnte dann der Zuschauer wieder entsprechend durch sein Zeigegerät oder Druck auf eine Taste seines Computers dem Server mitteilen, welchen dieser Spielfilme er wünscht. Dieser Datentransfer von Zuschauer zum Server und vom Server zum Zuschauer nennt man "interaktiv", weil er in zwei Richtungen verläuft.

Nach Auswahl eines Spielfilms oder anderem Datenmaterial durch den Zuschauer wird gemäß Fig. 5 ein Datentransfer stattfinden, der hier beispielsweise mit einer Daten­ transferrate von 128 kbit/s erfolgt. Auf diese Weise wird eine Video-Datei des Rechner-Servers 16, die dort auf einer Festplatte gespeichert sein mag, oder auf einer im Rechner eingelegten CD, von diesem Rechner über die Leitung 18 zum PC 24 des Zuschauers übertragen. Die Steuerung des Servers ist derartig, daß dieser Datentransfer automatisch erfolgt, sobald der Zuschauer seine Wahl getroffen hat. Die Datei wird anschließend auf der Festplatte 36 des Zuschauer-PC′s geladen. Nach Übertragung der Datei kann die Verbindung zum Server 16 wieder unterbrochen werden, um so Leitungsgebühren einzusparen.

Um die Video-Datei zu betrachten, kann durch die in dem Personalcomputer 24 des Zuschauers eingebaute MPEG-Decoder- Steckkarte (oder durch geeignete Software) die Video-Datei decodiert werden und der Inhalt der Video-Datei als Video-Clip oder als Filmdarstellung auf dem Bildschirm des Personalcomputers 24 dargestellt werden. Die Abspielung dieser Video-Datei ist hier beliebig häufig möglich, ohne daß dem Zuschauer Mehrkosten entstehen, dies, weil das Datenmaterial auf seiner Festplatte gespeichert ist.

Eine Dateitransferrate von 128 kbit/s ist nicht ausreichend, um mit befriedigender Qualität Video-Daten direkt vom Server zum PC zur Darstellung zu bringen. Eine Zwischenspeicherung auf einem Speichermedium, wie die Festplatte 36 ist daher hier notwendig und bedingt bestimmte Wartezeiten. Stehen Leitungen höherer Bandbreite und höherer Datentransfer­ geschwindigkeit zur Verfügung, beispielsweise Glasfaser­ leitungen mit einer Leistungsgeschwindigkeit von 1,2 Mbit/s oder mehr, wie es in Fig. 7 veranschaulicht ist, ist auch eine Online-Video-Betrachtung vom Server 16 gelieferter Video-Dateien auf dem Personalcomputer 24 des Zuschauers möglich.

Der Zugang zum Server über Glasfaserstrecken kann bei­ spielsweise mit Hilfe von DATEX-Endleitungen der Deutschen Telekom erfolgen, siehe Bezugszahl 118. Hier ist eine Ladung in einem Zwischenspeicher 36 nicht mehr erforderlich, so daß auch die entsprechenden Ladezeiten wegfallen und die Be­ trachtung der Video-Dateien "Online" möglich wird. Er­ forderlich sind dafür auf Seiten des Servers 16 z. B. eine DATEX-M-Steckkarte 38, die eine Umwandlung der vom Server gelieferten Video-Dateien in auf dieser Leitung 118 über­ tragbare Daten vornimmt, eine entsprechende DATEX-M-Steck­ karte ist dann aber auch auf Seiten des Personalcomputer 24 vorhanden, die eine entsprechende Rückumwandlung bewerk­ stelligt. Ggf. ist auch eine Decoder-Steckkarte MPEG-1, 28, vorgesehen, wie es bereits vorher beschrieben worden ist.

Fig. 8 zeigt etwas genauer die Ausrüstung, die auf Seiten des PC′s des Zuschauers zweckmäßig ist: Zu erkennen ist der DATEX-M-Anschluß 118, der Daten zur DATEX-M-Steckkarte 138 liefert, welche die Daten in eine für den Decoder MPEG-1 (z. B. Decodersteckkarte 28) lesbare Datei umwandelt. Diese Decodersteckkarte wiederum liefert ihre Signale dann an den PC des Zuschauers, 24, der sie dann "Online" auf seinem Bildschirm wiedergibt.

Das DATEX-M-Format ermöglicht sogenannte Multipoint-Fähig­ keiten eines Datei-Servers mit Video-Dateien, nämlich die gleichzeitige Verbindung zu mehr als nur einem Zuschauer. Die Fig. 9 zeigt einen Datei-Server 116, der derartige Video-Dateien über einen DATEX-M-Anschluß und ein ent­ sprechendes DATEX-M-Netz 118 an mehrere Personalcomputer 124 weiterleitet, die jeweils wieder einen DATEX-M-Anschluß aufweisen.

Stattet man die Personalcomputer und den Datei-Server jeweils mit einem sogenannten TCP/IP Protokoll-Umsetzer aus, kann statt einem Telefonnetz oder einem DATEX-Netz auch das sogenannte "Internet" benutzt werden, das es ermöglicht, Computer miteinander zu verbinden. Das Internet weist hinsichtlich seiner Bandbreite ähnliche Eigenschaften auf, wie ein Telefonnetz, ermöglicht somit zwar keine Online- Verbindung, aber immerhin die Übertragung von Video-Dateien zur Zwischenspeicherung und anschließenden Darstellung auf dem persönlichen Personalcomputers eines Zuschauers.

Der Vorteil des Internet ist seine Preisgünstigkeit, während z. B. der DATEX-M-Anschluß die Anmietung von besonderen Leitungen bei der Deutschen Telekom beinhaltet. Dieser DATEX-M-Anschluß ist auch nur ein Beispiel für eine multipoint-fähige Verbindung von einem zentralen Punkt gleichzeitig zu beliebig vielen anderen Punkten. Das Patent umfaßt somit auch Verbindungen, die über anders benannte derartige Leitungsnetze verknüpft sind.

Das von der Deutschen Telekom AG zur Verfügung gestellte ISDN-Netz bietet einem Endkunden entweder einen SO-Anschluß, um einen PC anzuschließen, während andererseits ein Unter­ nehmen einen ISDN-Anschluß verwendet, um einen Server anzuschließen, der eine Verteilerfunktion für die an ihn angeschlossenen PC′s übernehmen kann. Dieser Server kann zudem mit anderen Servern verbunden sein, an die er über Datenübertragungsleitungen wiederum die Daten verteilt. Diese anderen Server können das bereits erwähnte TCP/IP Protokoll benutzen. Man nennt dies Multi-Protokoll-Router, also die Fähigkeit der Weitergabe von Daten an einen anderen Server, z. B. ins Internet.

Das zum Zuschauer übertragene Datenmaterial kann auch Lehrfilme umfassen, und da eine interaktive Verbindung zwischen dem Server und dem Zuschauer möglich ist, können auch Antworten auf vom Zuschauer präsentierte Fragen gegeben werden, ob der Zuschauer das Lehrprogramm richtig verstanden hat.

So können beispielsweise erfindungsgemäß Lehrfilme von zentralen Servern abgerufen werden. Diese Lehrfilme werden aufgrund der hier geschilderten erfindungsgemäßen Ver­ fahrensweise mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ruckel­ frei in Echtfarben und in Stereoton (also z. B. in CD-Qualität) auf dem Monitor des Betrachters abgespielt. Durch die mögliche Zwischenspeicherung des Lehrfilms auf der Festplatte des PC′s des Zuschauers können die Videos auch angehalten werden, sowie vor- und zurückgespielt werden. Der Lernende kann daher selbständig und zu jeder Zeit auf die von ihm gewünschten Lerneinheiten zugreifen. Hat er Fragen, kann er, beispielsweise über die bereits beschriebene Electronic-Mail-Einrichtung, einen Trainer kontaktieren, der ein virtueller vom Server simulierter Trainer sein kann. Die Antwort erhält der Fragende vorzugsweise auch über Electonic-Mail.

Der Zugang zu dem Lehrfilm kann dadurch kontrolliert oder beschränkt werden, daß eine Anwenderkennung oder eine Paßworteingabe verlangt wird. Durch Erteilung einer der­ artigen Kennung und damit Zugangsberechtigung wird sicher­ gestellt, daß jeweils nur der gewünschte Teilnehmer an­ gesprochen wird, gleichzeitig ermöglicht dies eine genauere Kontrolle des Lernfortschritts wie auch der ggf. notwendigen Gebührenabrechnung.

Statt Steckkarten zur Decodierung und Codierung z. B. in das MPEG-Format vorzusehen, können diese Vorgänge auch durch Software erfolgen, d. h. durch ein Rechenprogramm, wie schon erwähnt.

Claims (36)

1. Einrichtung zur interaktiven Übertragung von digi­ talisierten Video-Dateien, bestehend aus einem mit Speichereinrichtung, wie Festplatte, versehenen Rechner, der als Rechner-Server (16) arbeitet, und auf dessen Speichereinrichtung die Dateien aufgebracht sind oder aufgebracht werden können, einer den Rechner steuernden Netzwerkbetriebssoftware, einer an den Rechner-Server (16) angekoppelten digitalen Daten­ fernübertragungsstrecke (18, 118), und zumindest einem am anderen Ende der Datenfernübertragungsstrecke (18, 118) angekoppelten weiteren Nutzer-Rechner (24, 124) mit einer Wiedergabeeinrichtung (34) für die Video- Daten (z. B. Monitor), dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung derart steuerbar ist, daß vom Nutzer- Rechner (24, 124) aus Video-Dateien vom Server-Rechner (16, 116) abrufbar und in Speichereinrichtungen (36) des Nutzer-Rechners abspeicherbar ggf. oder unter Umgehung dieser Speichereinrichtungen (36) direkt auswertbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungsstrecke ein ISDN-Telefon­ netz (18) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutzer-Rechner (24) eine ISDN-Baueinheit (z. B. als Steckkarte) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Nutzer-Rechner (24, 124) eine Baueinheit (z. B. Steckkarte) (28) oder ein ent­ sprechendes Software-Programm aufweist, die/das Daten gemäß dem MPEG-Standard verarbeiten kann.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner (16, 116) über einen Primär-Multiplexer-Anschluß mit dem Nutzer- Rechner (24, 124) verbindbar ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner (16, 116) so steuerbar ist, daß er bei Anwahl durch den Nutzer- Rechner (24, 124) eine Bildschirmdarstellung in Form eines Auswahlmenüs ermöglicht.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner (16, 116) vom Nutzer-Rechner (24, 124) mittels dieser Auswahlmenüs so steuerbar ist, daß dem Nutzer-Rechner (24, 124) die Video-Dateien derart übermittelt werden, daß diese als Videofilm auf dem Bildschirm des Monitors des Nutzer-Rechners wieder­ gegeben werden.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Datenübertragung ein ISDN-Netz mit einer SO-Schnittstelle mit einer Über­ tragungskapazität von bis zu 128 kbit/s benutzt wird.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Datenübertragung eine Glaserfaserverbindungsleitung benutzt wird.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gebührenimpulszählerein­ richtung vorgesehen ist, die Dauer/Umfang der Nutzung des Server-Rechners durch den Nutzer-Rechner erfaßt.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebührenzählereinrichtung Teil des Über­ tragungsnetzes ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsaufbau durch eine Einrichtung beschränkt werden kann, die auf eine Zugangskennung (Paßwort) reagiert, die am Nutzer- Rechner einzugeben ist oder von diesem erzeugt wird.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Kommuni­ kationseinrichtung umfaßt, die geschriebenen Text von der Tastatur des Nutzer-Rechners zum Server-Rechner zu übertragen ermöglicht, und umgekehrt (E-Mail-Einrich­ tung).

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner einen Mehr­ fachausgang aufweist und dadurch mehrere Nutzer-Rechner parallel bedienen kann.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfachbedienung über DATEX-M-Anschlüsse erfolgt.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Primär-Mulitplexer-Einrichtungen aufweist, die den Server-Rechner mit einem Primär- Multiplexer-Anschluß der Deutschen Telekom AG ver­ bindet.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner je Verbindung zwei B-Kanäle mit einem Datendurchsatz von 128 kbit/s zur Verfügung stellt.

18. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß TCP/IP-Einrichtungen vorgesehen sind und als Ver­ bindungsnetz das Internet verwendet wird.

19. Verfahren zur interaktiven Übertragung von digitali­ sierten Video-Dateien, die auf einer Speicherein­ richtung, wie Festplatte, eines Rechners, der als Rechner-Server (16) arbeitet, aufgebracht sind und welcher Rechner-Server eine den Rechner steuernde Netzwerkbetriebssoftware aufweist, über eine an den Rechner-Server (16) angekoppelte digitale Datenfern­ übertragungsstrecke (18, 118), an zumindest einen am anderen Ende der Datenfernübertragungsstrecke (18, 118) angekoppelten weiteren Nutzer-Rechner (24, 124) mit einer Wiedergabeeinrichtung (34) für die Video-Daten (z. B. Monitor), dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung derart gesteuert wird, daß vom Nutzer- Rechner (24, 124) aus Video-Dateien vom Server-Rechner (16, 116) abgerufen und in Speichereinrichtungen (36) des Nutzer-Rechners abgespeichert oder unter Umgehung dieser Speichereinrichtungen (36) direkt ausgewertet werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungsstrecke ein ISDN-Telefonnetz (18) ist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutzer-Rechner (24) eine ISDN-Baueinheit (z. B. als Steckkarte) aufweist.

22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutzer-Rechner (24, 124) eine Baueinheit (z. B. Steckkarte) (28) oder ein entsprechendes Software- Programm aufweist, die/das Daten gemäß dem MPEG-Standard verarbeitet.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner (16, 116) über einen Primär-Multiplexer-Anschluß mit dem Nutzer- Rechner (24, 124) verbunden wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner (16, 116) so gesteuert wird, daß er bei Anwahl durch den Nutzer- Rechner (24, 124) eine Bildschirmdarstellung in Form eines Auswahlmenüs erzeugt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner (16, 116) vom Nutzer-Rechner (24, 124) mittels dieser Auswahlmenüs so gesteuert wird, daß dem Nutzer-Rechner (24, 124) die Video-Dateien derart übermittelt werden, daß diese als Videofilm auf dem Bildschirm des Monitors des Nutzer-Rechners wieder­ gegeben werden.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß für die Datenübertragung ein ISDN-Netz mit einer SO-Schnittstelle mit einer Über­ tragungskapazität von bis zu 128 kbit/s benutzt wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß für die Datenübertragung eine Glaserfaserverbindungsleitung benutzt wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gebührenimpulszählerein­ richtung vorgesehen wird, die Dauer/Umfang der Nutzung des Server-Rechners durch den Nutzer-Rechner erfaßt.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebührenzählereinrichtung Teil des Übertragungs­ netzes ist.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsaufbau durch eine Einrichtung beschränkt wird, die auf eine Zugangs­ kennung (Paßwort) reagiert, die am Nutzer-Rechner einzugeben ist oder von diesem erzeugt wird.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Kommuni­ kationseinrichtung umfaßt, die geschriebenen Text von der Tastatur des Nutzer-Rechners zum Server-Rechner überträgt, und umgekehrt (E-Mail-Einrichtung).

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner einen Mehr­ fachausgang aufweist und dadurch mehrere Nutzer-Rechner parallel bedienen kann.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfachbedienung über DATEX-M-Anschlüsse erfolgt.

34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Primär-Mulitplexer-Einrichtungen auf­ weist, die den Server-Rechner mit einem Primär- Multiplexer-Anschluß der Deutschen Telekom AG ver­ bindet.

35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Server-Rechner je Verbindung zwei B-Kanäle mit einem Datendurchsatz von 128 kbit/s zur Verfügung stellt.

36. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß TCP/IP-Einrichtungen vorgesehen sind und als Ver­ bindungsnetz das Internet verwendet wird.