DE19744056A1 - Videotelefonvorrichtung, Verfahren und System für Drahtleitungs-Audio- und Videokonferenzen und Telefongespräche - Google Patents
Videotelefonvorrichtung, Verfahren und System für Drahtleitungs-Audio- und Videokonferenzen und TelefongesprächeInfo
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- H04M7/006—Networks other than PSTN/ISDN providing telephone service, e.g. Voice over Internet Protocol (VoIP), including next generation networks with a packet-switched transport layer
Description
Die vorliegende Anmeldung betrifft die folgenden US-Patent
anmeldungen, welche jeweils durch Bezugnahme mit eingegliedert
sein sollen, wobei eine Priorität für alle gemeinhin offenbar
ten Gegenstände beansprucht wird:
Newlin et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/658,792, angemeldet am 5. Juni 1996 mit dem Titel Au dio/Visual Communication System and Method Thereof", Motorola Docket Nr. PD05634AM (die "erste verwandte Anmeldung");
Burke et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/706,100, angemeldet am 30. August 1996 mit dem Titel "Apparatus, Method and System for Audio and Videoconferencing and Telefony", Motorola Docket Nr. PD05686AM (die "zweite ver wandte Anmeldung");
Burke et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/715,887, angemeldet am 18. September, 1996 mit dem Titel "Videophone Apparatus, Method and System for Audio and Video conferencing and Telefony", Motorola Docket Nr. PD05689AM (die "dritte verwandte Anmeldung");
Newlin et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/672,819, angemeldet am 28. Juni 1996 mit dem Titel "ISDN Communication System and Method Thereof", Motorola Docket PD05677AM (die "vierte verwandte Anmeldung"); und
Burke et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/725,602, angemeldet am 3. Oktober 1996 mit dem Titel "Apparatus, Method and System for Wireline Audio and Video Con ferencing and Telefony", Motorola Docket Nr. PD05703AM (die "fünfte verwandte Anmeldung").
Newlin et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/658,792, angemeldet am 5. Juni 1996 mit dem Titel Au dio/Visual Communication System and Method Thereof", Motorola Docket Nr. PD05634AM (die "erste verwandte Anmeldung");
Burke et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/706,100, angemeldet am 30. August 1996 mit dem Titel "Apparatus, Method and System for Audio and Videoconferencing and Telefony", Motorola Docket Nr. PD05686AM (die "zweite ver wandte Anmeldung");
Burke et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/715,887, angemeldet am 18. September, 1996 mit dem Titel "Videophone Apparatus, Method and System for Audio and Video conferencing and Telefony", Motorola Docket Nr. PD05689AM (die "dritte verwandte Anmeldung");
Newlin et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/672,819, angemeldet am 28. Juni 1996 mit dem Titel "ISDN Communication System and Method Thereof", Motorola Docket PD05677AM (die "vierte verwandte Anmeldung"); und
Burke et al., US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/725,602, angemeldet am 3. Oktober 1996 mit dem Titel "Apparatus, Method and System for Wireline Audio and Video Con ferencing and Telefony", Motorola Docket Nr. PD05703AM (die "fünfte verwandte Anmeldung").
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Audio- und
Videokommunikationssysteme, und insbesondere eine Videotelefon
vorrichtung, ein Verfahren und ein System für Drahtleitungs-
Audio- und Videokonferenzen und -telefongespräche.
Momentan sind Audio- und Video-(visuelle)-Konferenzmöglich
keiten als computerbasierte Systeme implementiert, wie z. B. in
Personal-Computern ("PCs"), als Stand-alone-, "Roll-about"-
Raumsysteme sowie als Videotelefone. Diese Systeme erfordern
typischerweise neue und signifikante Hardware, Software und
Programmierung und können ebenfalls signifikante Kommunikati
ons-Netzwerkverbindungen erfordern, beispielsweise mehrere Ka
näle ("DSOs") einer digitalen Netzwerkverbindungen mit inte
grierten Dienstleistungen ("ISDN") oder eine T1/E1-Verbindung.
Beispielsweise erfordern Stand-alone-, "Roll-about"-Raumsysteme
für Audio- und Video-Konferenzen typischerweise bestimmte Hard
ware zu erheblichen Kosten in der Höhe von Zehntausenden von
Dollars unter Verwendung spezieller Videokameras, Televisions- oder
Videoanzeigen, Mikrofon-Systemen und der zusätzlichen Vi
deokonferenzausrüstung. Solche Systeme können ebenfalls so viel
wie sechs (oder mehr) zusammenhängende ISDN-B-Kanäle (oder
T1/E1-DSOs) erfordern, welche jeweils bei 64 kbps arbeiten
(Kilobit pro Sekunde). Solche Kommunikationsnetzwerkmöglichkeit
ist ebenfalls teuer und möglicherweise unnötig, und zwar insbe
sondere dann, wenn die zusätzlichen Kanäle nicht in kontinuier
licher Benutzung sind.
Momentane audio/visuelle Telefon- oder Konferenzsysteme sind
ebenfalls beschränkt auf die Bereitstellung solcher audio/vi
suellen Funktionalität nur an bestimmten Knoten, d. h. dem spe
ziellen Systemort und sind weder mobil noch verteilt (mit meh
reren Orten). Stand-alone-, "Roll-about"-Raumsysteme ermögli
chen solche Audio/Videokonferenzen nur innerhalb oder an diesen
bestimmten physikalischen Ort. Videotelefone sind ebenfalls mo
mentan auf ihre Installationsorte beschränkt. In ähnlicher Wei
se bieten PC-basierte Systeme solche Funktionalität nur an dem
gegebenen PC mit den notwendigen Netzwerkverbindungen (wie z. B.
ISDN) und mit der spezifizierten audio/visuellen Konferenzaus
rüstung, wie z. B. einer Videokamera, einem Mikrofon und den zu
sätzlichen Computerverarbeitungskarten, welche die audio/visu
elle Verarbeitung liefern. Weitere PCs müssen, um die audio/
visuelle Konferenzfunktionalität zu erlangen, ebenfalls mit je
der notwendigen Hardware, Software-Programmierung und Netzwerk
verbindungen ausgerüstet werden.
Solche üblichen audio/visuellen Konferenzsysteme sind schwierig
zusammenzubauen, zu installieren und zu verwenden. Beispiels
weise erfordert die Hinzufügung der audio/visuellen Funktiona
lität zu einem PC die Hinzufügung einer neuen PC-Karte, einer
Kamera, eines Mikrofons, die Installation von audio/visueller
Steuersoftware sowie die Installation von neuen Netzwerkverbin
dungen, wie z. B. ISDN. PC-basierte Systeme erfordern typischer
weise minimal einen ISDN-Basisraten-Schnittstellenservice, der
aus zwei ISDN-B-Kanälen (welche jeweils bei 64 kbps arbeiten)
plus einem D-Kanal (der bei 16 kbps arbeitet) bestehen. Zusätz
licherweise kann solch eine Netzwerkverbindung eine zusätzliche
Programmierung des PC mit notwendiger ISDN-spezieller Konfigu
rationsinformation erfordern, wie z. B. Konfigurationsinformati
on, welche für den Zentralamtsschaltertyp des Serviceanbieters
spezifisch ist, sowie ISDN-Service-Profilidentifizierer
information (SPID). Videokonferenz-Ruferstellungsprozeduren
sind ebenfalls typischerweise schwierig und kompliziert, wenn
sie diese momentanen Systeme benutzen.
Die übliche audio/visuelle Telefon- und Konferenzausstattung
ist ebenfalls beschränkt auf Kommunikation mit ähnlicher Aus
rüstung am entfernten Ende (entfernter Ort). Beispielsweise
übertragen Videotelefonsysteme, welche typischen Telefonsysteme
verwenden ("POTS" (gute alte Telefondienste))-Informationen in
analoger Form, beispielsweise als nachdem Trelliscode model
lierte Daten, bei V.34- und V34.bis-Raten (z. B. den höchsten
Datenrahmen von etwa 28,8 bis 33 kbps). Solche POTS-basierten
Videotelefonsysteme wären nicht kompatibel mit ISDN-basierten
audio/visuellen Konferenz- und Telefonsystemen, welche Informa
tionen in digitaler Information übertragen, z. B. unter der Ver
wendung der Q.931-Nachrichtensignalisierung, der Q.921-LAPD Da
tenverbindung und den digitalen Protokollen für die physikali
schen Schnittstellen Q910, und zwar mit Datenraten von 128 kbps
(zwei B-Kanäle) oder mehr (mit zusätzlichen Kanälen oder DSOs).
Zusätzlicherweise sind solche momentanen audio/visuellen Tele
fon- und Konferenzausrüstungen relativ teuer und in den meisten
Fällen hinreichend teuer, um für die inhäusige Benutzung oder
eine andere Verbraucherbenutzung abschreckend zu sein. Bei
spielsweise sind die Kosten von Roll-about-Raumsystemen typi
scherweise in der Größenordnung von Zehntausenden von Dollars.
PC-basierte Videokonferenzsysteme sind ebenfalls teuer, und
zwar mit Kosten in Höhe von Tausenden von Dollar.
Die momentanen audio/visuellen Telefon- und Konferenzausrüstun
gen sind nicht für mehrere gleichzeitige Videokonferenzen von
mehr als einem Ort geeignet. Zusätzlicherweise bieten die mo
mentanen Systeme (wie z. B. die in den PCs) keine multiplexier
ten Videokonferenzsitzungen, bei denen das Ausgabevideo eine
Anzeige der Videoeingabe von mehreren Videokameras an mehreren
Orten enthalten kann.
Dementsprechend gibt es ein Bedürfnis nach audio/visuellen Kon
ferenz- und Telefonsystemen, -ausrüstungen und -Verfahren, wel
che an mehr als einem bestimmten Knoten oder Ort innerhalb der
Benutzerumgebung arbeiten oder welche mobil sein können oder
welche so konfiguriert werden können wie es für zusätzliche Or
te notwendig ist. Solch ein System sollte kompatibel zur Benut
zung mit anderen existierenden Videokonferenzsystemen sein,
sollte benutzerfreundlich sein, sollte leicht installierbar und
benutzbar sein, und sollte relativ kostengünstig für einen Kauf
für zu Hause und für eine Benutzung durch die Verbraucher sein.
Zusätzlicherweise sollte solch ein System in der Lage sein,
mehrere Videokonferenzsitzungen zu ermöglichen, welche von meh
reren Orten stammen können.
Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst, wel
che in den Patentansprüchen definiert ist.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm zu Illustrieren einer Audio/Video-
Netzwerkkonfiguration zur Verwendung für eine Video
zugangsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfin
dung, welche in der fünften verwandten Anmeldung of
fenbart ist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm höherer Ebene zum Illustrieren ei
ner ersten Ausführungsform einer Videozugangsvorrich
tung und einer ersten Ausführungsform eines Videokon
ferenzsystems in Übereinstimmung mit der Erfindung,
welche in der fünften verwandten Anmeldung offenbart
ist;
Fig. 3 ein detailliertes Blockdiagramm zum Illustrieren ei
ner zweiten Ausführungsform einer Videozugangsvor
richtung und einer zweiten Ausführungsform eines Vi
deokonferenzsystems in Übereinstimmung mit der Erfin
dung, welche in der fünften verwandten Anmeldung of
fenbart sind;
Fig. 4A ein Blockdiagramm zum Illustrieren eine Drahtlei
tungs-Netzwerksschnittstelle der bevorzugten Vorrich
tungs-Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Er
findung, die in der fünften verwandten Anmeldung of
fenbart ist;
Fig. 4B ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Ausführungs
form eines ISDN-Bereichs einer Drahtleitungs-
Netzwerkschnittstelle einer ISDN-S/T-Schnittstelle in
Übereinstimmung mit der Erfindung, die in der fünften
verwandten Anmeldung offenbart ist;
Fig. 4C ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Ausführungs
form eines ISDN-Abschnitts einer Drahtleitungs-
Netzwerkschnittstelle unter Verwendung einer ISDN-U-Schnitt
stelle in Übereinstimmung mit der Erfindung,
die in der fünften verwandten Anmeldung offenbart
ist;
Fig. 5 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Mikroprozes
sors-Untersystems der bevorzugten Vorrichtungs-
Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung,
die in der fünften verwandten Anmeldung offenbart
ist;
Fig. 6 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Audio/Video-
Kompressions- und -Dekompressions-Untersystems der
bevorzugten Vorrichtungs-Ausführungsform in Überein
stimmung mit der Erfindung, die in der fünften ver
wandten Anmeldung offenbart ist;
Fig. 7 ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Benutzerau
dio-Schnittstelle der bevorzugten Vorrichtungs-
Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung,
die in der fünften verwandten Anmeldung offenbart
ist;
Fig. 8 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines RF-Modu
lators der bevorzugten Vorrichtungs-
Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung,
die in der fünften verwandten Anmeldung offenbart
ist;
Fig. 9 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines RF-De
modulators der bevorzugten Vorrichtungs-
Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung,
die in der fünften verwandten Anmeldung offenbart
ist;
Fig. 10 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Kamera
schnittstelle der bevorzugten Vorrichtungs-
Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung,
die in der fünften verwandten Anmeldung offenbart
ist;
Fig. 11 einen Fließplan zum Illustrieren des Verfahrens der
bevorzugten Ausführungsform in Übereinstimmung mit
der Erfindung, die mit der fünften verwandten Anmel
dung offenbart ist;
Fig. 12 einen Fließplan zum Illustrieren der Telefon- und Vi
deokonferenz-Steuermethodik der bevorzugten Ausfüh
rungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung, die
in der fünften verwandten Anmeldung offenbart ist;
Fig. 13 ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer dritten Aus
führungsform einer Videozugangsvorrichtung 750 und
einer dritten Ausführungsform eines Videokonferenzsy
stems 705 unter Verwendung von Videotelefonvorrich
tung 700 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er
findung;
Fig. 14 ein detailliertes Blockdiagramm zum Illustrieren ei
ner ersten Ausführungsform einer Videotelefonvorrich
tung 700 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er
findung;
Fig. 15 ein detailliertes Blockdiagramm zum Illustrieren ei
ner zweiten Ausführungsform einer Videotelefonvor
richtung 800 in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 16 ein detailliertes Blockdiagramm zum Illustrieren ei
ner vierten Ausführungsform einer Videozugangsvor
richtung 850 in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 17 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines erweiterten
Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-
Untersystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung; und
Fig. 18 einen Fließplan zum Illustrieren des Videomultiple
xierverfahrens in Übereinstimmung mit der vorliegen
den Erfindung.
Wie oben erwähnt, bleibt ein Bedürfnis nach audio/visuellen
Konferenz- und Telefonsystemen, -Vorrichtungen und -Verfahren,
welche an mehr als einem bestimmten Knoten oder Ort innerhalb
der Benutzerumgebung arbeiten können oder mobil sein können
oder konfiguriert werden können, wie für zusätzliche Orte benö
tigt. Wie in Fig. 1-12, welche nachstehend erörtert werden,
illustriert, bietet die bevorzugte Ausführungsform der Erfin
dung solch eine audio/visuelle Konferenz- und Telefonmöglich
keit an einem oder mehreren Orten innerhalb der Benutzerumge
bung, kann mobil sein und kann so konfiguriert werden, wie für
zusätzliche Orte benötigt. Zusätzlicherweise verwendet in Über
einstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform das audio/vi
suelle Konferenz- und -Telefonsystem eine Ausrüstung, welche
typischerweise in den Häusern der Benutzer oder der Umgebung
gefunden wird, wie z. B. existierende Fernseher, Videokameras
oder Camcorder und Telefone. Zusätzlicherweise ist solch ein
System derart entworfen, daß es kompatibel für die Benutzung
mit anderen existierenden Konferenzsystemen ist, kann über eine
Vielfalt von angeschlossenen Telekommunikationsnetzwerken ver
wendet werden, wie z. B. ISDN oder POTS, ist benutzerfreundlich,
leicht installierbar und verwendbar, und und sollte relativ ko
stengünstiger für einen Verkauf für zu Hause und für die Benut
zung von Verbrauchern sein.
Ebenfalls ist, wie oben erwähnt, ein Bedürfnis nach audio/vi
sueller Telefon-und Konferenzausrüstung geblieben, welche meh
rere gleichzeitige Videokonferenzen von mehr als einem Ort er
möglichen. In Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung können mehrere simultane Videokonferenzen
von mehr als einem Ort geschehen, was multiplexierte Videokon
ferenzsitzungen bietet, bei denen das Ausgabevideo Anzeigen von
Videoeingaben von verschiedenen Videokameras an mehreren Orten
enthalten können. Zusätzlicherweise sind in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung verschiedene Videotelefonvorrich
tungs-Ausführungsformen offenbart, welche eine Alternative zur
Verwendung der Telefone, Videokameras und Fernseher bieten, wie
benutzt und offenbart bei der Erfindung der fünften verwandten
Anmeldung. Die verschiedenen Videotelefon-Vorrichtungs-
Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er
findung können ebenfalls über eine Vielzahl von angeschlossenen
Telekommunikations-Netzwerken (wie z. B. ISDN oder POTs) verwen
det werden, sind benutzerfreundlich, leicht installierbar und
benutzbar und sollten ebenfalls kostengünstiger zum Kauf für zu
Hause und zur Verwendung durch Verbraucher sein.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Konfigura
tion eines Audio/Videonetzwerks 100 für eine Videozugangsvor
richtung 110 in Übereinstimmung mit der Erfindung, die in der
fünften verwandten Anmeldung offenbart ist. Wie in Fig. 1 il
lustriert, kann die Videozugangsvorrichtung 110 1 bis zur Video
zugangsvorrichtung 110 n (individuellermaßen und kollektiverwei
se als Videozugangsvorrichtung(en) 110 bezeichnet) einen Ort im
Freien haben, beispielsweise in der Umgebung des Teilnehmers
109 1 (Videozugangsvorrichtung 110 1) oder können Orte im Haus
aufweisen, beispielsweise in der Umgebung des Teilnehmers 109 2
und 109 n (Videozugangsvorrichtung 110 1 und Videozugangsvorrich
tung 110 n). Die in Fig. 1 illustrierte Videozugangsvorrichtung
110 kann eine erste Ausführungsform haben, wie in Fig. 2 illu
striert oder eine zweite und bevorzugte Ausführungsform als Vi
deozugangsvorrichtung 150, welche in Fig. 3 illustriert ist,
und daher soll wie hier benutzt, eine Referenz auf irgendeine
der Ausführungsformen der Videozugangsvorrichtungen 110 und 150
derart verstanden werden, daß sie die andere Vorrichtungs-
Ausführungsform oder ihre äquivalente ebenfalls bedeutet oder
umfaßt. Mit Bezug auf Fig. 1 liefert in Übereinstimmung mit
der Erfindung die Videozugangsvorrichtung 110 Audio- und Video
telefon und Konferenzdienste über einen ersten Kommunikations
kanal 103, welcher bei einer bevorzugten Ausführungsform eine
Drahtleitung ist, wie z. B. ein oder mehrere Paare verdrillter
Drähte, welche in Audio/Video-Netzwerk 100 (welches mehrere
Konfigurationen einnehmen kann) verwendet wird. Ebenfalls bei
der bevorzugten Ausführungsform kann der erste Kommunikations
kanal 103 sowohl für digitale als auch für analoge Kommunika
tionen verwendet werden, wie z. B. ISDN oder gewöhnliche Tele
fonate, die gemeinhin als POTS bekannt sind. Der erste Kommuni
kationskanal 103 wiederum ist über einen lokalen digitalen
(oder analogen) Schaltung 135 mit einem Netzwerk 140 verbunden.
Das Netzwerk 140 beispielsweise kann ein öffentliches geschal
tetes Telefonnetzwerk ("PSTN") oder ein digitales Netzwerk mit
integrierten Dienstleistungen ("ISDN") oder irgendeine Kombina
tion solcher existierenden oder zukünftigen Telekommunikations
netzwerke sein.
Wie oben illustriert, ist die Videozugangsvorrichtung 110 (oder
150) der Erfindung, die in der fünften verwandten Anmeldung of
fenbart ist, direkt mit einem Netzwerk 140 verbindbar (über ei
nen lokalen digitalen oder analogen Schalter 135 eines Netzwer
kanbieter-Zentralamts), wie z. B. ISDN oder PSTN. Daraus resul
tierend kann die Videozugangsvorrichtung 110 (oder 150). Der in
der fünften verwandten Anmeldung offenbarten Erfindung bei mo
mentan existierenden Telekommunikationsinfrastrukturen, wie
z. B. ISDN oder PSTN verwendet werden. Im Gegensatz dazu kommu
nizieren die Videozugangsvorrichtungen, die in der zweiten und
dritten verwandten Anmeldung offenbart sind, mit einer dazwi
schenliegenden Primärstation, welche dann einen Zugang zu ei
ner Kabelvideodienst-Infrastruktur und zu einem Netzwerk bie
tet, wie z. B. ISDN oder PSTN, und zwar unter Verwendung eines
Protokolls, wie z. B. CACS (Kabelzugangssignalisierung), über
einen Kommunikationskanal (wie z. B. ein bevorzugtes hybrides
Faserkoaxialkabel). Obwohl die Benutzung von CACS und dem in
der zweiten und dritten verwandten Anmeldung offenbarten Syste
men gewisse Vorteile aufweisen kann, war solch eine sehr hohe
Geschwindigkeit, niedrige Fehlerrate asynchroner Betriebsdaten
transfer mit sehr hohem Datendurchsatz, bedarfsweise Verwendung
der Kanalzuordnung, direkte Netzwerkverbindung ausgeschlossen.
Daraus resultierend ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung und der fünften verwandten Anmeldung offenbarten Er
findung eine direkte Verbindung mit dem Netzwerk vorgesehen, so
daß z. B. die Videozugangsvorrichtung 110 (oder 150) verwendet
werden kann für Videokonferenzen und -Telefongespräche und zwar
direkt mit momentan existierenden Telekommunikationsnetzwerk,
Infrastrukturen, wie z. B. ISTN oder PSTN, ohne weitere Infra
strukturerfordernisse.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm höherer Ebene zum Illustrieren
einer ersten Ausführungsform einer Videozugangsvorrichtung,
nämlich einer Videozugangsvorrichtung 110, und zum Illustrieren
eines Videokonferenzsystems 200 in Übereinstimmung mit der Er
findung, die in der fünften verwandten Anmeldung offenbart ist.
Das Videokonferenzsystem 200 in Übereinstimmung mit der Erfin
dung, die in der fünften verwandten Anmeldung offenbart ist,
enthält eine Videozugangsvorrichtung 110, eine Audiovorrichtung
220, ein oder mehrere Videoanzeigen 225 1 bis 225 n (individuell
und kollektiv bezeichnet als Videoanzeige(n) 225, eine Kamera
schnittstelle 235 und eine Videokamera 230. Die Videozugangs
vorrichtung 210 ist mit einem ersten Kommunikationskanal 230
verbindbar zur Kommunikation mit einem Netzwerk 140 über einen
lokalen digitalen oder analogen Schalter 135 und ist mit einem
zweiten Kommunkationskanal 227 verbunden, der typischerweise
innerhalb oder in der Nähe der Umgebung des Benutzers (oder
Teilnehmers) 109 liegt. Beispielsweise kann der zweite Kommuni
kationskanal 225 ein internes Koaxialkabel mit 75 Ohm sein, das
typischerweise bei Kabelfernsehen verwendet wird, oder kann ei
ne andere Form von Kommunikationskanal sein, wie z. B. ein ver
drilltes Paar oder eine andere Drahtleitung, eine drahtlose
Verbindung oder ein PLC (Stromleitungsträger über existierenden
Haus-Wechselstromleitungen). Das Audiogerät 220 ist mit der Vi
deozugangsvorrichtung 110 verbunden und kann ein Mikrofon und
einen Lautsprecher enthalten, oder wie nachstehend mit Bezug
auf Fig. 3 erörtert, kann vorzugsweise als Telefon vorliegen
(oder äquivalent als Gegensprechgerät). Eine oder mehrere Vi
deoanzeigen 225 werden zum Anzeigen des eingehenden Videoab
schnitts eines Audio- und Videokonferenzanrufs oder -Sitzung
verwendet (eingehend im Sinne von Übertragen an die Videozu
gangsvorrichtung 110 von einem anderen Ort), kann ebenfalls ei
nen Lautsprecher zur Ausgabe des eingehenden Audioabschnitts
eines Audio- und Videokonferenzanrufs oder -sitzung aufweisen
und sind unter Verwendung von ein oder mehreren Fernsehern bei
der bevorzugten Ausführungsform implementiert. Die Videokamera
230 wird zum Erzeugen des auslaufenden Videoabschnitts eines
Audio- und Video-Konferenzanrufs oder -sitzung verwendet
(ausgehend im Sinne von Übertragen von der Videozugangsvorrich
tung 110 zu einem weiteren Ort), kann ebenfalls ein Mikrofon
zur Erzeugung des ausgehenden Audioabschnitts eines Audio- und
Video-Konferenzanrufs oder -Sitzung enthalten und ist unter
Verwendung eines üblichen Videokamera oder eines Camcorders bei
der bevorzugten Ausführungsform implementiert. Die Kamera
schnittstelle 235 wird zum Modulieren des Videoausgabesignals
von der Videokamera 230 zur Übertragung auf die zweiten Kommu
nikationskanal 227 an die Videozugangsvorrichtung 110 verwendet
und, wie später detaillierter erörtert, die Kameraschnittstelle
235 kann direkt in die Videokamera 230 eingegliedert sein.
Weiterhin mit Bezug auf Fig. 2 enthält die Videozugangsvor
richtung 210 eine Drahtleitungs-Netzwerksschnittstelle 210
(ebenfalls als äquivalent einer Netzwerkschnittstelle 210 be
zeichnet), einen Radiofrequenz(RF)-Modulator und -Demodulator
205 (ebenfalls als ein RF-Modulator/Demodulator) 205 bezeich
net, eine Benutzerschnittstelle 215 und eine Prozessoranordnung
190. Die Drahtleitungs-Netzwerksschnittstelle 210 ist mit einem
ersten Kommunikationskanal 103 zum Empfang eines ersten Proto
kollsignals von dem Netzwerk 140 verbindbar, um ein empfangenes
Protokollsignal zu bilden und zur Übertragung eines zweiten
Protokollsignals an das Netzwerk 140 zum Bilden eines übertra
genen Protokollsignals. Diese ersten und zweiten Protokollsi
gnale können mehrere Schichten und Typen von Protokollkodierung
und -modulation aufweisen. Zunächst enthalten solche ersten und
zweiten Protokollsignale vorzugsweise eine Audio/Video-
Kompressions- (und -Dekompressions)-Kodierung (und -Dekodie
rung) und zwar vorzugsweise unter Verwendung der internationa
len Telekommunikationsunion (ITU) H.32x-Serie oder Protokollfa
milie, wie z. B. H.320, das bei digitalen Diensten verwendet
wird (ISDN), H.324, das bei analogen Diensten verwendet wird
(PSTN), H.323, das bei LANs verwendet wird (Lokalbereichnetz
werk), weitere H.32x-Protokolle (wie z. B. H.321 und H.322) und
weitere ITU-Protokolle, welche sich auf Audio/Video- und andere
Datenkommunikationen beziehen. Zusätzlich werden bei der bevor
zugten Ausführungsform weitere Protokollschichten verwendet,
und zwar einschließlich weitere Kodierung/Dekodierung und/oder
Modulation/Demodulation eines H.32x-kodierten Audio/Video-
Signals. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden zur ISDN-Über
tragung und Empfangs ISDN-Protokolle zum Kodieren, Dekodie
ren, Rahmenbilden usw. von H.32x-kodierten Audio/Videosignalen
verwendet, und zwar beispielsweise unter Benutzung einer Q.931-Nach
richtensignalisierung, einer Q.921-LAPD-Datenverbindung und
von digitalen Protokollen mit einer physikalischen Schicht
(Schnittstelle) vom Typ Q.910. Ebenfalls wird bei der bevorzug
ten Ausführungsform zur PSTN (POTS) Übertragung und Empfang ein
H.32x-kodiertes Audio/Videosignal weiter Protokoll-kodiert/de
kodiert und moduliert/demoduliert, und zwar unter Verwendung
der ITU-V.x-Familie oder -Serie von analogen Übertragungsproto
kollen, wie z. B. V.34, V.34bis oder möglichen oder vorgeschla
genen analogen Protokollen mit höherer Datenrate. Beispielswei
se kann zur analogen POTS-Übertragung die Audio/Videodaten kom
primiert werden und formatiert werden unter Verwendung des ITU
H.323- oder H.324-Protokolls, dann weiter kodiert und moduliert
werden unter Verwendung der Protokolle ITU V.34 oder V.34bis.
Wie nachstehen detaillierter mit Bezug auf Fig. 4 erörtert,
wird die Drahtleitungs-Netzwerksschnittstelle 210 zum Übertra
gen und Empfangen von analogen und digitalen Video- und Audio-
Informationen und -Daten (im allgemeinen als Daten bezeichnet)
verwendet, und zwar in einem beliebigen vorgegebenen Format,
Protokoll, oder Modulationsschema, das mit dem Netzwerk 140 und
irgendwelchen besonderen Netzwerkverbindungen kompatibel ist.
Beispielsweise überträgt, wenn mit einem ISDN über den ersten
Kommunikationskanal 103 verbunden, die Drahtleitungs-
Netzwerksschnittstelle 210 Daten in Übereinstimmung mit der
ISDN-Protokollreihe, wie z. B. der Q.x-Serie, und empfängt sie.
Ebenfalls sind, wie hier verwendet, Eingabe- und Ausgaberich
tungen definiert, um eine Vermischung zwischen eingehenden und
auslaufenden Signalen zu vermeiden, da beispielsweise ein ein
gehendes Signal zur Videozugangsvorrichtung 110 von dem Netz
werk 140 ein ausgehendes Signal von der Videozugangsvorrichtung
110 ist, wenn es an eine Videoanzeige 225 auf dem zweiten Kom
munkationskanal 227 übertragen wird. Daraus folgend sind Einga
be- und Ausgaberichtungen an der Schnittstelle zwischen der Vi
deozugangsvorrichtung 110 einerseits und dem zweiten Kommunika
tionskanal 227 oder Audioeinrichtung 220 anders als folgender
maßen definiert. Ein Eingabesignal, wie z. B. ein eingegebenes
Video- oder Audiosignal, wird an die Videozugangsvorrichtung
110 von dem zweiten Kommunikationskanal 227 (oder im Fall der
Audioeingabe von der Audioeinrichtung 220) eingegeben und kann
beispielsweise von der Videokamera 230 stammen und wird von der
Videozugangsvorrichtung 110 an das Netzwerk 140 übertragen; um
gekehrterweise wird ein Ausgabesignal, wie z. B. ein ausgegebe
nes Video- oder Audiosignal von der Videozugangsvorrichtung 110
an den zweiten Kommunikationskanal 225 (oder im Fall der Audio
ausgabe an die Audioeingabe 220) ausgegeben und kann beispiels
weise von einem entfernten Ort über das Netzwerk 140 stammen,
und wird durch die Videozugangsvorrichtung 110 über den ersten
Kommunikationskanal 103 empfangen und wird übertragen oder aus
gegeben durch die Videozugangsvorrichtung 110 auf den zweiten
Kommunikationskanal 227 an eine Videoanzeige 225 oder an die
Audioeinrichtung 220 ausgegeben.
Weiter mit Bezug auf Fig. 2 wird der RF-Modulator und -Demo
dulator 205 verwendet zum Umwandeln eines Basisbandsausgabe-
Videosignals (von der Prozessoranordnung 190) in ein Radiofre
quenzausgabe-Videosignal und zwar zur Übertragung auf dem zwei
ten Kommunikationskanal 227 und Empfang durch eine oder mehrere
der Videoanzeigen 225 und zum Umwandeln eines Radiofrequenzein
gabe-Videosignals (von der Kameraschnittstelle 235) in ein Ba
sisbandeingabe-Videosignal zur Eingabe an die Prozessoranord
nung 190. Die Benutzerschnittstelle 215 wird zum Empfang eines
Steuersignals einer Vielzahl von Steuersignalen verwendet, wie
z. B. einer Anforderung zum Erstellen eines Telefonanrufs, einer
Anforderung zum Erstellen eines Audio- und Video-Konferenz
anrufs, und weiterer Steuersignale wie z. B. Alarmsignale ein
laufender Telefon- oder Audio- und Video-Konferenzanrufe. Die
Prozessoranordnung 190 ist mit der Drahtleitungs-Netzwerk
schnittstelle 210, mit dem Radiofrequenz-Modulator/Demodulator
205 und mit der Benutzerschnittstelle 215 verbunden. Wie nach
stehend detaillierter erklärt, kann die Prozessoranordnung 190
aus einer einzelnen integrierten Schaltung ("IC") bestehen,
oder kann eine Vielzahl integrierter Schaltungen oder weiterer
Komponenten aufweisen, die verbunden sind oder zusammen grup
piert sind, wie z. B. Mikroprozessoren, digitale Signalprozesso
ren, ASICs, zugehörigen Speicher (wie z. B. RAM oder ROM) und
weitere ICs und Komponenten. Daraus resultieren sollte, wie
hier verwendet, der Ausdruck Prozessoranordnung derart verstan
den werden, daß er äquivalenterweise einen einzelnen Prozessor
oder eine Anordnung von Prozessoren, Mikroprozessoren, Control
lern oder eine andere Gruppierung integrierter Schaltung bedeu
tet und enthält, welche die nachstehend detaillierter beschrie
benen Funktionen ausführen. Beispielsweise ist bei einer bevor
zugten Ausführungsform, die Prozessoranordnung 190 implemen
tiert, wie in Fig. 3 illustriert, und enthält ein Audio/Video-
Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem 265 und ein Mi
kroprozessor-Untersystem 260. Wie nachstehend detaillierter er
örtert, kann die Methodik der vorliegenden Erfindung program
miert und gespeichert werden und zwar als ein Satz von Program
manweisungen zu aufeinanderfolgenden Ausführungen in der Pro
zessoranordnung 190 und seinen zugehörigen Speicher oder äqui
valenten Komponenten. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird
die Prozessoranordnung 190 in Zusammenhang mit einem gespei
cherten Satz von Programmanweisungen und ansprechend auf ir
gendwelche Steuersignale verwendet, die durch den Benutzer ein
gegeben werden oder vom Netzwerk empfangen werden, nämlich zu
nächst zum Umwandeln des empfangenen Protokollsignals (von der
Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle 210) sowohl als Basisband
ausgabe-Videosignal (durch den RF-Modulator/Demodulator 205 zum
Modulieren und an eine Videoanzeige 225 zu übertragen) als auch
in ein Ausgabeaudiosignal (an die Audioeinrichtung 220 übertra
gen oder kombiniert mit dem Basisband-Ausgabe-Videosignal und
moduliert und übertragen an die Videoanzeige 225 oder Basis;
und zweitens zum Umwandeln von sowohl einem Basisbandeingabe-
Videosignal (dem demodulierten Eingabesignal, das von der Kame
raschnittstelle 235) als auf ein Eingabeaudiosignal (von der
Audioeinrichtung 220 oder kombiniert mit dem Basisbandeingabe-
Videosignal, welches von der Videokamera 230 und der Kamera
schnittstelle 235 herrührt) in das zweite Protokollsignal (zu
modulieren oder formatieren und zu übertragen durch die Draht
leitungs-Netzwerkschnittstelle 210 an das Netzwerk 240). Die
Funktionen von jeder der Komponenten der Videozugangsvorrich
tung 110 werden nachstehend detaillierter mit Bezug auf die Fig.
3-10 erörtert.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm höherer Ebene zum Illustrieren
einer zweiten Ausführungsform einer Videozugangsvorrichtung,
nämlich einer Videozugangsvorrichtung 150 und zum Illustrieren
einer zweiten Ausführungsform eines Videokonferenzsystems 300
in Übereinstimmung mit der Erfindung, die in der fünften ver
wandten Anwendung offenbart ist. Die zweite Vorrichtungs-
Ausführungsform, nämlich die in Fig. 3 illustrierte Videozu
gangsvorrichtung 150 ist die bevorzugte Vorrichtungs-
Ausführungsform der Erfindung und ist in sämtlichen Belangen
äquivalent zu und kann auf gleiche Art und Weise benutzt werden
wie die erste Ausführungsform, die Videozugangsvorrichtung 110,
welche in Fig. 1 und 2 illustriert ist. In ähnlicher Weise ist
die zweite Ausführungsform des Videokonferenzsystems, des Vi
deokonferenzsystems 300 ebenfalls die bevorzugte Systemausfüh
rungsform und ist in allen weiteren Belangen äquivalent zu und
kann auf gleiche Art und Weise benutzt werden wie die erste
Ausführungsform das Videokonferenzsystem 200, welches in Fig.
2 illustriert ist.
Wie in Fig. 3 illustriert, enthält die Videozugangsvorrichtung
150 ein Mikroprozessor-Untersystem 260 und ein Audio/Video-
Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem 265, welche die
Prozessoranordnung 190 bilden, die oben mit Bezug auf Fig. 2
erörtert wurde. Die Videozugangsvorrichtung 150 enthält eben
falls eine ISDN-Schnittstelle 245 und eine Telefonschnittstelle
250 (welche individuell oder in Kombination äquivalenterweise
als die in Fig. 2 illustrierte Drahtverbindungs-
Netzwerksschnittstelle 210 dienen), eine Benutzeraudioschnitt
stelle 255 (welche äquivalenterweise als die Benutzerschnitt
stelle 215 dient, die in Fig. 2 illustriert ist); und einen
RF-Modulator 270 und einen RF-Demodulator 275 (welche zusammen
äquivalentermaßen als RF-Modulator/Demodulator 205 dienen, wie
er in Fig. 2 illustriert ist). Bei dieser bevorzugten Ausfüh
rungsform enthält der erste Kommunikationskanal 103 eine ISDN- oder
eine andere Digitalleistung 105, welche mit der ISDN-Schnitt
stelle 245 verbindbar ist, sowie eine Telefon (POTS)-Lei
tung 107, welche mit der Telefonschnittstelle 250 verbindbar
ist. Abhängig von der gewünschten Ausführungsform, welche nach
stehend mit Bezug auf Fig. 4 erörtert wird, müssen sowohl die
ISDN-Schnittschalter 245 (und die entsprechende Digitalleitung
105) als auch die Telefonschnittstelle 250 (und die entspre
chende Telefonleitung 107) nicht enthalten sein, wenn die eine
oder die andere ausreicht. Beispielsweise kann ein Benutzer
oder Teilnehmer, der nicht eine ISDN-Verbindung wünscht, eine
Implementierung der Videozugangsvorrichtung 150 auswählen, wel
che nur eine Telefonschnittstelle 250 (und eine entsprechend
Telefonleitung 107) aufweist, und zwar ohne eine zusätzliche
ISDN-Schnittstelle 245 (und eine entsprechende digitale Leitung
105). Die bevorzugte Ausführungsform der Videozugangsvorrich
tung 150, welche in Fig. 3 illustriert ist, enthält ebenfalls
eine Leitung oder einen Verbinder 115 zur Verbindung mit einer
Fernsehantenne oder mit einem Kabelfernsehanschluß zur Eingabe
einer Fernsehsendung, von Kabelfernsehen oder einem andere Vi
deo; einen Filter 285 sowie einen Richtungskoppler 290. Die
Funktionen dieser Komponenten werden nachstehend näher erläu
tert.
Wie in Fig. 3 illustriert, enthält die zweite Ausführungsform
des Videokonferenzsystems 300 (als eine Audioschnittstelle) ein
oder mehrere Telefone 295 1 bis 295 n (individuellermaßen und
kollektivermaßen als Telefon(e) 295 bezeichnet, wobei die Tele
fone 295 äquivalenterweise als die Audioeinrichtung 220 dienen,
die in Fig. 2 illustriert ist) die Videozugangsvorrichtung
150; eine Videokamera 230; eine Kameraschnittstelle 235 (welche
ebenfalls innerhalb der Videokamera 230 eingegliedert oder ent
halten sein kann); einen oder mehrere Fernseher 240 1 bis 240 n
(welche individuellerweise und kollektiverweise als Fernsehap
parat(e) 240 bezeichnet werden und welche äquivalenterweise als
die Videoanzeigen 225 dienen, die in Fig. 2 illustriert sind);
sowie einen zweiten Kommunikationskanal 227, der, wie oben er
wähnt, vorzugsweise ein Koaxialkabel in der Benutzerumgebung
(oder der Teilnehmerumgebung) ist.
Mit Bezug auf Fig. 3 liefert die Videozugangsvorrichtung 150
sowohl Telefondienste (POTS) als auch einen Audio/Videokonfe
renzdienst, unter Verwendung üblicher Haushaltsanwendungen zur
Interaktion mit dem Benutzer (oder Teilnehmer) in dem Videokon
ferenzsystem 300, wie z. B. Telefon 295 1 bis 295 n zur Eingabe
von Steuersignalen und zur Audioeingabe und Ausgabe; eine Vi
deokamera 230 zur Videoeingabe (z. B. ein Video-Camcorder); und
Fernsehapparat(e) 240 zur Videoausgabe (wie oder anstelle der
Videoanzeigen 225). Beim Liefern des POTS-Dienstes hat die Vi
deozugangsvorrichtung 150 eine Schnittstelle mit der typischen
existierenden verdrillten Paarverkabelung 294 in der Benutzer
(oder Teilnehmer)-Umgebung, so daß irgendein Telefon in der Be
nutzerumgebung, wie z. B. die Telefone 295 1 bis 295 n, verwendet
werden können. Die Videozugangsvorrichtung 250 liefert eben
falls einen Leitungsstrom und die traditionellen "BORSHT"-Funk
tionen für den typischen (POTS)-Telefonservice, wie nach
stehend näher erläutert.
Beim Bieten des Videokonferenzdienstes können irgendwelche der
Vielzahl der Telefone 295 1 bis 295 n (individuellermaßen und
kollektivermaßen als Telefon(e) 295 bezeichnet) zur Ruf-
(Konferenz)-Einrichtung oder Aufstellen und zur Audioeingabe- und
-Ausgabe verwendet werden. Das Radiofrequenz-Ausgabe
videosignal (von der Videozugangsvorrichtung 250) kann auf ir
gendeinem der Fernseher 240 angezeigt werden, die mit dem zwei
ten Kommunikationskanal 227 (wie z. B. einem CATV-Koaxialkabel)
innerhalb der Benutzerumgebung verbunden sind, angezeigt wer
den, und zwar unter Verwendung eines beliebigen Kanals (wenn
nicht mit den Kabel-TV verbunden) oder unter Verwendung irgend
eines freien Kanals innerhalb des CATV-Abwärtsstrom
frequenzbandes (beispielsweise Kanal 3 oder 4). Das Radiofre
quenzausgabe-Videosignal wird ursprünglichermaßen über den er
sten Kommunikationskanal 103 von dem Netzwerk 140 in einem mo
dulierten oder digitalen Form empfangen, wie z. B. als digitale
modulierte und kodierte Daten unter Verwendung von einem oder
mehreren Protokollen, wie z. B. H.32x und Q.x oder V.x, welche
als ein empfangenes oder erstes Protokollsignal bezeichnet wer
den können. Das erste Protokollsignal wird über den ersten Kom
munikationskanal 103 des Audio/Videonetzwerks 100 empfangen,
und wurde beispielsweise über das Netzwerk 140 von einer ande
ren, zweiten Benutzerumgebung empfangen. Das erste Protokollsi
gnal, das typischerweise aus kodierten/modulierten und kompri
mierten digitalen Daten besteht wird durch die Videozugangsvor
richtung 150 empfangen, welche die Daten dekodiert/demoduliert
und dekomprimiert und sie in ein Basisbandausgabe-Videosignal
umwandelt, wie z. B. ein zusammengesetztes NTSC/PAL-Videosignal
(wobei NPSC ein Videoformat ist, das typischerweise in Nordame
rika und Japan verwendet wird, und wobei PAL ein Videoformat
ist, das typischerweise in Europa verwendet wird). Andere Vide
oformate können ebenfalls verwendet werden, wie z. B. SECAM
(typischerweise in Frankreich benutzt) oder HDTV (Hoch
definitions-Televisionsformat). Dieses Basisband-Ausgabe-
Videosignal (auf der Leitung 271) wird dann RF-moduliert (unter
Verwendung des RF-Modulators 270) auf einen verfügbaren Video-
R-Träger und eingespeist in den zweiten Kommunikationskanal 227
(z. B. das Koaxialkabel) in der Benutzerumgebung unter Verwen
dung eines Richtungskopplers 290 (vorzugsweise mit vier Ports).
Das Radiofrequenzausgabe-Videosignal wird dann an alle Televi
sionsempfänger wie z. B. die Fernsehgeräte 240, innerhalb der
Benutzerumgebung, wie z. B. einem Haus oder einem Büro, gesen
det. Der Richtungskoppler 290 wird bei der bevorzugten Ausfüh
rungsform verwendet, um Richtungssignaleinspeisung zu liefern,
wobei eine Isolierung mit irgendeinem CATV-Netzwerk, (das über
die Leitung 115 angeschlossen sein kann) vorgesehen wird.
Das Videosignal, das von der Benutzerumgebung herrührt und über
das Netzwerk 140 zu einer weiteren, zweiten Benutzerumgebung
(oder an einen anderen Ort) zu übertragen ist, stammt von einer
Videokamera (oder einem Camcorder) 230, welcher ein Videosignal
erzeugt, z. B. ein zusammengesetztes NTSC/PAL-Videosignal, wel
ches ebenfalls vorzugsweise auf Kanal 3 oder 4 (61,25 oder
67,25 MHz) moduliert wird. Dieses RF-Videosignal von der Video
kamera 230 wird mit einer Kamerschnittstelle 235 verbunden oder
gekoppelt, welche ein Offsetmixer zum Verschieben des RF-Video
signals (typischerweise auf einem 62,25 oder 67.25 MHz-Trä
ger) verwendet, auf ein Spektrum höher als typische CATV-Fre
quenzen, wie z. B. das 1,2 GHz- oder 900 MHz-Band, um eine
Interferenz mit den Radiofrequenzausgabe-Videosignalen oder an
deren CATV-Abwärtsstromkanälen zu vermeiden. Wenn die Videozu
gangsvorrichtung nicht mit CATV verbunden ist, können solch ei
ne Offsetmischung überflüssig sein, und die Kameraschnittstelle
235 kann aus dem System 300 weggelassen werden, und zwar unter
der Voraussetzung, daß die Interferenz mit den stromabwärtslau
fenden Radiofrequenzausgabe-Videosignale vermieden werden kann
(beispielsweise unter Verwendung einer stromabwärtslaufenden
Übertragung auf dem Kanal 9 und einer Stromaufwärts-(Eingabe-)
Übertragung auf dem Kanal 3 oder 4. Für diese Videokamera 330,
welche keinen Modulator zum Verschieben des zusammengesetzten
NTSC/PAL-Videosignals auf Kanal 3 oder 4 enthalten, kann solch
eine Modulation in der Kameraschnittstelle 235 enthalten sein;
umgekehrtermaßen können die Funktionen der Kameraschnittstelle
235 ebenfalls direkt in die Videokamera 230 eingegliedert sein.
Das verschobene (Offset-gemischte) Videosignal von der Kamera
schnittstelle 235 (oder das unverschobene Videosignal direkt
von der Kamera 230, falls CATV oder eine andere stromabwärts
verlaufende Interferenz kein Problem darstellt), welches hierin
als Radiofrequenzeingabe-Videosignal bezeichnet wird, wird dann
in denselben zweiten Kommunikationskanal 227 eingespeist,
(ebenfalls mit den Fernsehern 240 verbunden) und an die Video
zugangsvorrichtung 150 übertragen. Die Videozugangsvorrichtung
250 empfängt das Radiofrequenzeingabe-Videosignal über den
Richtungskoppler (beispielsweise bei 1,2 GHz oder 900 MHz) und
demoduliert das Signal auf das Basisband unter Verwendung des
RF-Demodulators 275 zum Bilden eines Basisbandeingabe-
Videosignals (auf der Leitung 272). Das Basisbandeingabe-
Videosignal wird dann in digitale Formen gewandelt und kompri
miert, um ein zweites Protokollsignal zu bilden, wie z. B.
H.32x-kodiertes Videosignal, und wird übertragen (zum Bilden
eines übertragenen Protokollsignals, welches vorzugsweise eine
weitere Kodierung und/oder Modulation aufweist, wie z. B. ein
weiteres Q.x- oder V.x-kodiertes Signal) über das Au
dio/Videonetzwerk 100 über den ersten Kommunikationskanal 103.
Bei der bevorzugten Ausführungsform kann unter Verwendung eines
leeren Videokanals von 1,2 GHz oder 900 MHz eine Interferenz
mit irgendeinem verwendbaren stromabwärtslaufenden oder strom
aufwärtslaufenden Video-Fernseh- oder CATV-Dienst vermieden
werden. Das Signal mit 1,2 GHz oder 900 MHz wird ebenfalls aus
dem Durchführ-Kabel oder der Verbindung 287 durch einen Tief
paßfilter 285 gefiltert, so daß das Signal stark abgeschwächt
wird, bevor es die Videozugangsvorrichtung 250 durch irgendein
Kabel verlassen kann, welches über die Leitung 105 angebracht
sein kann.
Obwohl die Primärfunktion der Videozugangsvorrichtung 110 (oder
150) und des Videokonferenzsystems 200 (oder 300) darin be
steht, vollständige Duplexvideo-Kommunikationen zu bieten, sind
weitere Sekundärfunktionen bei der bevorzugten Ausführungsform
ebenfalls verfügbar. Beispielsweise ist solch eine Sekundär
funktion eine "Rückschleifung", welche es dem Benutzer ermög
licht, das Video von der Videokamera 230 auf dem Schirm eines
Fernsehers 240 oder einer Videoanzeige 225 zu betrachten so
daß das RF-Eingabevideosignal demoduliert wird (von 1,2 GHz
oder 100 MHz) remoduliert auf einen Video-RF-Träger (der ab
stimmbar oder empfangbar durch das Fernsehgerät 240 ist) und
ein RF-Ausgabevideosignal verwendet wird. Solch ein Rück
schleifmerkmal ist besonders zur Überwachung wertvoll, wie z. B.
zur Haussicherheit oder zur Babyüberwachung. Ebenfalls kann ei
ne Bild-in-Bild-Funktion (oder Mehrfachfensterfunktion) vorge
sehen sein, bei der ein Benutzer ein kleines Fenster des Videos
von der Videokamera 230 zusammen mit dem empfangenen Video von
einem anderen Ort betrachten kann, beispielsweise um eine Ba
byüberwachung innerhalb des kleinen Fensters vorzusehen, wäh
rend er gleichzeitig einen Film oder ein Video anschaut, der
von dem CATV-Netzwerk empfangen wird, oder zum Liefern einer
Selbstansicht für eine Betrachterrückkopplung betreffend der
Positionierung der eigenen Videokamera 230 des Betrachters.
Zusätzlich kann die Videozugangsvorrichtung 110 (oder 150) fre
quenzagil sein, so daß die Videokonferenz aus irgendeinem Kanal
auftreten kann, obwohl Videokonferenzen auf typisch leeren Te
levisions- oder Kabelkanälen, wie z. B. den Kanälen 3 oder 4
vorzuziehen sind, kann, ist in Übereinstimmung mit der vorlie
genden Erfindung eine Videokonferenz auf zusätzlichen Kanälen
ebenfalls möglich. Beispielsweise kann eine existierender Vi
deokanal ausgelöscht bzw. ausgeweißt oder eliminiert werden,
und zwar unter Verwendung eines Kerbfilters bzw. Aussparfilters
für eine beliebige Zeitlänge und die verschiedenen Eingabe- und
Ausgabe-Videosignale können in den jetzt leeren (gefilterten
oder unterdrückten) Kanal eingesetzt oder überlagert werden.
Solche Frequenzagilität und Einspeisung eines Audio/Videosi
gnals in Gegenwart existierender Programmierung ist eines von
vielen wirklich einzigartigen Merkmalen der vorliegenden Erfin
dung.
Fig. 4A ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Drahtlei
tungs-Netzwerkschnittstelle 210 der bevorzugten Vorrichtungs-
Ausführungsform in Übereinstimmung mit der in der fünften ver
wandten Anmeldung offenbarten Erfindung. Wie oben angedeutet,
besteht die Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle 210 vorzugswei
se sowohl aus einer (digitalen) ISDN-Schnittstelle 245 und ei
ner Telefonschnittstelle 250 (oder einer analogen Schnittstel
le), obwohl eine allein (digitale oder analoge Schnittstelle)
ausreicht. Wie nachstehend detaillierter erörtert, werden die
ersten und zweiten Protokollsignale, welche vorzugsweise unter
Verwendung von H.32x kodiert sind und weiter unter Verwendung
von entweder Q.x oder dem V.x Protokoll kodiert/moduliert sind,
zu und von dem Netzwerk 140 über eine oder beide dieser
Schnittstellen 245 und 250 transportiert. Mit Bezug auf Fig.
4A wird bei Verwendung einer (digitalen) ISDN-Schnittstelle 245
eine Verbindung mit einem ISDN oder anderen digitalen Netzwerk
über die Leitung 105 mittels eines Steckers 305 gemacht, der,
wie nachstehend detaillierter mit Bezug auf Fig. 4B und C er
örtert wird beispielsweise ein RJ45-Stecker oder ein RJ11-Stecker
sein kann, und zwar abhängig von dem durch das Digitalnetz
werk gelieferten Dienst. Verbunden mit dem Stecker 305 ist eine
Isolations-Transformatorschaltung 310, welche weiterhin mit ei
ner ISDN-Sende/Empfangseinrichtung 315 verbunden ist (welche
wie nachstehend erörtert, entweder eine S/T-Sende/Empfangs
einrichtung 315 a oder eine U-Sende/Empfangseinrichtung 315 b
sein kann. Die ISDN-Sende/Empfangseinrichtung 315 ist wiederum
mit einem Mikroprozessor-Untersystem 260 über einen synchronen
seriellen Schnittstellenabschnitt eines Busses 261 verbunden.
Fig. 4B ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer ISDN-S/T-Schnitt
stelle 245 a zur Benutzung bei einem vorexistierenden
ISDN-Dienst. Beispielsweise kann ein Dienstanbieter eines digi
talen Netzwerks typischerweise eine verdrillte Paarleistung zur
Außenseite der Teilnehmerumgebung bringen und eine ISDN-Schnitt
stelle installieren. Daraus resultierend sollte, wenn es
eine vorexistierende ISDN-NT1-Schnittstelle gibt, wie z. B. die
Schnittstelle 306 (mit einer NT1-Funktion zur Zwei-auf-Vier-
Draht-Umwandlung), eine geeignete Verbindung mit der existie
renden NT1-Schnittstelle unter Verwendung einer ISDN-S/T-Schnitt
stelle 245 a erstellt werden. Daraus resultierend wird,
wie in Fig. 4B illustriert, der Stecker 305 als RJ45-Stecker
305 a implementiert, die Isolationstransformatorschaltung 10 als
S/T-Dualisolationstransformatorschaltung 310 als S/T-Dual
isolationstransformator 310 a implementiert und die ISDN-Sende-
Empfangseinrichtung 315 als eine ISDN-S/T-Sende/Emp
fangseinrichtung 315 a implementiert (z. B. als eine integrierte
Schaltung Motorola MC145574).
Fig. 4C ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer ISDN-U-Schnitt
stelle 245 b zur Benutzung, wenn es keinen vorexistieren
den ISDN-Dienst gibt (mit einer installierten NT1-Schnitt
stelle). Bei dieser Implementierung wird der Stecker 305 als
ein RJ11-Stecker 305 b implementiert, wird die Isolationstrans
formatorschaltung 310 als ein U-Isolationstransformator 310 b
implementiert und wird die ISDN-Sende/Empfangseinrichtung 315
als eine ISDN-U-Sende/Empfangseinrichtung 315 b implementiert,
welche ebenfalls eine NT1-Funktion durchführt (wie z. B. eine
integrierte Schaltung Motorola MC145572).
Mit Bezug auf Fig. 4A besteht für den digitalen Dienst die
ISDN-Schnittstelle 245 aus einer ISDN-Sende/Empfangseinrichtung
315, wie z. B. Motorola MC145574 oder MC145572, und einer Isola
tionstransformatorschaltung 310, welche die Schicht-1-Schnitt
stelle für den Transport von 2B-Kanälen mit 64 kbps und
einem D-Kanal mit 16 kbps zwischen dem Abschluß des Netzwerks
140 (Stecker 305) und dem Mikroprozessor-Untersystem 260
schafft, und zwar vorzugsweise unter Durchführung bestimmter
Abschnitte des ISDN-Protokolls, nämliche der physikalischen
Schicht Q.910 und den Q.921-LAPD-Datenverbindungsprotokollen.
Die ISDN-Sende/Empfangseinrichtung 315 liefert die Modulati
ons/Leitungsübertragungs- und Demodulations/Leitungsempfangs-
Funktionen sowie die Aktivierung, die Fehlerüberwachung, die
Rahmenbildung und die Zeitsteuerung für Bits und Oktette. Die
ISDN-Sende/Empfangseinrichtung 315 hat eine Schnittstelle mit
dem Mikroprozessor-Untersystem 260 über einen synchronen seri
ellen Schnittstellenabschnitt (SSI) des Busses 261. Wie nach
stehend detaillierter erörtert, führt das Mikroprozessor-
Untersystem 260 das Q.931-Nachrichtensignalisierungs-ISDN-Pro
tokoll durch und liefert die Gesamtsteuerung aller Untersy
steme innerhalb einer Videozugangsvorrichtung 110 oder 150,
während das Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-
Untersystem 265 die H.32x-Protokolle ausführt.
Weiter mit Bezug auf Fig. 4A führt für den analogen Dienst die
Telefonschnittstelle 250 oder analoge Schnittstellen die analo
gen Modemfunktionen durch, und zwar beispielsweise zum Betrieb
eines V.34- oder eines V.34bis-Modems. Eine Verbindung zu einem
analogen Netzwerk über eine Telefonleitung POTS 107 wird über
einen Stecker 320 erzielt, welcher typischerweise ein RJ11-Stecker
ist. Verbunden mit dem Stecker 320 ist eine Wähl-(oder
Daten-)Zugangsanordnung (DAA) 325, welche ein analoges Signal
empfängt, welches auf der analogen Telefonleitung 107 übertra
gen wird. DAAs sind im Stand der Technik bekannt und können ei
ne Vielzahl von diskreten Komponenten aufweisen, einschließlich
analoger Multiplexierer, Widerstände, Kondensatoren und Opera
tionsverstärker, oder können im Ganzen oder teilweise als inte
grierte Schaltung aufgebaut sein, wie z. B. ein Cermetek CH1837,
und solcher Funktionen durchführen, wie beispielsweise Impe
danzanpassung, Leistungspegeleinstellung, Isolation, Spannungs
stoßschutz und Klingelerfassungsfunktionen, verbunden mit dem
DAA 325 ist ein Codec (Kodierer-Dekodierer) 330, wie z. B. eine
integrierte Schaltung Motorola MC145500 (oder äquivalentermaßen
ein Analog/Digital (A/D)-Wandler), welcher ein von der Leitung
107 empfangenes analoges Signal auf eine abgetastete digitale
Form umwandelt und die abgetastete digitale Information in eine
analoge Form zur Übertragung über die Leitung 107 umwandelt.
Der Codec 330 wird ebenfalls als Netzwerk 330 bezeichnet, um
ihn von einem zweiten Codec zu unterscheiden, dem Audio-Codec
410, der in der Benutzeraudio-Schnittstelle 255 benutzt wird.
Der Netzwerkcodec 330 hat eine Schnittstelle mit einem Sprach
digital-Signalprozessor (ESP) 415 (der Benutzeraudio-
Schnittstelle 255), und zwar ebenfalls über einen synchronen
seriellen Schnittstellenabschnitt (SSI) des Busses 261. Der
Netzwerk-Codec 330 führt V.x-Funktionen im Videomodus durch und
Sprachfunktionen im Telefonmodus, wie nachstehend detaillierter
erörtert wird. Bei Benutzung in dieser analogen Modemrolle V.x-Funk
tionen) arbeitet der Sprach-DSP 415 in Verbindung mit dem
Videoverarbeitungs-DSP 365 (des Audio/Video-Kompressions- und
-Dekompressions-Untersystems 265) unter Verwendung eines Satzes
von Modem-Programminstruktionen unter der Steuerung des Mikro
prozessor-Untersystems 260. Das Audio/Video-Kompressions- und
-Dekompressions-Untersystem 265 führt ebenfalls eine H.32x-Kom
pression und -Dekompression der verschiedenen Eingabe- und
Ausgabe-Audio- und -Videosignale durch. Diese Telefonschnitt
stelle 250 wird ebenfalls in der bevorzugten Ausführungsform
für V.x-Modemfunktionen während eines Videotelefonanrufes ver
wendet, sowie für analoge Audiofunktionen während eines typi
schen Sprachrufs bzw. Sprachrufs (POTS).
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Mikropro
zessor-Untersystems 260 der bevorzugten Vorrichtungs-
Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung, welche in
der fünften verwandten Anmeldung offenbart ist. Das Mikropro
zessor-Untersystem 260 besteht aus einem Mikroprozessor 350
oder einer anderen Verarbeitungseinheit, wie z. B. der MC68LC302
von Motorola und einem Speicher 360, welcher einen Schreib/Le
sespeicher (RAM) und einen Nurlesespeicher (ROM) aufweist, und
bei der bevorzugten Ausführungsform ebenfalls einen program
mierbaren Flash-Speicher (wie z. B. ein Flash-EPROM oder ein
Flash-E2PROM), wobei die Kommunikation über den Bus 261 mit der
ISDN-Schnittstelle 245 erzeugt wird, der Benutzeraudio-
Schnittstelle 255 (und Sprach-DSP 415) und dem Audio/Video-
Kompressions- und -Dekompressions-System 265 vorgesehen wird.
Der Nurlesespeicherabschnitt des Speichers 360 benutzt eben
falls einen programmierbaren Flash-Speicher, so daß der Spei
cherinhalt über das Audio/Video-Netzwerk 100 heruntergeladen
werden kann. Daraus resultierend können verschiedene Versionen
von Betriebssoftware (Programmanweisungen), wie z. B. Upgrades,
ohne Modifikationen in der Videozugangsvorrichtung 150 und oh
ne Benutzereingriff implementiert werden.
Weiterhin mit Bezug auf Fig. 5 sieht das Mikroprozessor-
Untersystem 260 eine Vorrichtungssteuerung-Konfiguration und
eine Anrufverarbeitung vor und wird ebenfalls verwendet zum Im
plementieren eines ISDN-Protokoll-Stapelspeichers, wenn für Vi
deoanrufe erforderlich, wie z. B. bei der Q.931-Nachrichten
signalisierung. Da das Mikroprozessor-Untersystem eine Schnitt
stelle mit ISDN-Schnittstelle 245 und der Telefonschnittstelle 250
(über den Sprach-DSP 415) aufweist, kann eine Hochgeschwin
digkeits-Datenverbindung zwischen dem Netzwerk 140 und dem Au
dio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem 265 un
ter Verwendung des Mikroprozessor-Untersystem 260 als der Da
tenvermittlungs- und Protokoll-Umwandlungsvorrichtung einge
richtet werden. Benutzeraudio in Form eines pulscodemodulierten
(PCM) Datenstroms kann ebenfalls durch den Mikroprozessor 350
zum Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem
265 von dem Sprach-DSP 415 der Benutzeraudio-Schnittstelle 255
geleitet werden.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Au
dio/Video-Kompression- und -Dekompressions-Untersystems 265
der bevorzugten Vorrichtungs-Ausführungsform in Übereinstimmung
mit der Erfindung, welche in der fünften verwandten Anmeldung
offenbart ist. Das Audio/Video-Kompressions- und -Dekom
pressions-Untersystems 265 führt eine Videokompression der Ba
sisbandeingabe-Videosignals (herrührend von der Videokamera 230
und der Kameraschnittstelle 235) und eine Audiokompression des
Eingabeaudiosignals (von der Benutzeraudio-Schnittstelle 255)
durch, sowie eine Dekompression der Audio- und Videodaten des
empfangenen ersten Protokollsignals (das erste Protokoll, das
zuvor dekodiert und/oder demoduliert worden ist) zur darauf
folgenden Anzeige auf dem/den Fernsehgerät(en) 240, und zwar
alles vorzugsweise unter Verwendung der H.32x-Familie an Proto
kollen. Das Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-
Untersystems 165 enthält einen Videoverarbeitungs-
Digitalsignalprozessor (DSP) 365, einen Rot-Grün-Blau-
Digital/Analog-Wandler 370, einen Rot-Grün-Blau-Analog/Digital-
Wandler 390, einen Kodierer 375, sowie einen Audio/Video-
Eingabeprozessor 380. Der Videoverarbeitungs-DSP (oder das Vi
deoverarbeitungs-DSP-Untersystem) 365 ist ein programmierbarer
Hochgeschwindigkeits-DSP (oder DSP-Anordnung oder Untersystem),
wie z. B. ein Motorola-DSP 303 mit zugehörigen Supportkomponen
ten einschließlich Speicher und einem Hardware-Beschleunigungs-
ASIC unten erörtert), verwendet zum Implementieren verschiede
ner Video- und Audio-Kompressions- und -Dekompressions
algorithmen, und zwar abhängig von der Übertragungsrate
und/oder dem Videokonferenzstandard am Fernende (d. h. der ande
ren Umgebung, mit der die Videozugangsvorrichtung kommuni
ziert). Der Programmcode für den Videoverarbeitungs-DSP 365
kann ebenfalls vom Mikroprozessor-Untersystemspeicher 360 her
untergeladen werden, welcher ebenfalls durch einen Servicean
bieter über das Audio/Video-Netzwerk heruntergeladen werden
kann. Daraus resultierend kann die Videofunktionalität der Vi
deozugangsvorrichtung 150, einschließlich neuer Algorithmen ge
ändert werden oder flugs angepaßt werden, und zwar ebenfalls
ohne jegliche Hardwareänderungen und ohne einen Eingriff des
Benutzers.
Fortfahrend mit Bezug auf Fig. 6 werden komprimierte Au
dio/Videodaten, welche von dem Netzwerk 140 empfangen werden
(beispielsweise H.32x-kodierte Protokollsignale), und zwar über
die ISDN-Schnittstelle 245 und das Mikroprozessor-Untersystem
260 oder über die Telefonschnittstelle 250 mit dem Sprach-DSP
415 und dem Mikroprozessor-Untersystem 260, zum Videoverarbei
tungs-DSP 365 transferiert, wo sie dekomprimiert werden, wobei
das Video ebenfalls auf digitale Rot-Grün-Blau("RGB")-Video
signale umgewandelt werden und wobei das dekomprimierte
Audio zur Benutzer-Audioschnittstelle 255 transferiert wird
(oder zur Übertragung an die Fernsehgerät 240 moduliert wird).
Die RGB-Digitalvideosignale werden dann in RGB-Analogsignale
umgewandelt, und zwar durch den RGB-Digital/Analog("D/A")-Wand
ler 370, wie z. B. den Motorola MC44200. Die analogen RGB-Signa
le werden zusammen mit einem zusammengesetzten Synchroni
sationssignal an einen Kodierer 375 angelegt, vorzugsweise ei
nen NTSC/PAL-Kodierer, wie z. B. Motorola MC13077, was in einem
zusammengesetzten NTSC/PAL-Videosignal resultiert, welches
ebenfalls als ein Basisbandausgabe-Videosignal bezeichnet wer
den kann. Das zusammengesetzte NTSC/PAL-Videosignal wird dann
an den RF-Modulator 275 zur Aufmischung auf eine Radiofrequenz
(zum Bilden des Radiofrequenzausgabe-Videosignals) transfe
riert, gefolgt durch eine Übertragung auf dem zweiten Kommuni
kationskanal 227 und einer Anzeige auf einem Fernsehgerät 240.
Zur folgenden Übertragung über das Netzwerk 140 eines Eingabe
videosignals (herrührend von der Videokamera 230 und der Kame
raschnittstelle 235) wird ein Basisbandeingabe-Videosignal, wie
z. B. ein zusammengesetztes NTSC/PAL-Videosignal einer Kamera
oder eines Camcorders von dem RF-Demodulator 270 empfangen. Das
Basisbandeingabe-Videosignal wird an einen Audio/Video-Eingabe
prozessor 380, wie z. B. einen Motorola MC44011 transferiert,
welcher das Basisbandeingabe-Videosignal in analoge RGB-Signale
umwandelt, während ebenfalls ein generisch verriegelter Ab
tasttakt für die folgende Digitalisierung der Videosignale zu
geführt wird. Diese analogen RGB-Eingabesignale werden dann in
digitale RGB-Signale durch einen RGB-Analog/Digital-Wandler
319, wie z. B. dem Motorola MC44250, umgewandelt und dann zum
Videoverarbeitungs-DSP 365 transferiert. Der Videoverarbeitungs-
DSP 365 komprimiert die digitalen RGB-Signale und Audiodaten
(von der Benutzer-Audioschnittstelle 255), und zwar vorzugsweise
unter Verwendung eines H.32x-Protokolls, und transferiert den
resultierenden Datenstrom zum Mikroprozessor-Untersystem 260
zur zusätzlichen analogen und digitalen Verarbeitung. Es sollte
bemerkt werden, daß ein Teil des H.32x-Protokolls von der Benut
zer-Audioschnittstelle 255 oder von der Videokamera 230 (und
Kameraschnittstelle 235) herrührende Audioinformationen kompri
miert und mit komprimierten Videodaten kombiniert werden, bevor
eine Übertragung zum Netzwerk über die Drahtleitungs-Netzwerk-
Schnittstelle 210 stattfindet. Zur darauffolgenden digitalen
Übertragung kodiert das Mikroprozessor-Untersystem 260 die kom
primierten Audio/Videodaten unter Verwendung des Q.931-ISDN
Nachrichtensignalisierungsprotokolls und transferiert die ver
arbeiteten Daten zur ISDN-Schnittstelle 245 zur zusätzlichen
ISDN-Protokollverarbeitung und Übertragung über den ersten Kom
munikationskanal 103. Zur folgenden analogen Übertragung kodie
ren das Mikroprozessor-Untersystem 260, der Sprach-DSP 415 (der
Benutzer-Audioschnittstelle 255) und der Videoverarbeitungs-DSP
365 die komprimierten Audio/Videodaten unter Verwendung von
analogen Protokollen, wie z. B. der V.x-Protokollreihe, und
transferieren die verarbeiteten Daten zur Telefonschnittstelle
250 zur zusätzlichen V.x-Protokollverarbeitung und Übertragung
über den ersten Kommunikationskanal 103. Bei der bevorzugten
Ausführungsform kann das Audio/Video-Kompressions- und -Dekom
presssions-Untersystem 265 ebenfalls einen zusätzlichen
Schreib/Lesespeicher zur Benutzung durch den Videoverarbei
tungs-DSP 365 zur teilweisen oder vollständigen Speicherung von
Pixeldaten eines Eingabe/Ausgabe-Videorahmens enthalten. Eben
falls wird bei der bevorzugten Ausführungsform ein Hardwarebe
schleunigungs-ASIC verwendet, um den Videoverarbeitungs-DSP 365
nahe der Verarbeitung der geschwindigkeitsaufwendigen Aufgaben
zum Unterstützen, wie zum Beispiel diskreten Cosinustransforma
tionen, die zu den Kompressions- und Dekompressionsprozessen
gehören.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm zum Illusterien einer Benutzerau
dioschnittstelle 255 der bevorzugten Vorrichtungs-Ausführungs
form in Übereinstimmung mit der Erfindung, welche in der fünften
verwandten Anmeldung offenbart ist. Die Benutzer-Audioschnitt
stelle 255 ist derart entworfen, daß sie eine Schnittstelle mit
standardmäßigen Geräten hat, einschließlich drahtloser Vorrich
tungen und Sprechtelefonen, wie z. B. den Telefonen 295 1 bis
295 n. Die Benutzer-Audioschnittstelle muß sowohl Audio-POTS-An
rufe als auch Videoanrufe unterstützen. Bei der bevorzugten
Ausführungsform werden die POTS-Anrufe in einem "transparenten"
Modus verarbeitet, so daß ein Erstellen und Empfangen von Tele
fonanrufen auftritt, so als ob keine Videoanruffunktionen vor
lägen. Jedenfalls werden bei der bevorzugten Ausführungsform
Videoanrufe als Ausnahme verarbeitet, was einen bestimmte oder
vorbestimmte Wählsequenz erfordert, die durch den Benutzer zum
Einleiten eines Videoanrufs eingegeben wird.
Mit Bezug auf Fig. 7 liefert eine SLIC (Teilnehmerschleifen-
Schnittstellenschaltung) 400 "BORSHT"-Funktionen zum Telefon
dienst innerhalb der Benutzerumgebung, wie z. B. denjenigen,
welche normalerweise durch ein Netzwerk-Zentralamt geboten wer
den, einschließlich DC(Gleichstrom)-Leistung für das Telefon-
Batterie; Überspannungsschutz, Klingelauslöseerfassung und Er
leichterung des Klingeleinfügens; Überwachungsmerkmale wie z. B.
höherer Status und Wählimpulse; Hybridmerkmale, wie z. B. Zwei
draht/Differentiell-zu-Vierdraht/Einzelenden-Umwandlungen und
Unterdrückung von Längssignalen am Zweidraht-Eingang; und Te
sten. Die SLIC 400 kommuniziert mit den Telefonen 295 1 bis 295 n
über eine gewöhnliche Telefonleitung, wie z. B. eine Verkabelung
mit einem verdrillten Paar, welches Tip- und Klingelleitungen
aufweist. Der Klingelgenerator 405 liefert Hochspannungs-AC-Signa
le (Wechselstrom) zum Klingeln der Telefone 295 1 bis 295 n.
Verbunden mit der SLIC 500 liefert der Audio-Codec 410 eine
Analog/Digital-Umwandlung zur Sprachdigitalisierung des Einga
be-(Sprach-)Audiosignals, das von dem Mikrofonabschnitt von ei
nem der Telefone 295 1 bis 295 n herrührt, um einen digitalen
(PCM-)Eingabesprachdatenstrom oder -signal zu bilden, sowie ei
ne Digital/Analog-Umwandlung zur Sprachwiederherstellung von
einem digitalen (PCM-)Ausgangssprachdatenstrom oder -signal
(zum Erzeugen des Ausgabe-Audiosignals für den Lautsprecherab
schnitt der Telefone 295 1 bis 295 n), sowie eine Bandbegrenzung
und Signalwiederherstellung für PCM-Systeme. Die digitalen
(PCM)-Ausgabe- und -Eingabesprachdatenströme sind direkt ver
bunden mit dem Sprachverarbeitungs-DSP 415. Der Sprachverarbei
tungs-DSP 415 wie z. B. ein Motorola DSP56303, enthält einen
Programmspeicher und einen Datenspeicher zum Durchführen von
Signalverarbeitungsfunktionen, wie z. B. einer DTMF/Wählpuls-
Erfassung und -erzeugung, analoge Modemfunktionen, Ruf-
Fortgangston (Wählton, Belegton)-Erzeugung, eine PCM-zu-linear- und
eine Linear-zu-PCM-Umwandlung und ein Sprach-Playback. Wie
oben angedeutet, liefert der Sprachverarbeitungs-DSP 415 eben
falls Modemfunktionen, wie z. B. V.x-Modemfunktionen, zum zu
sätzlichen Unterstützen von POTS oder anderen analog basierten
Videoanrufen. Der Sprachverarbeitungs-DSP 415 hat eine Schnitt
stelle mit dem Mikroprozessor-Untersystem 260 und dem Netzwerk
kodek 230 über den Bus 261. Der Speicher 420, (der mit dem
Sprachverarbeitungs-DSP 415 verbunden ist) enthält bei der be
vorzugten Ausführungsform einen Nurlesespeicher mit hoher Dich
te (als Sprach-ROM bezeichnet) mit PCM-kodierten (oder kompri
mierten) Sprachsegmenten, welche zur Interaktion mit dem Benut
zer verwendet werden, wie z. B. beim Auffordern des Benutzers
zur Tastatur-DTMF- oder Wählimpulseingabe im Videoanrufmodus.
Zusätzlicherweise kann der optionelle Sprach-Schreib/Lese
speicher für Sprachspeicherfunktionen verwendet werden, sowie
ein elektrisch änderbarer, programmierbarer, nicht flüchtiger
(Flash)-Speicher zum Speichern von Programmen (und Upgrades)
oder Algorithmen.
Die Benutzer-Audioschnittstelle 255 arbeitet bei der bevorzug
ten Ausführungsform in einem von zwei Modi, einem ersten für
das Telefonieren (POTS) und einem zweiten für Videokonferenzen
(Anrufe). Der Telefon(POTS)-Modus ist benutzertransparent als
ein Standardmodus, welche immer eingegangen wird, wenn der Be
nutzer abhebt. Wie nachstehend detaillierter erörtert, wird der
Videokonferenzmodus als Ausnahme angegeben, und zwar über die
Benutzereingabe (Wählen) einer speziellen vorbestimmten Se
quenz, welche bei der bevorzugten Ausführungsform nicht als Te
lefonsequenz erkannt wird. Im Telefon(POTS)-Modus erzeugt der
Sprachverarbeitungs-DSP 415 den gewöhnlichen "Wähl"-Ton, wenn
das Benutzertelefon (der Telefone 295 1 bis 295 n) abgenommen
wird. Der Benutzer gibt dann die Wählsequenz über die Tastatur
eines Telefons 295 ein, und zwar genauso, wie bei bekannten
oder gewöhnlichen Telefonwähloperationen. Der Sprachverarbei
tungs-DSP (415) dekodiert die digitalen Ziffern und speichert
sie in einem Rufspeicherpuffer des Speichers 420. Beim Dekodie
ren der ersten zwei eingegebenen Ziffern (welche nicht die er
sten der speziellen vorbestimmten Videoanrufsequenz sind) er
kennt der Sprachverarbeitungs-DSP 415, daß der erforderliche
Anruf kein Videoanruf ist, und daraus resultierend signalisiert
er dem Mikroprozessor-Untersystem 260 die Initiierung eines
POTS-Anrufs über das Audio/Videonetzwerk 100 unter Benutzung
der Telefonschnittstelle oder Analogschnittstelle 250. Wenn der
Anruf (durch das Netzwerk 140) gewährt wird und die Audiover
bindung mit dem lokalen digitalen oder analogen Schalter 135
errichtet ist, liefert der Sprachverarbeitungs-DSP 415 die ge
speicherten Ziffern an den lokalen digitalen oder analogen
Schaltung 135 und verbindet die Audiowege zwischen dem/den Be
nutzertelefon(en) und dem Netzwerk 140. Von diesem Punkt an de
kodiert der Sprachverarbeitungs-DSP 415 keine gewählten Ziffern
und läuft einfach durch den eingegebenen und ausgegebenen digi
talen PCM-Sprachdatenstrom, bis das Benutzertelefon aufgelegt
wird und der Anruf beendet ist.
Alternativermaßen kann die Audio-Benutzerschnittstelle 255 für
eine Telefonsitzung eine Verbindung mit einem Zentralamt eines
Netzwerks schaffen oder aufrechterhalten, um eine Transparenz
für das Telefonieren zu bieten. Wenn der Eintrag der speziellen
vorbestimmten Frequenz für den Videomodus erfaßt ist, unter
bricht die Audio-Benutzerschnittstelle 255 die Zentralamtver
bindung oder beendet sie und geht in den Videomodus unter loka
ler Steuerung der Videozugangsvorrichtung 150 (oder 110).
Wie oben angedeutet, initiiert der Benutzer den Videokonferenz
mode als eine Ausnahme für den normalen Telefonmodus durch Ein
geben einer speziellen vorbestimmten Sequenz, welche von dem
Sprachverarbeitungs-DSP 415 als Nicht-Telefonsequenz erkannt
wird, und zusätzlich bei der bevorzugten Ausführungsform als
die vorbestimmte Sequenz, welche für den Videomodus spezifisch
ist. Diese Methodik ist ebenfalls nachstehend mit Bezug auf den
Fließplan von Fig. 12 erörtert. Für den Videokonferenzmodus
der bevorzugten Ausführungsform sind die ersten zwei Ziffern
der speziellen vorbestimmten Sequenz eindeutig bzw. einzigartig
und insbesondere unbenutzt bei einem Standard-POTS-Anruf, wie
z. B. "**", und daraus resultierend können sie speziell dem Au
dio-Sprachverarbeitungs-DSP 415 signalisieren, in den Videoan
rufmodus zu gehen. Alternativermaßen könnten andere spezielle
vorbestimmte Sequenzen durch den Benutzer zur Erkennung eines
Videokonferenzmodus durch den Sprachverarbeitungs-DSP 415 pro
grammiert werden. Unmittelbar nach dem Dekodieren der zwei spe
ziellen Ziffern oder der speziellen vorbestimmten Sequenz er
zeugt der Sprachverarbeitungs-DSP 415 eine Sprechpromptsequenz
oder -eingabeaufforderungssequenz, wie z. B. "Bitte wählen sie
eine Rufoption oder drücken sie die "#"-Taste für Hilfe", wel
che in dem Sprach-ROM-Abschnitt des Speichers 420 gespeichert
ist. Die von dem Sprachverarbeitungs-DSP 415 unternommene Akti
on hängt dann ab von der eingegebenen Sequenz oder der durch
den Benutzer nach dem anfänglichen Prompt gedrückten Taste.
Falls beispielsweise die "#"-Taste gedrückt wird, kann der Be
nutzer ein Menü von Befehlen hören, wie z. B. die folgenden:
- - "Zur Aufstellung eines Directory-Anrufs * drücken"
- - "Zum Auffrischen des Anruf-Directory's 2 drücken"
- - "Zum Erstellen eines manuellen Videoanrufs 3 drücken"
- - "Zum Ausblenden der Kamera 4 drücken"
- - "Zum Sehen der Kamera auf ihrem Fernseher 5 drücken"
- - "Zum Hören dieses Menüs in erneuter Weise # drücken".
Somit wird bei der bevorzugten Ausführungsform eine automati
sierte und benutzerfreundliche Promptsequenz verwendet, um den
Benutzer durch die Erstellung eines Videokonferenzanrufs zu
führen. Wenn der Eintrag vollständig ist, wird die Information
dann von dem Sprachverarbeitungs-DSP 415 zum Mikroprozessor-
Untersystem geleitet, welches dann versuchen wird, den Ruf über
das Netzwerk 140 zu verbinden. Falls erfolgreich, werden die
Audiowege (Eingabe- und Ausgabeaudiosignale) durchverbunden
werden zu den Telefonen 285 1, 295 n, wird der Ausgabevideoweg
über die Fernseher 240 1 bis 240 n verbunden werden (oder andere
Videoanzeigen 225) und wird der Eingabevideoweg von der Kamera
schnittstelle 235 (herrührend von der Videokamera 230) verbun
den werden. Alternativermaßen kann unter der Benutzersteuerung
oder einer anderen Steuerung der Ausgabeaudioweg ebenfalls mit
einem Fernseher 240 verbunden werden zum Senden über die Laut
sprecher innerhalb des Fernsehers oder der Fernseher 240, und
der Eingabeaudioweg kann ebenfalls von einem Mikrofon innerhalb
der Videokamera 230 herrühren und über die Kameraschnittstelle
235 verbunden werden. Dieser alternative Weg kann insbesondere
nützlich sein, wenn der Benutzer wünscht, die Videokonferenz
auf Videoband aufzunehmen, beispielsweise unter Verwendung ei
nes gewöhnlichen VCR, der mit dem Fernseher 240 verbunden ist.
Der Videoanruf endet, wenn das Telefon aufgelegt wird, oder ein
weiteres Steuersignal über die Benutzerschnittstelle 215 oder
die Benutzeraudioschnittstelle 255 eingegeben wird.
Es sollte bemerkt werden, daß bei der bevorzugten Ausführungs
form ein einfaches Directory-Merkmal verwendet werden kann, um
den Videoanrufprozeß zu vereinfachen. Nachdem beispielsweise
der Benutzer abhebt und die *-Taste dreimal gefolgt durch eine
einzelne Ziffer "1", "2",. . ., "9" drückt, kann ein Ruf automa
tisch erstellt werden unter Verwendung eines Sequenz von Zah
len, welche in dem Directory für diese Ziffer gespeichert sind.
Dieses Merkmal kann unter einer Vielzahl von Umständen notwen
dig oder erwünscht sein, beispielsweise wenn ein ISDN-Anruf den
Eintrag von zwei separaten zehnstelligen Nummern zum Verbinden
des Rufs über das Netzwerk erfordert. Als eine Option bei der
bevorzugten Ausführungsform kann ein sophistizierteres System
einen einfachen Namenszug oder andere alphanumerische Einträge
zugehörend zum Directory-Eintrag speichern, welche durch den
Benutzer erzeugt werden, und zum Benutzer durch den Sprachver
arbeitungs-DSP 415 zurückgespielt werden. Beispielsweise kann
ein Prompt als Antwort auf das Erstellen eines Directory-Anrufs
sein: "Zum Anrufen von Großmutter 1 drücken"; "Zum Anrufen von
Mutter 2 drücken"; "Zum Anrufen von der Arbeitsstelle 3 drücken";
wobei die Sprachsegmente "Großmutter", "Mutter" und
"Arbeitstelle" durch den Benutzer gesprochen, aufgenommen und
im Speicher 420 gespeichert werden. Sophistiziertere Systeme
können Sprecher/Spracherkennungstechniken enthalten, um die Be
nutzerauswahl zu erkennen, was die Notwendigkeit des Drückens
irgendwelcher Tasten auf einer Telefontastatur oder anderer ma
nueller Einträge an Information an die Benutzerschnittstelle
415 oder die Benutzer-Audioschnittstelle 255 eliminiert. Es
sollte ebenfalls bemerkt werden, daß Videoanrufsteuerfunktio
nen, wie z. B. Kameraausblenden, -einblenden und lokales Play
back (Zurückschleifen) ebenfalls mit derselben Benutzerschnitt
stelle ausgewählt werden können. Weitere sophistizierte Systeme
können ebenfalls die Benutzer der Videoanzeige 255 oder des
Fernsehers 240 zur visuellen Anzeige eines Menüs von Optionen
auf dem Schirm enthalten, und zwar mit einem entsprechenden
Eintrag der Benutzersteuersignale, wie z. B. Rufsteuerung und
dem Erstellen von Informationen, welche in einer Vielzahl von
Arten auftreten, wie z. B. die Tastatur der Telefone 295, durch
eine Infrarot-Fernsteuerverbindung mit der Videozugangsvorrich
tung 150 (oder 110) oder durch den Eingabevideoweg über den
zweiten Kommunikationskanal 227. Auf diese Art und Weise können
die Tastatur oder die Fernsteuerungsverbindung, welche mit der
Videoanzeige verbunden sind, effektiv eine verteilt graphische
Benutzerstelle zur Rufsteuerung bilden. Diese verschiedenen
Verfahren des Benutzerprompt, der Schirmanzeige und der Benut
zerrückkoppelung sind insbesondere nützlich zum Leiten des Be
nutzers durch das Verfahren zum Aufstellen eines Videoanrufes
und zum Unterstützen bei der Erstellung des Audio/Videokonfe
renzsystems 300 oder 200 in besonders benutzerfreundliche Art
und Weise. Zusätzlich Illustrieren diese verschiedenen Verfah
ren ebenfalls die "Dreifaltigkeit" der Benutzung eines Telefons 295
bei der bevorzugten Ausführungsform zum Telefonieren zur
Audioeingabe und -ausgabe und zur Anrufsteuerung.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines RF-Modu
lators 270 der bevorzugten Vorrichtungsausführungsform in
Übereinstimmung mit der Erfindung, welche in der fünften ver
wandten Anmeldung offenbart ist. Der RF-Modulator 270 wandelt
das Basisbandausgabe-Videosignal von dem Audio/Video-
Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem 265, wie z. B. ein
zusammengesetztes NTSC/PAL-Videosignal, in ein Radiofre
quenzausgabe-Videosignal, wie z. B. ein amplitudenmoduliertes
Seitenband-RF-Signal, was über den Empfänger des Benutzerfern
sehgeräts 240 betrachtet werden kann, beispielsweise bei Ab
stimmung auf den Kanal 3 oder 4. Der RF-Modulator 270 kann auf
verschiedene Arten und Weisen implementiert werden, und zwar
einschließlich der Benutzung eines Videomodulators 425, wie
z. B. eines Motorola MC1373, gefolgt durch eine Verstärkungsstu
fe (Verstärker 430), welche bei der bevorzugten Ausführungsform
verwendet wird, um Verluste von dem Richtungskoppler 290 zu
überwinden, der das RF-Ausgabevideosignal in den zweiten Kommu
nikationskanal 227 einspeist, wie z. B. als ein Koaxialkabelsy
stem in der Benutzerumgebung. Ein schaltbarer Kerbfilter kann
ebenfalls verwendet werden, um die momentane Programmierung von
einem bestimmten Kanal (RF-Videoträger) zu entfernen und
gleichzeitig das Radiofrequenz-Ausgabevideosignal in den zwei
ten Kommunikationskanal 272 einzusetzen.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines RF-De
modulators 275 der bevorzugten Vorrichtungs-Ausführungsform
in Übereinstimmung mit der Erfindung, die in der fünften ver
wandten Anmeldung offenbart ist. Bei der bevorzugten Ausfüh
rungsform ist der RF-Demodulator 275 ein voll-heterodyner Emp
fänger, der auf einem speziellen Kanal in den 900 MHz-Band oder
1,2 GHz-Band abgestimmt ist, um das Radiofrequenzeingabe-
Videosignal von der Kameraschnittstelle 235 (herrührend von der
Videokamera 230) zu empfangen. Das Radiofrequenzeingabe-
Videosignal, das in den RF-Demodulator 275 von dem Richtungs
koppler 290 eingespeist wird, wird in einem Vorfilter 435 als
Bandpaß gefiltert (entweder bei 900 MHz oder bei 1,2 MHz, dann
auf eine Zwischenfrequenz IF von beispielsweise 45 MHz hinun
tergemischt unter Verwendung des Mischers 440 und eines festen
Referenzoszillators 445. Das Signal wird dann hinsichtlich aku
stischen Oberflächenwellen (SAW) durch den SAW-Filter 450 ge
filtert oder sonst Bandpaß-gefiltert und an ein (Farb-)TV-IF-Unter
system 460 transferiert, wie z. B. ein Motorola MC44301,
welches eine Verstärkung, eine AM-Erfassung (Demodulation) und
eine automatische Feinabstimmung bietet, was in einem Basis
band-Eingabevideosignal (zusammengesetztes Basisbandeingabe-
Videosignal) resultiert. Dieses Basisbandeingabe-Videosignal
wird dann zum Audio/Video-Kompression- und -Dekompressions-
Untersystem 265 zur weiteren Verarbeitung transferiert, wie
oben erörtert.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Kamera
schnittstelle 235 der bevorzugten Vorrichtungsausführungsform
in Übereinstimmung mit der Erfindung, die in der fünften ver
wandten Anmeldung offenbart ist. Die Kameraschnittstelle 235
wird in Zusammenhang mit einer Videokamera (oder einem Camcor
der) 230 verwendet, der sein Signal als RF-Videoträger auf Ka
nal 3 oder 4 (61,25 oder 67,25 MHz) ausgibt und wird verwendet
zum Umwandeln des Videoträgers in einen RF-Träger bei 900 MHz
oder 1,2 GHz ohne dazwischenliegende Demodulation oder Modula
tion des Videosignals. Wie oben erwähnt, kann die Kamera
schnittstelle 235 ausgelassen werden, wenn die Videozugangsvor
richtung 150 (oder 110) nicht mit einem CATV-Dienst verbunden
ist, und in diesem Fall kann die Videokamera 230 direkt mit dem
zweiten Kommunikationskanal 227 verbunden werden (voraus
gesetzt, daß eine Interferenz mit dem RF-Ausgabevideosignal
vermieden werden kann, und zwar beispielsweise dadurch, daß das
RF-Eingabe-Videosignal von der Videokamera 230 auf einem unter
schiedlichen Kanal als das RF-Ausgabe-Videosignal von der Vi
deozugangsvorrichtung 150 ist). Wie in Fig. 10 illustriert,
wird das Eingabevideosignal von der Videokamera 230 auf die er
forderliche Ausgabefrequenz unter Verwendung eines Offset-
Mixers 465, eines festen Referenzoszillators 470 und eines
Bandpaßfilters 470 hochgemischt. Nicht illustriert in Fig. 10
ist, daß, falls zusätzliche Eingabevideosignale von beispiels
weise zusätzlichen Videokameras erwünscht sind, die Eingabevi
deosignale ebenfalls multiplexiert werden können. Dieses Merk
mal kann erwünscht sein, wenn beispielsweise das System zur
Überwachung von mehreren Punkten oder Orten zu benutzen ist,
oder wenn der Benutzer zusätzliche Fenster oder Schirme inner
halb von Schirmen zu übertragen wünscht.
Alternativermaßen kann, wie oben erwähnt, die Kameraschnitt
stelle 235 direkt in die Videokamera 230 eingegliedert werden.
Zusätzlicherweise kann für die Videokameras, die ein zusammen
gesetztes NTSC/PAL-Videosignal erzeugen (und nicht einen RF-Video
träger auf dem Kanal 3 oder 4) eine zusätzliche Stufe in
nerhalb der Kameraschnittstelle 235 zum Modulieren des zusam
mengesetzten NTSC/PAL-Videosignals in einen RF-Videoträger vor
dem Offset-Mischen durch den Offsetmischer 65 hinzugefügt wer
den oder anstelle des Offsetmischens ein direktes Modulieren
des zusammengesetzten NTSC/PAL-Videosignals auf 900 MHz oder
1,2 GHz zum Bilden des RF-Eingabe-Videosignals vorgesehen wer
den.
Fig. 11 ist ein Fließplan zum Illustrieren des Verfahrens der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche in der fünf
ten verwandten Anmeldung offenbar ist. Wie in Fig. 11 illu
striert, beginnt das Verfahren, Startschritt 500, mit dem Emp
fangen eines ersten Protokollsignals, wie z. B. eines Q.x- oder
V.x-kodierten/modulierten H.32x-Audio/Videosignals zum Bilden
eines empfangenen Protokollsignals, Schritt 505. Bei der bevor
zugten Ausführungsform wird der Schritt 505 in der Drahtlei
tungs-Netzwerkschnittstelle 210 durchgeführt. Als nächstes im
Schritt 415 wird das empfangene Protokollsignal in ein Basis
bandausgabe-Videosignal und ein Ausgabeaudiosignal umgewandelt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt 515 durch
die Prozessoranordnung 119 durchgeführt oder insbesondere durch
das Mikroprozessor-Untersystem (und möglicherweise den Sprach-
DSP 415) und das Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-
Untersystem 265. Bei der bevorzugten Ausführungsform unter Ver
wendung des Audio 220 oder der Telefone 295 zur Audioausgabe
und -eingabe ist ein bedeutendes Merkmal der vorliegenden Er
findung die Unabhängigkeit des Ausgabeaudiosignals von dem Aus
gabevideosignal. In dem Fall, daß ein Fernseher 240 oder eine
andere Videoanzeige 225 ebenfalls für die Audioausgabe verwendet
wird, kann das Ausgabe-Audiosignal mit dem Basisband-Ausgabe-
Videosignal kombiniert werden (und nicht aus dem Audioabschnitt
separiert werden und separat zum Audio 220 unter den Telefonen
295 1 bis 295 n geleitet werden). Als nächstes im Schritt 525
wird das Basisbandausgabe-Videosignal (und möglicherweise das
Ausgabeaudiosignal auch) moduliert zum Bilden eines Radiofre
52820 00070 552 001000280000000200012000285915270900040 0002019744056 00004 52701quenzausgabevideo-(und Audio-)Signals, welches ebenfalls als
ein zusammengesetztes Ausgabevideosignal bezeichnet wird, und
in Schritt 535 wird das RF-Ausgabe-Video- und -Audio-Signal
übertragen. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die
Schritte 525 und 535 ebenfalls durch den RF-Modulator/Demodu
lator 205 oder den RF-Modulator 270 durchgeführt. Zusätzlicher
weise kann das Ausgabeaudiosignal ebenfalls eine Kombination
von sowohl dem Nahend- als auch dem Fernend-(Fern-)-Audio sein,
was darin resultiert, daß das Nahende und das Fernende ein kom
biniertes Audio am Fernsehempfänger verfügbar macht. Diese Kom
bination würde sowohl ein Aufnehmen als auch ein Überwachen der
Audio/Video-Information sowohl vom Nahende als auch vom Fernen
de ermöglichen.
Gleichzeitig mit den Schritten 505, 515, 525, und 535
(einschließlich des Empfangens (an einem lokalen Ort) von Video
konferenzinformation, die von einem anderen Ort übertragen
wird, wie z. B. an einem fernen Ort) werden bei der bevorzugten
Ausführungsform die Schritte 510, 520, 530 und 540 ebenfalls
auftreten (einschließlich der Übertragung (von einem lokalen
Ort) von Videokonferenzinformation zu einem weiteren Ort, wie
z. B. zu einem fernen Ort). In Schritt 510 werden ein Radiofre
quenzeingabe-Videosignal und ein Eingabeaudiosignal empfangen.
Wie oben erwähnt, werden bei der bevorzugten Ausführungsform
das Eingabevideosignal und Eingabeaudiosignal jeweils unabhän
gig voneinander gehandhabt. Bei der bevorzugten Ausführungsform
wird das Radiofrequenzeingabe-Videosignal von der Kamera
schnittstelle 235 (oder direkt von der Videokamera 230) durch
den RF-Demodulator 275 oder den RF-Modulator/Demodulator 205
empfangen, und ein Eingabeaudiosignal wird entweder von dem Au
dio 220 und der Benutzerschnittstelle 215 oder den Telefonen
295 1 bis 295 n und der Benutzer-Audioschnittstelle 255 empfan
gen. Alternativermaßen kann das Eingabeaudiosignal ebenfalls
von einem Mikrofon in der Videokamera 230 empfangen werden, und
als Teil des RF-Eingabe-Videosignals von der Kameraschnittstel
le 235 enthalten sein. Als nächstes wird vorzugsweise im RF-De
modulator 275 oder dem RF-Modulator/Demodulator 205 in
Schritt 520 das RF-Eingabevideo (und möglicherweise Audio-)-Signal
demoduliert zum Bilden eines Basisbandeingabe-Video-
(und möglicherweise Audio-)Signals. In Schritt 530 werden das
Basisbandeingabe-Videosignal und das Eingabeaudiosignal in ein
zweites Protokollsignal umgewandelt, und zwar vorzugsweise
durch die Prozessoranordnung 190, oder insbesondere durch das
Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem 265,
das Mikroprozessor-Untersystem 260 und den Sprach-DSP 415. In
Schritt 540 wird das zweite Protokollsignal übertragen zum Bil
den eines übertragenen Protokollsignals, und zwar vorzugsweise
durch die Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle 210. Nach den
Schritten 535 und 540, wenn die Videokonferenz beendet ist,
Schritt 545, kann der Prozeß enden, wie z. B. durch Auflegen,
Rücksprungschritt 550, und falls die Videokonferenz in Schritt 545
nicht beendet ist, fährt das Verfahren fort unter Rückkehr
zu den Schritten 505 und 510.
Fig. 12 ist ein Fließdiagramm zum Illustrieren der Telefon- und
Videokonferenz-Steuermethodik in Übereinstimmung mit der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in der fünften
verwandten Anmeldung offenbart ist. Fig. 12 illustriert eben
falls die verschiedenen Rollen eines Telefons, wie z. B. der Te
lefon 295 1 bis 295 n in dem System nach der vorliegenden Erfin
dung, und zwar einschließlich der Bereitstellung von Telefonge
sprächen (POTS), der Bereitstellung der Videoanrufsteuerung und
der Bereitstellung des Audioabschnitts der Videokonferenz. Mit
Bezug auf Fig. 12 wird beginnen mit einem Startschritt 600 ei
ne Anfrage nach einem Dienst erfaßt, Schritt 605, wie z. B. ein
Abheben oder Empfangen eines eingehenden Alarmsignals. Als
nächstes in Schritt 610 wird eine Benutzeranzeige oder ein
Alarm vorgesehen, wie z. B. ein Wählton, oder ein eingehendes
Klingelsignal und Signalisierungsinformation wird gesammelt,
wie z. B. DTMF-Ziffern einer Telefonnummer oder "**". Wenn eine
Videokonferenz im Schritt 615 nicht angefordert wird, wie z. B.
über die Eingabe von "**" oder Empfang einer eingehenden Nach
richt von den Netzwerken 140, dann schreitet das Verfahren vor
an zum Schritt 635. Wenn eine Videokonferenz in Schritt 615
nicht angefordert worden ist, schreitet das Verfahren voran zur
Anforderung oder Aufstellung eines Telefonanrufs, wie z. B.
durch Erzeugen von DTMF-Tönen und Verbinden eines Audiowegs
zwischen dem Benutzertelefon und dem Netzwerk 140, Schritt 620,
gefolgt durch das Eingeben des transparenten Telefonmodus und
das Übertragen von Audio-(typischerweise PCM)-Daten an das
Netzwerk 140, Schritt 625. Die Audiodaten werden PCM-kodiert,
und werden in ein geeignetes digitales oder analoges Format
transformiert (z. B. ISDN, POTS, usw.) durch die Drahtleitungs-
Netzwerkschnittstelle 210 zur Übertragung an das Netzwerk 140.
Wenn das Telefongespräch beendet ist, Schritt 630, kann das Ver
fahren enden, Rücksprungschritt 660.
Weiter mit Bezug auf Fig. 12 schreitet, wenn eine Videokonfe
renz in Schritt 615 angefordert wird, das Verfahren voran zum
Schritt 635 und initialisiert das Videokonferenz-Steuersystem,
wie z. B. durch Abspielen eines anfänglichen Sprachprompts, wie
oben erörtert. Als nächstes im Schritt 640 wird der Videoeinga
be-Anforderungstyp eingesammelt, und der entsprechende angefor
derte Dienst wird durchgeführt, wie z. B. das Einrichten eines
Videokonferenzrufs unter Verwendung eines Directory's, das Auf
frischen eines Videokonferenz-Anrufdirectory's, das manuelle
Einrichten eines Videokonferenzanrufs, ein Ausblenden einer
Eingabe (Audio oder Video), das Vorsehen einer Rückschleife
(z. B. lokale Selbstansicht, wie z. B. eine Überwachung oder eine
weitere Übersicht), das Spielen von Hilfs- und Fehlernachrich
ten oder Menüoptionen oder das Verlassen des Videokonferenz-
Steuersystems. Im Schritt 645 wird ein Videokonferenzanruf an
gefordert oder eingerichtet (wie z. B. für einen eingehenden Vi
deoanruf), und in Schritt 650 wird der Videokonferenzmodus ein
gegangen, und zwar mit Protokoll-kodierten (z. B. H.32x und ent
weder Q.x oder V.x-Protokollen) an das Netzwerk 140 übertrage
nen Audio- und Videodaten. Wenn der Videokonferenzanruf im
Schritt 655 beendet ist, wie z. B. durch Auflegen, kann das Ver
fahren enden, Rücksprungschritt 660.
Ein besonders innovatives Merkmal der verschiedenen Vorrich
tungs- und Systemausführungsformen der vorliegenden Erfindung
ist die Interoperabilität von sowohl ISDN als auch POTS inner
halb desselben Geräts und Systems. Diese Interoperabilität von
ISDN/POTS wird ebenfalls bezeichnet als die "Dreifaltigkeit"
der Benutzung eines Telefons 295 bei der bevorzugten Ausfüh
rungsform zum Telefonieren (POTS) zur Audioeingabe und -ausgabe
(als Video entweder ISDN oder POTS) und zur Rufsteuerung (zum
Wählen von entweder einem Video- oder einem Telefonmodus). Dar
aus resultierend kann, wenn ein Audio 220 oder ein Telefon 295
für eine ISDN-Videokonferenz verwendet werden kann, das Verfah
ren nach der Erfindung verschiedene Modi zum Vermeiden eines
möglichen Konflikts mit einer gleichzeitigen POTS-Benutzung
enthalten. Beispielsweise bietet während einer ISDN-Video
konferenz, bei der ein Telefon 295 zur Rufsteuerung und zur Au
dioeingabe und -ausgabe verwendet wird, das Verfahren zur Ver
meidung eines POTS-Konflikts eine Möglichkeit, wie z. B. es ge
schehen könnte, falls ein eingehender POTS-Anruf empfangen wür
de. Eine Alternative zum Vermeiden solch eines Konflikts würde
im "belegt machen" der POTS-Leitung 107 bestehen, wenn solch
eine ISDN-Videokonferenz abläuft. Eine weitere Alternative wäre
die Bereitstellung einer POTS-Priorität für den Audioabschnitt
der Videokonferenz, wie z. B. die Befähigung eines Benutzers zum
simultanen Empfangen des POTS-Audio, während die Videokonferenz
läuft (oder die Videoverbindung beibehalten wird), beispiels
weise zum Vorsehen für möglicherweise dringende oder Notsitua
tionen, wie z. B. Notrufe, welche typischerweise über POTS-Lei
tungen auftreten würden. Andere Alternativen können die Be
reitstellung einer POTS-Anrufer-Identifizierung (Anrufer ID)-Funk
tionalität enthalten, so daß die Anrufer-ID-FSK-modulierten
Daten auf einer Anrufer-ID-Einheit oder auf einer Videoanzeige
225 (oder dem Fernseher 240) angezeigt werden könnten, um zu
erlauben, daß der Benutzer bestimmt, ob die Videokonferenz be
endet werden sollte oder nicht. Solch eine alternative Weise
kann beispielsweise über ein Rufwarte-(Flash-Hook)-System oder
durch Rückführen der POTS-Leitung in einen aufgelegten Zustand,
gefolgt durch ein Klingelsignal und ein Abheben implementiert
werden. Ähnliche Konfliktlösungsschemen können für Situationen
eines existierenden POTS-Anrufs, der gerade abläuft, gefolgt
durch einen eingehenden Videoanruf, implementiert werden. Zu
sätzlich kann ein lokales, Nicht-Netzwerk-Flash-System eben
falls implementiert werden, um es dem Benutzer zu ermöglichen,
zwischen einem POTS-Anruf und einem gleichzeitigen ISDN-Video
anruf hin- und herzuschalten. Ebenfalls kann, wie oben an
gedeutet, solch eine Konfliktlösung ebenfalls implementiert
werden, welche die Kombination der Tastatur eines Telefons 195
und der Videoanzeige 225 (oder des Fernsehgeräts 240) als gra
phische Benutzerschnittstelle vorsieht, und zwar zum Eintrag
von Benutzersteuersignalen und zur Auswahl von möglicherweise
konkurrierenden Anrufen.
Die Netzwerkkonfiguration ist noch eine andere Funktion, welche
über ein Telefon 295 und eine Benutzer-Audioschnittstelle 255
durchgeführt werden kann, und zwar insbesondere unter Verwen
dung von Menüoptionen, welche unter Verwendung einer Schirman
zeige angezeigt werden (auf einem Fernseher 220 oder einer Vi
deoanzeige (225). Beispielsweise können, wie in der vierten
verwandten Anmeldung offenbart, automatische ISDN-Konfigura
tionsmöglichkeiten, beispielsweise für ISDN-Parameter, wie z. B.
Schaltertyp und SPID, innerhalb der Prozessoranordnung 190 im
plementiert werden, und durch den Benutzer über die Steuerfunk
tionsfähigkeit ausgeführt werden (als Optionen, die durch den
Benutzer über das Telefon 295 oder eine andere Benutzerschnitt
stelle 215 eingegeben werden). Zusätzlich können für die POTS-Video
konferenzmöglichkeit V.x- oder andere Modem-Konfigura
tionsparameter (wie z. B. automatische oder manuelle Antwort)
ebenfalls als Optionen konfiguriert werden, welche von dem Be
nutzer über das Telefon 295 oder eine andere Benutzerschnitt
stelle 215 eingegeben werden.
Die automatische Antwort als Modemoption erzeugt ebenfalls ei
nen weiteren möglichen Konfliktbereich für die POTS-Telefon
gespräche über den POTS-Videokonferenzen, und zwar insbesondere
falls ein Benutzer einen Telefon-Anrufbeantworter auf der Te
lefon-(POTS)-Leitung 107 verwendet. Bei der bevorzugten Ausfüh
rungsform kann zum Bestimmen, ob ein eingehender POTS-Anruf zum
Telefonieren oder zur Videokonferenz dient, bei der bevorzugten
Ausführungsform ein Träger (wie z. B. ein V.34-Träger-Frequenz)-
Detektor implementiert werden, und zwar derart, daß, falls ein
Träger gefunden wird, die Videozugangsvorrichtung 110 oder 150
mit V.x-Protokollen (wie z. B. Training) fortschreitet, und
falls kein Träger erfaßt wird, die Videozugangsvorrichtung 110
oder 150 einen Sprach-(Telefon-)Anruf annimmt und ermöglicht,
daß das Telefon 295 (oder der Anrufbeantworter) klingelt und
den eingehenden Anruf beantwortet.
In ähnlicher Weise kann für ISDN-Telefonate gegenüber ISDN-Video
konferenzen die Videozugangsvorrichtung 110 oder 150 ein
H.320- oder ein anderes Videoprotokoll erfassen und kann einen
unterscheidbaren Alarm zum Anzeigen eines eingehenden Videoan
rufs liefern. Falls der Benutzer dann abhebt, dann wird der
ISDN-Videoanruf verbunden, und zwar beispielsweise unter Ver
wendung des Q.931-Protokolls. Entsprechenderweise kann, falls
ein Anrufbeantworter abhebt, der Audioabschnitt des ISDN-Anrufs
durchgeleitet werden und ermöglicht werden, daß eine Audionach
richt zurückgelassen wird, beispielsweise während eines H.320-Video
konferenzanrufs.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer dritten
Ausführungsform einer Videozugangsvorrichtung 750 und einer
dritten Ausführungsform eines Video-Konferenzsystem 750 unter
einer Verwendung einer Vielzahl von Videotelefonvorrichtungen
700 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Mit Be
zug auf Fig. 13 ist eine Vielzahl von Videotelefonvorrichtun
gen 700 1, 700 2 bis 700 n (individuellermaßen und kollektivermaßen
als Videotelefon(e) 700 oder Videotelefonvorrichtung(en) 700)
mit der Videozugangsvorrichtung 705 über einen zweiten Kommuni
kationskanal 227 verbunden, wie z. B. ein Koaxialkabel in der
Benutzerumgebung, und über einen dritten Kommunikationskanal
293, wie z. B. eine POTS-Verkabelungsanordnung mit einem ver
drillten Paar (welche identisch für die Leitung 294, die in Fig.
3 illustriert ist, sein kann). Die dritte Ausführungsform
eines Videokonferenzsystems 705 umfaßt einen oder mehrere der
Vielzahl von Videotelefonvorrichtungen 700, welche über den
zweiten Kommunikationskanal 227 und den dritten Kommunikations
kanal 293 mit der Videozugangsvorrichtung 750 verbunden ist.
Über den ersten Kommunkationskanal 103 kann die Videozugangs
vorrichtung 750 ebenfalls mit dem Netzwerk 140 kommunizieren.
(Unter Vorgabe der Vielzahl von Kommunikationskanälen 103, 227
und 293 kann zur Vereinfachung der Beschreibung in den nachste
hend aufgelisteten Patentansprüchen unter Bezugnahme auf eine
Video-Telefonvorrichtung 700, welche mit den zwei Kommunikati
onskanälen 227 und 293 verbindbar ist, der zweite Kommunikati
onskanal 227 als erster Kommunikationskanal bezeichnet werden,
wobei der dritte Kommunikationskanal 293 als zweiter Kommunika
tionskanal bezeichnet wird).
Weiter mit Bezug auf Fig. 13 ist die Videozugangsvorrichtung
750 sehr ähnlich wie die Videozugangsvorrichtung 150, welche
oben mit Bezug auf Fig. 3 bis 9 erörtert wurde, und sie ent
hält viele gleiche Komponenten mit derselben Anordnung und ei
ner identischen Betriebsweise, und zwar einschließlich der
Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle 210 (vorzugsweise mit einer
ISDN-Schnittstelle 245, die mit einer ISDN-Leitung 105 und ei
ner Telefonschnittstelle 250 verbunden ist, die mit einer Tele
fon(POTS)-Leitung verbunden ist, wobei die Leitungen 105 und
107 ein Teil von dem ersten Kommunikationskanal 103 sind oder
diesen ausmachen; der Benutzer-Audioschnittstelle 255; des Mi
kroprozessor-Untersystems 260; des Audio/Video-Kompressions- und
-Dekompressions-Untersystems 265; des RF-Modulators 170;
des Filters 285; und des Richtungskopplers 290. Die Videozu
gangsvorrichtung 750 unterscheidet sich von der Videozugangs
vorrichtung 150, als daß die Videozugangsvorrichtung 750 einen
RF-Trägerdetektor und einen Schalter 276 aufweist und eine
Vielzahl von RF-Demodulatoren aufweist, nämlich den RF-De
modulator 275 a, den RF-Demodulator 275 b bis zum RF-Demodu
lator 275 n (wobei jeder davon identisch zum RF-Demodulator 275
ist, der in Fig. 9 illustriert ist, und welche individueller
maßen und kollektivermaßen als RF-Demodulatoren 275 bezeichnet
werden. Die Videozugangsvorrichtung 750 wird zum Multiplexieren
oder Kombinieren einer Vielzahl von Eingabevideosignalen von
einer Vielzahl von Videotelefonen 700 (oder 800) verwendet;
wenn solch ein Multiplexieren oder Kombinieren nicht notwendig
ist, kann irgendeine der anderen Videozugangsvorrichtungs-
Ausführungsformen (110 oder 150) ebenfalls anstelle der Video
zugangsvorrichtung 750 im Videokonferenzsystem 750 verwendet
werden, welches in Fig. 13 illustriert ist.
Weiterhin mit Bezug auf Fig. 13 wird jeder der RF-Demodu
latoren 275 verwendet, um auf verschiedenen Kanälen oder Trä
gern (wie z. B. den Kanälen oder Trägern "a" bis "n") ein Radio
frequenzeingabe-Videosignal zu empfangen, welches von einer
entsprechenden Videotelefonvorrichtung 700 über den zweiten
Kommunikationskanal 227 übertragen wird, und zum Demodulieren
(Hinuntermischen) des empfangenen Radiofrequenzeingabe-
Videosignals in ein Basisbandeingabe-Videosignal. Beispielswei
se kann der RF-Demodulator 275 a, welcher auf eine Radiofrequenz
entsprechend einem Kanal "a" abgestimmt ist (beispielsweise
über den Oszillator 445 und den Mischer 440 abgestimmt ist),
ein Radiofrequenzeingabe-Videosignal empfangen und auf ein Ba
sisband umwandeln, welches auf dem Kanal (oder Träger) "a" von
der Videotelefonvorrichtung 700 a übertragen wird, während der
RF-Demodulator 275 b der auf einer Radiofrequenz entsprechend
dem Kanal "b" abgestimmt ist, ein Radiofrequenzeingabe-
Videosignal empfangen und auf ein Basisband umwandeln kann,
welches auf einem Kanal oder Träger "b" von der Videotelefon
vorrichtung 700 b übertragen wird, usw. Bei der bevorzugten Aus
führungsform sind, wenn die Videozugangsvorrichtung ebenfalls
mit einem CATV-Kabel über die Leitung 115 verbunden ist, die
verschiedenen Kanäle oder Träger "a" bis "n" alle auf Radiofre
quenzen oberhalb des typischen CATV-Spektrums, wie z. B. ober
halb 900 MHz, um eine Interferenz mit stromabwärts laufenden
Video-, Televisions- oder anderen Kabelkanälen zu vermeiden.
Für nicht multiplexierte Eingabevideosignale kann die Videozu
gangsvorrichtung den RF-Trägerdetektor und den Schalter 276
verwenden, um auszuwählen, welches Eingabevideosignal weiter an
das Netzwerk 140 übertragen wird, und zwar potentiell aus einer
Vielzahl von Eingabevideosignalen (von jeder der Videotelefon
vorrichtungen 700). Im Fall, daß mehr als eine Videotelefonvor
richtung 700 ein Radiofrequenzeingabe-Videosignal an die Video
zugangsvorrichtung 750 überträgt, können der RF-Trägerdetektor
und Schalter 276 beispielsweise einen bestimmten Kanal auf ei
ner Wettbewerbsbasis aussuchen (und entsprechend einer Videote
lefonvorrichtung 700), wie z. B. das erste Basisbandeingabe-
Videosignal, das am RF-Trägerdetektor und Schalter 276 ankommt,
und das Basisbandeingabe-Videosignal von diesem bestimmten aus
gewählten Kanal an das Audio/Video-Kompressions- und
-Dekompressions-Untersystem 265 zur weiteren Verarbeitung, wie
oben mit Bezug auf Fig. 3 bis erörtert, übertragen. Zusätzlich
kann über die Leitung oder den Bus 277 der RF-Trägerdetektor
und der Schalter 276 ebenfalls durch das Mikroprozessor-
Untersystem 260 gesteuert werden.
Fig. 14 ist ein detailliertes Blockdiagramm zum Illustrieren
einer ersten Ausführungsform einer Videotelefonvorrichtung in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 14
illustriert, enthält die erste Ausführungsform der Videotele
fonvorrichtung, die Videotelefonvorrichtung 700, entsprechende
Merkmale oder Elemente wie die erste Ausführungsform des Video
konferenzsystems 200 (oder äquivalenterweise wie die zweite
Ausführungsform des Videokonferenzsystems 200), wobei die Merk
male oder Elemente, wie oben erörtert, arbeiten und funktionie
ren. Diese eingegliederten entsprechenden Merkmale oder Elemen
te enthalten Merkmale, wie z. B. die Videoanzeige 225 (oder den
Fernseher 240), das Audio 220 (oder das Telefon 295), die Kame
raschnittstelle 235 und die Videokamera 230. Insbesondere um
faßt mit Bezug auf Fig. 14 die Videotelefonvorrichtung: er
stens einen ersten Monitor 715, wie z. B. einen Fernsehempfänger
und eine Anzeige (mit denselben Funktionen wie entweder die Vi
deoanzeige 225 oder des Fernsehers 240); zweitens eine Kamera
720 (mit denselben Funktionen wie die Videokamera 230); drit
tens eine Kameraschnittstelle 235 (wie in Fig. 10 illu
striert); und viertens ein Telefonmodul 710 (mit denselben
Funktionen wie das Audio 220 oder das Telefon 295). Wie oben
angedeutet, kann ein Videotelefon 700 (der Vielzahl von Video
telefonen 700) ein Radiofrequenzeingabe-Videosignal (auf einem
bestimmten Kanal oder Träger) zur Videozugangsvorrichtung 750
über den zweiten Kommunikationskanal 227, herrührend von der
Kameraschnittstelle 235 und der Kamera 720, übertragen. Wie
oben erörtert, wird die Videoausgabe der Kamera 120, die vor
zugsweise auf Kanal 3 oder 4 moduliert wird, durch die Kamera
schnittstelle 235 Offset-gemischt auf einen zugehörigen Kanal
oder Träger, und zwar vorzugsweise mit einer Frequenz typischer
CATV-Frequenzen, wie z. B. im 900 MHz- bis 1,2 GHz-Spektrum. Je
des der Vielzahl von Videotelefonen 700 kann über den Videomo
nitor 715 ein Radiofrequenzausgabe-Videosignal von der Videozu
gangsvorrichtung 750 empfangen (über den zweiten Kommunikati
onskanal 227), welches vom Netzwerk 140 herrührt. Ein Audiosi
gnal kann ebenfalls in diese Videosignale eingegliedert sein,
oder bei der bevorzugten Ausführungsform, wenn die Audiosignaie
(Eingabe und Ausgabe) unabhängig über das Telefonmodul 710 in
nerhalb der Videotelefonvorrichtung 700 übertragen und empfan
gen, und zwar über den dritten Kommunikationskanal 293. Wie
oben erörtert hinsichtlich der Telefone 295, wird bei der be
vorzugten Ausführungsform die Videosteuerung ebenfalls über das
Telefonmodul 710 bereitgestellt, z. B. über eine Benutzereingabe
(DTMF-Wählen). Ein Videotelefon 700 kann einen Richtungskopp
ler- oder einen -splitter (nicht illustriert in Fig. 13) zur
Verbindung oder Verkopplung der Radiofrequenzkanäle mit dem
zweiten Kommunikationskanal 227 enthalten.
Wie oben angedeutet, kann jede der verschiedenen Videotelefon
vorrichtungen 700 ein Radiofrequenzeingabe-Videosignal an die
Videozugangsvorrichtung 750 auf einem zugehörigen Kanal oder
Träger einer Vielzahl von Kanälen oder Trägern übertragen, wie
z. B. einem Kanal "a", Kanal "b", usw. Der zugehörige Kanal
(oder Radiofrequenzträger) kann zugeordnet oder sonst bestimmt
werden über die Frequenzauswahl über den Oszillator 470 und Mi
scher 465 der in Fig. 10 illustrierten Kameraschnittstelle.
Solch eine Kanalzuordnung kann manuell eingestellt werden oder
zu irgendeiner Zeit von der Videozugangsvorrichtung 750 über
den zweiten Kommunikationskanal 227 heruntergeladen werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform kann eine beliebige der Vi
deotelefonvorrichtungen 700 ein Radiofrequenzausgabe-Video
signal (über den zweiten Kommunikationskanal 227) empfangen,
und kann ein Ausgabeaudiosignal (über den dritten Kommunikati
onskanal 293) empfangen, welche beide von der Videozugangsvor
richtung 750 gesendet werden. Daraus resultierend kann irgend
eines aller Videotelefone 700 der dritten Ausführungsform des
Videokonferenzsystems 705 die Ausgangsvideo- und -audiosignale
simultan anzeigen. Bezüglich des Radiofrequenzeingabe-
Videosignals und -eingabeaudiosignals (welche an die Videozu
gangsvorrichtung 750 übertragen werden) kann das Eingabevideo
signal, das von einer bestimmten Kamera 720 in einem Videotele
fon 700 herrührt, ausgewählt werden, wie oben erörtert, über
die Kanalauswahl innerhalb der Videozugangsvorrichtung 750 un
ter Verwendung einer Auswahleinrichtung, wie z. B. des RF-Trä
gerdetektors und Schalters 276. Zusätzlich kann ebenfalls
das Eingabevideosignal, das von einer bestimmten Kamera 720 in
einem Videotelefon 700 herrührt, ebenfalls durch den Benutzer
ausgewählt werden über den Eintrag eines Steuersignals (einer
Vielzahl von Steuersignalen) (detaillierter nachstehend mit Be
zug auf Fig. 15 erörtert), oder zwei oder mehr Eingabevideosi
gnale, die von mehr als einer bestimmten Kamera 720 herrühren,
können ausgewählt und multiplexiert werden, um ein kombinier
tes, mehrfaches Videosignal zu erzeugen, beispielsweise unter
Benutzung eines Fensters oder eines aufgeteilten Schirmformats
(nachstehend detaillierter mit Bezug auf Fig. 16 erläutert).
Fig. 15 ist ein detailliertes Blockdiagramm zum Illustrieren
einer zweiten Ausführungsform einer Videotelefonvorrichtung 800
in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wie bei der
oben erörterten Videotelefonvorrichtung 700 enthält die Video
telefonvorrichtung 800 ebenfalls einen Videomonitor 715, eine
Kamera 720, eine Kameraschnittstelle 235 und ein Telefonmodul
710. Wie ein Videotelefon 700 kann ein Videotelefon 800 (eine
Vielzahl von Videotelefonen 800) ebenfalls ein Radiofre
quenzeingabe-Videosignal (auf einem bestimmten Kanal oder Trä
ger) an die Videozugangsvorrichtung 750 über den zweiten Kommu
nikationskanal 227 übertragen, und zwar herrührend von der Ka
meraschnittstelle 235 und der Kamera 720. Wie oben erörtert,
wird die Videoausgabe der Kamera 720, welche vorzugsweise auf
Kanal 3 oder 4 moduliert ist, durch die Kameraschnittstelle 235
auf einen zugehörigen Kanal oder Träger Offset-gemischt, und
zwar vorzugsweise mit einer Frequenz oberhalb typischen CATV-Fre
quenzen, wie z. B. im 900 MHz- bis 1,2 GHz-Spektrum. Jedes der
Vielzahl von Videotelefonen 800 kann über den Videomonitor 715
ein Radiofrequenz-Ausgabevideosignal der Videozugangsvorrich
tung 750 (über den zweiten Kommunikationskanal 227) empfangen,
welches von dem Netzwerk 140 herrührt. Ebenfalls wie beim Vi
deotelefon 700 kann ein Audiosignal innerhalb dieser Videosi
gnale enthalten sein, oder bei der bevorzugten Ausführungsform
werden die Audiosignale (Eingabe und Ausgabe) unabhängig über
das Telefonmodul 710 innerhalb der Videotelefonvorrichtung 800
über den dritten Kommunikationskanal 293 übertragen und empfan
gen. Wie oben hinsichtlich der Telefone 295 erörtert, werden
bei der bevorzugten Ausführungsformen alle verschiedenen Formen
der Videosteuerung ebenfalls über das Telefonmodul 710 vorgese
hen, wie z. B. über eine Benutzereingabe (DTMF-Wählen) und die
Schirmanzeige.
Wie in Fig. 15 illustriert, ist in der Videotelefonvorrichtung
800, die zwischen der Kameraschnittstelle 235 und dem zweiten
Kommunikationskanal 227 angeschlossen oder verbunden ist, ein
Auswahlschalter 235, welcher verwendet wird, um die Eingabe ei
nes Radiofrequenzeingabe-Videosignals zu ermöglichen oder zu
verhindern, und zwar von der Kameraschnittstelle 235 in den
zweiten Kommunikationskanal 227. Der Auswahlschalter 235 wird
über einen Detektor 730 gesteuert, der mit dem Telefonmobil 710
und dem dritten Kommunikationskanal 293 verbunden oder gekop
pelt ist, welcher eine Steuersignaleingabe von einem Benutzer
von irgendeinem der Telefonmodule 710 der Vielzahl von Videote
lefonen 800 empfängt, die mit dem dritten Kommunikationskanal
293 verbunden sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird
solch eine Steuersignalisierung unter Verwendung von DTMF-Wäh
len, das in dem Telefonmodul verfügbar ist, implementiert.
Alternativermaßen kann solch eine Steuersignalisierung eben
falls unter Verwendung anderer Signalisierungs- oder Kommunika
tionsverfahren implementiert werden, wie z. B. Frequenzverschie
bungsverschlüsselung (FSK) oder irgendeines der anderen Proto
koll- oder Modulationsverfahren, welche oben erörtert wurden.
Zusätzlich zu solch einer signalisierungsbasierten oder wett
bewerbsbasierten Steuerung, kann als weitere Alternative solch
Eingabesteuerung für den Benutzer transparent sein, wenn bei
spielsweise der Detektor 730 und der Auswahlschalter 735 unter
Verwendung einer Spracherfassung implementiert sind, wie z. B.
eines sprachbetriebenen Schalters (VOX), so daß das Video auto
matisch in den zweiten Kommunikationskanal 227 basierend dar
auf, wer auch immer zu dieser Zeit spricht, eingegeben wird.
Weiterhin mit Bezug auf Fig. 15 wird das Videotelefon 800,
welches die Quelle des Eingabevideosignals (für die Videozu
gangsvorrichtung 750) sein soll, aus dieser Vielzahl von Video
telefonen 800 durch den Benutzer über das Telefonmodul 710 aus
gewählt, welches über den dritten Kommunikationskanal 793 mit
der Benutzeraudioschnittstelle 255 der Videozugangsvorrichtung
750 verbunden ist. In seiner einfachsten Form kann der Detektor
730 einfach erfassen, welches Telefonmodul 710 oder welches be
stimmte Videotelefon 800 (der Videotelefone 800) abgehoben wur
de, und dem Auswahlschalter 735 ermöglichen, das Eingabevideo
signal von diesem abgehobenem Videotelefon 800 zu erlauben oder
zu verbinden. Bei der bevorzugten Ausführungsform gibt der Be
nutzer eine vorbestimmte DTMF-Sequenz ein, wie z. B. eine Reihe
von DTMF-Ziffern, um das Quellenvideotelefon 800 auszuwählen,
welches das Eingabevideosignal liefert. Bei dieser Implementa
tion übertragen alle Videotelefone 800 ein Radiofrequenz-
Videosignal auf dem gleichen Kanal (RF-Trägerfrequenz), so daß
die Auswahl eines bestimmten Quellentelefons 800 einen Benutzer
wettbewerb vermeidet, sowie eine begleitende Verzerrung, welche
von simultanen Übertragungen von mehreren Videotelefonen 800
herrühren könnte, beispielsweise wenn die mehreren Videotelefo
ne 800 abgehoben sind. Die durch den Benutzer eingegebene DTMF-Se
quenz wird dann durch den Detektor 730 über den Auswahlschal
ter 735 verwendet, um die Übertragung eines Radiofrequenzeinga
be-Videosignals von der Kameraschnittstelle 235 (und der Kamera
720) eines bestimmten Videotelefons 800 zu aktivieren oder zu
deaktivieren. Bei dieser Implementation ist nur ein einzelner
RF-Demodulator 275 in der Videozugangsvorrichtung 750 erforder
lich, da nur ein RF-Träger involviert ist. Die durch den Benut
zer eingegebene DTMF-Sequenz kann ebenfalls verwendet werden,
um den Videomonitor 715 auf den geeigneten Empfangskanal zum
Empfang des Radiofrequenz-Ausgabevideosignals zu schalten. Zu
sätzlich kann in Benutzung mit einer Kameraschnittstelle 235,
welche auf einem oder mehreren zugeordneten Kanälen eine Viel
zahl von Kanälen übertragen kann, für multiplexierte Radiofre
quenzeingabe-Videosignale die DTMF-Frequenz ebenfalls verwendet
werden, um auszuwählen, welche Videotelefone 800 die Quellen
für die Radiofrequenzeingabe-Videosignale sind. Solch ein Mul
tiplexieren wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 16 erörtert.
Fig. 16 ist ein detailliertes Blockdiagramm zum Illustrieren
einer vierten Ausführungsform einer Videozugangsvorrichtung 850
in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Die Videozu
gangsvorrichtung 850 wird bei der bevorzugten Ausführungsform
zum Multiplizieren oder Kombinieren einer Vielzahl von Eingabe
videosignalen aus einer Vielzahl von Videotelefonen 700 oder
800 in ein kombiniertes Videosignal zur folgenden Übertragung
über den ersten Kommunikationskanal 103 verwendet. Beispiels
weise können vier Eingabevideosignale von vier Videotelefonen
700 oder 800 in ein Zwei-mal-Zwei-(2×2)-Format (vier Fenster)
in ein Videosignal kombiniert werden, und zwar vor der Kompri
mierung und Übertragung über das Netzwerk 140. Zum Bewerkstel
ligen solch eines Multiplexierens oder Kombinierens hat zusätz
lich zur Vielzahl der RF-Demodulatoren 275 a bis 275 n der oben
mit Bezug auf Fig. 13 erörterten Videozugangsvorrichtung 700,
die Videozugangsvorrichtung 800 ein erweitertes Audio/Video-
Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem 760. Das erwei
terte Audio/Video-Kompressions- und -Dekompresssions-Unter
system 760, das in Fig. 17 illustriert ist, führt dieselben
Funktionen durch wie das Audio/Video-Kompressions- und -De
kompressions-Untersystem 265, das oben erörtert ist, aber ist
in der Lage, diese Funktionen für eine größere Anzahl von Kanä
len durchzuführen, und nicht für einen einzelnen Kanal.
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren des erweiterten
Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystems 760.
Das erweiterte Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-
Untersystem enthält viel derselben Komponenten wie das Au
dio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem 265 und
enthält weiterhin zusätzliche Audio/Visuelle-Eingabeprozessoren
380 und RGB-Analog/Digital-Wandler 390 zum Aufnehmen der zu
sätzlichen Videokanäle. Wie oben erwähnt mit Bezug auf Fig.
13, gibt es für jeden Kanal (oder RF-Träger), Kanäle a bis n,
einen entsprechenden RF-Demodulator 275, nämlich die RF-De
modulatoren 275 a bis 275 n. Mit Bezug auf Fig. 17 werden die
Basisbandeingabe-Videosignale von jedem der RF-Demodulatoren
275 a bis 275 n, wie z. B. die zusammengesetzten NTSC/PAL-Video
signale in entsprechende audio/visuelle Eingabeprozessoren
380 eingegeben oder eingespeist, nämlich den audio/visuellen
Eingabeprozessor 380 a bis zum audio/visuellen Eingabeprozessor
380 n. Wie oben erörtert, mit Bezug auf Fig. 6 wandeln die ent
sprechenden audio/visuellen Eingabeprozessoren 380 das Basis
band-Eingabevideosignal für jeden Kanal in analoge RGB-Ein
gabesignale. Die analogen RGB-Eingabesignale für jeden Kanal
a bis n werden dann umgewandelt in digitale RGB-Eingabesignale
durch entsprechende RGB-Analog/Digital-Wandler 390, nämlich den
RGB-Analog/Digital-Wandler 390 a bis zum RGB-Analog/Digital-
Wandler 390 n, und transferiert zum Videoverarbeitungs-DSP 365.
Der Videoverarbeitungs-DSP 365 kombiniert oder multiplexiert
die digitalen RGB-Signale von jedem Kanal, schafft ein kombi
niertes Videosignal, welches (mit dem Audio von der Benutzer-
Audioschnittstelle 255) komprimiert und transferiert wird an
das Mikroprozessor-Untersystem 360 und weitere Komponenten,
welche oben erörtert wurden, zur Protokollkodierung und/oder
Modulation zur weiteren Lieferung an das Netzwerk 140. Bei
spielsweise enthält bei der bevorzugten Ausführungsform jeder
Kanal typischerweise Videoinformationen mit einem gemeinsamen
Schnittstellenformat (CIF) oder einem Viertel-gemeinsamen
Schnittstellenformat (QCIF); und zwar abhängig von der ausge
wählten Auflösung also beispielsweise vier solcher Kanäle kön
nen in einen Kanal mit vier Anzeigefenstern unter Verwendung
eines Viertel-gemeinsamen Schnittstellenformats (QCIF) kombi
niert werden, bevor eines Kompression und eine Übertragung an
das Netzwerk 140 stattfindet.
Nicht illustriert in Fig. 16 und 17 ist, daß die Videozugangs
vorrichtung 250 ebenfalls erweitert werden kann, um eine Viel
zahl von Ausgabevideokanälen bereitzustellen, und zwar zum
Übertragen einer Vielzahl von Radiofrequenzausgabe-Video
signalen an eine Vielzahl von Videotelefonen über den zweiten
Kommunikationskanal 227. In diesem Fall würde die Videozugangs
vorrichtung 850, die in Fig. 16 illustriert ist, derart erwei
tert werden, daß sie eine Vielzahl von Modulatoren 270 enthiel
te, wie z. B. einen Modulator 270 a zur Videoübertragung auf dem
Kanal "a", einen Modulator 270 b zur Videoübertragung auf dem
Kanal "b" usw. In ähnlicher Weise würde das aufgeweitete Au
dio/Video-Kompresssions- und -Dekompressions-Untersystem 760
weiterhin aufgeweitet werden, um entsprechendermaßen eine Viel
zahl von Kodierer 395 und eine Vielzahl von RGB-Digital/Analog-
Wandler 370 zu enthalten, und zwar wiederum entsprechend jedem
Ausgabekanal. Mit solch einer zusätzlichen Erweiterung kann das
Audio/Video-Konferenzsystem 705 mehrere und unabhängige Video
konferenzsitzungen unterstützen. In diesen mehrfachen unabhän
gigen Videomodus würde die Eingabevideosignale ebenfalls unab
hängig voneinander verarbeitet werden und nicht in ein einzel
nes kombiniertes Videosignal kombiniert werden. Beispielsweise
kann das Videotelefon 700 1 mit einem entfernten Ort eins kommu
nizieren und einen Videoanruf auf einen Kanal "a" empfangen,
während es ein Video auf dem Kanal "b" sendet, während das Vi
deotelefon 700 n mit dem entfernten Ort zwei kommuniziert und
unabhängig davon ein Videoanruf auf dem Kanal "c" empfängt,
während es unabhängigerweise ein Video auf dem Kanal "d" sen
det. Zum Unterstützen solcher mehreren unabhängigen Videomodi
(ebenfalls als Videoüberbrückung bezeichnet) kann die Videozu
gangsvorrichtung 850 ebenfalls eine zusätzliche Verarbeitungs
möglichkeit innerhalb des erweiterten Audio/Video-Kompressions- und
-Dekompressions-Untersystems 760 enthalten, wie z. B. eine
Mehrfachpunkt-Steuereinheit (MCU) zum Bereitstellen einer Ver
arbeitungsunterstützung für solche mehreren unabhängigen Video
modi.
Fig. 18 ist ein Fließplan zum Illustrieren des Videomultiple
xierverfahrens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfin
dung. Wie oben erwähnt betrifft diese Methodik das Videosignal,
das Protokoll-kodiert werden muß und über den ersten Kommunika
tionskanal 103 an das Netzwerk 140 übertragen werden muß und
kann als ein spezieller Fall oder eine engere Anwendung der
Verfahrensschritte 510, 520, 530 und 540, welche oben mit Bezug
auf Fig. 11 erörtert werden, angesehen werden. Zusätzlicherma
ßen können diese Multiplexier-Kombinier-Kodier- und Übertra
gungs-Schritte (wie nachstehend erörtert) in die Schritte 510,
520, 530 und 540 ebenfalls zusammen mit und unabhängig von dem
Videoempfang (von dem ersten Kommunikationskanal 103 und dem
Netzwerk 140), der Protokolldekodierung, der RF-Modulation und
den Übertragungsschritte 505, 515, 525 und 535 (oben mit Bezug
auf 11 erörtert), ablaufen.
Mit Bezug auf Fig. 18 beginnt das Verfahren, Startschritt 900,
mit Empfang eines Eingabeaudiosignals, Schritt 905, und mit dem
Empfang einer Vielzahl von Radiofrequenzeingabe-Videosignalen,
wobei jedes auf einem einer Vielzahl der Kanäle a bis n beför
dert wird, nämlich dem Empfang eines ersten Radiofrequenzeinga
be-Videosignals auf einem ersten Kanal, Schritt 910 1, dem Emp
fang eines zweiten Radiofrequenzeingabe-Videosignals auf einem
zweiten Kanal, Schritt 910 2, usw., bis zum Empfang eines n-ten
Radiofrequenzeingabe-Videosignals auf einem n-ten Kanal,
Schritt 910 n. Als nächstes wird jede der Vielzahl von Radiofre
quenzeneingabe-Videosignale demoduliert zum Bilden einer Viel
zahl von Basisbandeingabe-Videosignalen. Insbesondere wird das
erste Radiofrequenzeingabe-Videosignal demoduliert zum Bilden
eines ersten Basisbandeingabe-Videosignals, Schritt 915 1, wird
das zweite Radiofrequenzeingabe-Videosignal demoduliert zum
Bilden eines zweiten Basisbandeingabe-Videosignals, Schritt
915 2, usw., bis zum n-ten Radiofrequenzeingabe-Videosignal, das
zum Bilden eines n-ten Basisbandeingabe-Videosignals demodu
liert wird, Schritt 915 n. Wie oben angedeutet bei der bevorzug
ten Ausführungsform, tritt der Schritt 905 in der Benutzer-
Audioschnittstelle 255 auf, wobei die Empfangsschritte 901 1 bis
910 n und die Demodulationsschritte 915 1- bis 915 n in der Vielzahl
von RF-Demodulatoren entsprechend jedem Kanal a-n, nämlich den
RF-Demodulatoren 275 a bis 275 n auftreten. Als nächstes wird je
des der Vielzahl von Basisbandeingabe-Videosignalen in ein di
gitales RGB-Signal gewandelt, so daß das erste Basisbandeinga
be-Videosignal in ein erstes digitales RGB-Signal gewandelt
wird Schritt 9201, das zweite Basisbandeingabe-Videosignal in
ein zweites digitales RGB-Signal gewandelt wird, Schritt 920 2
usw., bis zum n-ten Basisbandeingabe-Videosignal, das in ein n-tes
digitales RGB-Signal gewandelt wird, Schritt 920 n. Bei der
bevorzugten Ausführungsform treten die Schritte 920 1 bis 920 n
entsprechend jedem Kanal der Vielzahl von Kanälen a-n auf, und
zwar in der Vielzahl von audio/visuellen Eingabeprozessoren
380 a bis 380 n und der Vielzahl von RGB-Analog/Digital-Wandlern
390 a bis 390 n. Als nächstes wird die Vielzahl von digitalen
RGB-Signalen, das erste bis n-te digitale RGB-Signal, kombi
niert zum Erzeugen eines kombinierten Videosignals, Schritt
925, was vorzugsweise durch dem Videoverarbeitungs-DSP 365
durchgeführt wird. Beispielsweise können vier QCIF-Signale in
ein CIF-Signal kombiniert werden. Als nächstes im Schritt 930
werden das kombinierte Videosignal und das Eingabeaudiosignal
in ein zweites Protokollsignal umgewandelt, wie z. B. ein ISDN-ko
diertes H.32x-Protokollsignal, Schritt 930, und zwar vorzugs
weise durch die Prozessoranordnung 190, oder insbesondere durch
das Mikroprozessor-Untersystem 260 und andere Komponenten in
ähnlicher Weise wie beim Schritt 530, der oben mit Bezug auf
Fig. 11 erörtert wurde. Im Schritt 935 wird das zweite Proto
kollsignal zum Bilden eines übertragenen Protokollsignals über
tragen und zwar vorzugsweise durch die Drahtleitungs-Netzwerk
schnittstelle 210, ähnlich wie im Schritt 140, welcher oben mit
Bezug auf Fig. 11 erörtert wurde, wie z. B. durch Durchführung
einer H.34-Modulation oder einer zusätzlichen ISDN-Kodierung.
Nach dem Schritt 935 (oder ebenfalls dem Schritt 535) kann,
wenn die multiplexierte Videoübertragung (oder die Videokonfe
renz) beendet ist, Schritt 940, wie z. B. durch auflegen, der
Prozeß enden, Rücksprungschritt 945, und falls die multiple
xierte Videoübertragung (oder Videokonferenz) in Schritt 940
nicht beendet ist, läuft das Verfahren weiter unter Rückkehr zu
den Schritten 905 und 910 1 bis 910 n (und Schritt 505).
Verschiedene Vorteile aus den verschiedenen Videozugangsvor
richtungen 110 und 150 und aus den verschiedenen Videokonfe
renzsystemen 200 und 300 sind leicht erkennbar. Zunächst daher,
weil das Ausgabevideosignal moduliert und über den zweiten Kom
munikationskanal 225 übertragen wird, wie z. B. über ein voll
ständiges Koaxialkabel innerhalb der Benutzerumgebung, können
das audiovisuelle Konferenz und Telefonsystem nach der bevor
zugten Ausführungsform an mehr als einem bestimmten Knoten oder
Ort innerhalb der Benutzerumgebung arbeiten, beispielsweise un
ter Verwendung irgendeines Videotelefons oder Telefons und
Fernsehers innerhalb der Benutzerumgebung, um mehrere Blick
punkte und mehrere Teilnahmepunkte zu ermöglichen. Solche Sen
demöglichkeit der Videokonferenz-Funktionalität ist wirklich
einzigartig für die hier offenbarte Erfindung und bei der zwei
ten verwandten Anmeldung. Zusätzlicherweise kann das au
dio/visuelle Konferenz- und Telefonsystem der bevorzugten Aus
führungsform mobil sein und zwar unter Verwendung der Videoka
mera 230 und der Kameraschnittstelle 235 von einer Myriade von
Orten innerhalb der Benutzerumgebung und tatsächlich von ir
gendwo kann der zweite Kommunikationskanal 227 (wie z. B. ein
Koaxialkabel) erreicht werden. Daraus resultierend ist der Be
nutzer nicht auf einen einzelnen Ort beschränkt, wie z. B. einem
an einem PC- oder in einem bestimmten Konferenzraum für eine
Videokonferenzmöglichkeit. Zusätzlicherweise kann das System so
wie nötig für zusätzlicher Ort konfiguriert werden, beispiels
weise durch einfaches Hinzufügen oder Entfernen von Fernsehern
und Videokameras.
Zusätzlicherweise benutzt bei der bevorzugten Ausführungsform
das audio/visuelle Konferenz- und Telefonsystem eine Ausrü
stung, die typischerweise in Benutzerhäusern oder Umgebungen
gefunden wird, wie z. B. existierende Fernseher, Videokameras
oder Camcorder und Telefone. Daraus resultierend kann das Sy
stem zu relativ geringen Kosten implementiert werden, insbeson
dere im Vergleich mit dem momentan verfügbaren PC-basierten
oder Stand-alone-Videokonferenzsystemen. Zusätzlich und im Ge
gensatz zu den Videokonferenzsystemen nach dem Stand der Tech
nik ist das System nach der vorliegenden Erfindung derart ent
worfen, daß es kompatibel für die Benutzung zusammen mit ande
ren existierenden Videokonferenzsystemen ist, beispielsweise
denen, welche entweder ISDN- oder POTS-Netzwerke verwenden kön
nen, und nicht nur mit dem einen oder dem anderen aber nicht
mit beiden) kompatibel ist. Weiterhin ist das System nach der
vorliegenden Erfindung benutzerfreundlich, leicht installierbar
und benutzbar und sollte relativ kostengünstiger zum Kauf für
zu Hause und zur Benutzung durch die Verbraucher sein.
Ein weiteres interessantes Merkmal der Vorrichtungs- und Sy
stem-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Mehr
fach-Funktionalität der Benutzer-Schnittstelle, beispielsweise
die Doppelbenutzung eines Telefons (als Benutzer-Schnittstelle)
zur Steuerung des Videokonferenzanrufs und als Audioabschnitt
des Videokonferenzanrufs. Dieses Merkmal steht in starkem Ge
gensatz zu den Systemen nach dem Stand der Technik, welche ty
pischerweise die spezielle Schalt- und spezielle Netzwerkopera
tionen zur Erstellung eines Anrufes und zur Rufsteuerung erfor
dern. Solche Dualität begleitet die einhergehende Verwendung
des Telefons zum POTS-Dienst. Noch ein weiteres signifikantes
Merkmal der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung ist die Transparenz des Telefonbetriebs, so daß ein Benut
zer nicht die Videokonferenzmöglichkeit kennen muß, um einen
Telefonanruf zu tätigen oder zu empfangen.
Weitere spezielle Merkmale der bevorzugten Ausführungsform ent
halten Doppelnetzwerks- und Umgebungs-Stromversorgung der Vi
deozugangsvorrichtung oder eine vollständige Netzwerk-
Stromversorgung, was eine fortgeführte Funktionalität sogar bei
Netzausfällen gewährleistet. Noch ein weiteres signifikantes
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die "Rückschleif-
Operation", so daß dasselbe System auch für Überwachungszwecke,
wie z. B. Babyüberwachung, zusätzlich zu Konferenzen verwendet
werden kann. Mit der Multiplexiermöglichkeit der vorliegenden
Erfindung kann das Video von mehreren Kameras zurückgeschleift
werden, um beispielsweise eine simultane Überwachung mehrerer
Orte zu schaffen. Noch ein signifikantes Merkmal der vorliegen
den Erfindung ist die Unabhängigkeit des Audioabschnitts von
dem Videoabschnitt einer Audio/Videokonferenz. Weiterhin ist
die Konferenzmöglichkeit, welche illustriert ist, ebenfalls
protokollunabhängig, so daß eine Vielzahl von Kommunikations
protokollen verwendet werden kann und ohne einen Eingriff her
untergeladen werden kann.
Letztlich ist die Multiplexiermöglichkeit der verschiedenen Vi
deotelefonapparate 700 und 800 wirklich einzigartig. Zusätzlich
zur Schaffung der oben erörterten Funktionalität, wie z. B. Vi
deokonferenz-Funktionalität von mehreren Orten, bieten die ver
schiedenen Videotelefonapparate 700 und 800 in Zusammenhang mit
der Videozugangsvorrichtung 850, ebenfalls ein Multiplexieren
und Kombinieren der Videosignale von mehreren Orten in ein kom
biniertes Videosignal, welches über ein Netzwerk übertragen
werden kann oder zurück in die Benutzerumgebung geschleift wer
den kann.
Aus der vorherigen Beschreibung wird man entnehmen können, daß
verschiedene Variationen und Modifikationen ausgeführt werden
können, ohne vom Gehalt und Schutzumfang des neuen Konzepts der
Erfindung abzuweichen. Es sollte verstanden werden, daß keine
Beschränkung bezüglich der speziellen Verfahren und Vorrichtun
gen, welche illustriert sind, hier beabsichtigt ist oder abge
leitet werden sollte. Es ist selbstverständlich beabsichtigt,
daß die angehängten Patentansprüche alle solche Modifikationen
abdecken, welche innerhalb des Schutzumfangs der Patentansprü
che liegen.
Claims (6)
1. Videotelefonvorrichtung, wobei die Videotelefonvorrichtung
mit einer Videozugangsvorrichtung über einen ersten Kommunika
tionskanal zum Videoempfang und zur Videoübertragung verbindbar
ist, wobei die Videotelefonvorrichtung weiterhin mit der Video
zugangsvorrichtung über einen zweiten Kommunikationskanal zum
Audioempfang und zur Audioübertragung verbindbar ist, wobei die
Videotelefonvorrichtung aufweist:
einen mit dem ersten Kommunikationskanal verbindbaren Videomo nitor;
eine mit dem ersten Kommunikationskanal verbindbare Kamera schnittstelle;
eine mit der Kameraschnittstelle verbundene Videokamera; und
ein Telefonmodul, das mit dem zweiten Kommunikationskanal ver bindbar ist.
einen mit dem ersten Kommunikationskanal verbindbaren Videomo nitor;
eine mit dem ersten Kommunikationskanal verbindbare Kamera schnittstelle;
eine mit der Kameraschnittstelle verbundene Videokamera; und
ein Telefonmodul, das mit dem zweiten Kommunikationskanal ver bindbar ist.
2. Videozugangsvorrichtung mit:
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, die mit einem ersten Kommunikationskanal zum Empfang eines ersten Protokollsignals zum Bilden eines empfangenen Protokollsignals und zur Übertra gung eines zweiten Protokollsignals zum Bilden eines übertrage nen Protokollsignals verbindbar ist;
einem Radiofrequenz-Modulator zum Umwandeln eines Basisbandaus gabevideosignals in ein Radiofrequenzausgabe-Videosignal;
einer Vielzahl von Demodulatoren zum Umwandeln einer Vielzahl von Radiofrequenzeingabe-Videosignalen in eine Vielzahl von Ba sisbandeingabe-Videosignalen;
einer Benutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersi gnals einer Vielzahl von Steuersignalen; und
einer Prozessoranordnung, wobei die Prozessoranordnung mit der Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, mit dem Radiofrequenz- Modulator, mit der Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren und mit der Benutzerschnittstelle verbunden ist, wobei die Prozes soranordnung über einen Satz von Programmanweisungen auf das erste Steuersignal anspricht, um das empfangene Protokollsignal in das Basisbandausgabe-Videosignal und ein Ausgabeaudiosignal umzuwandeln, wobei die Prozessoranordnung weiterhin darauf an spricht, um die Vielzahl von Basisbandeingabe-Videosignalen und ein Eingabeaudiosignal in das zweite Protokollsignal umzuwan deln.
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, die mit einem ersten Kommunikationskanal zum Empfang eines ersten Protokollsignals zum Bilden eines empfangenen Protokollsignals und zur Übertra gung eines zweiten Protokollsignals zum Bilden eines übertrage nen Protokollsignals verbindbar ist;
einem Radiofrequenz-Modulator zum Umwandeln eines Basisbandaus gabevideosignals in ein Radiofrequenzausgabe-Videosignal;
einer Vielzahl von Demodulatoren zum Umwandeln einer Vielzahl von Radiofrequenzeingabe-Videosignalen in eine Vielzahl von Ba sisbandeingabe-Videosignalen;
einer Benutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersi gnals einer Vielzahl von Steuersignalen; und
einer Prozessoranordnung, wobei die Prozessoranordnung mit der Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, mit dem Radiofrequenz- Modulator, mit der Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren und mit der Benutzerschnittstelle verbunden ist, wobei die Prozes soranordnung über einen Satz von Programmanweisungen auf das erste Steuersignal anspricht, um das empfangene Protokollsignal in das Basisbandausgabe-Videosignal und ein Ausgabeaudiosignal umzuwandeln, wobei die Prozessoranordnung weiterhin darauf an spricht, um die Vielzahl von Basisbandeingabe-Videosignalen und ein Eingabeaudiosignal in das zweite Protokollsignal umzuwan deln.
3. Audio- und Videokonferenzsystem, wobei das Audio- und Vi
deokonferenzsystem mit einem Kommunikationskanal zur Audio- und
Videoübertragung und -empfang verbindbar ist, wobei das Audio- und
Video-Konferenzsystem aufweist:
eine Videotelefonvorrichtung; und
eine Videozugangsvorrichtung, die mit der Videotelefonvorrich tung verbunden ist.
eine Videotelefonvorrichtung; und
eine Videozugangsvorrichtung, die mit der Videotelefonvorrich tung verbunden ist.
4. Verfahren zum Multiplexieren von Videosignalen zur Über
tragung bei Audio/Videokonferenzen, wobei das Verfahren folgen
de Schritte aufweist:
- a) Empfangen eines Eingabeaudiosignals;
- b) Empfangen einer Vielzahl von Radiofrequenzeingabe- Videosignalen, welche jeweils einem Kanal entsprechen;
- c) Demodulieren der Vielzahl von Radiofrequenzeingabe- Videosignalen zum entsprechenden Bilden einer Vielzahl von Ba sisbandeingabe-Videosignalen;
- d) Umwandeln der Vielzahl von Basisbandeingabe-Videosignalen und des Eingabeaudiossignals in ein zweites Protokollsignal; und
- e) Übertragen des zweiten Protokollsignals zum Bilden eines übertragenen Protokollsignals.
5. Videozugangsvorrichtung mit:
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, welche mit einem er sten Kommunikationskanal verbindbar ist, wobei die Drahtlei tungs-Netzwerkschnittstelle eine ISDN-Schnittstelle zum Empfang eines ersten ISDN-kodierten H.32x-Digitalaudio/Video- Protokollsignal, zur Übertragung eines zweiten ISDN-kodierten H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignals und zur Übertragung und Empfang eines digitalen Telefonsignals aufweist;
einem Radiofrequenz-Modulator zum Umwandeln eines zusammenge setzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Ausgabevideosignals in ein Radiofrequenz-moduliertes Seitenband-Ausgabevideosignal;
einer Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren zum Umwandeln einer Vielzahl von Radiofrequenz-modulierten Seitenband- Eingabevideosignalen entsprechend einer Vielzahl von zusammen gesetzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Eingabevideosignalen;
einer Audio-Benutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersignals einer Vielzahl von Steuersignalen zum Empfang ei nes analogen Eingabeaudiosignals und zur Umwandlung des analo gen Eingabeaudiosignals in ein digitales Eingabeaudiosignal und zur Umwandlung eines digitalen Ausgabeaudiosignals in ein ana loges Ausgabeaudiosignal und zur Ausgabe des analogen Ausgabe audiosignals;
einem Mikroprozessor-Untersystem, das mit der Drahtleitungs- Netzwerksschnittstelle und der Audio-Benutzerschnittstelle ver bunden ist, wobei das Mikroprozessor-Untersystem über einen Satz von Programmanweisungen auf das erste Steuersignal an spricht, um das erste ISDN-kodierte H.32x-Digitalaudio/Video- Protokollsignal zu dekodieren, um einen H.32x-kodierten Ausga beaudio/Videodigitaldatenstrom zu bilden, wobei das Mikropro zessor-Untersystem weiterhin darauf anspricht, um eine Vielzahl von H.32x-kodierten digitalen Eingabeaudiosignalen und einen H.32x-kodierten Eingabevideosignaldatenstrom in das zweite ISDN-kodierte H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignal umzuwan deln; und
einem Audio/Videokompressions- und -Dekompressions-Untersystem, das mit dem Mikroprozessor-Untersystem verbunden ist und das weiterhin mit dem Radiofrequenzmodulator und der Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren verbunden ist, wobei das Au dio/Videokompressions- und -Dekompressions-Untersystem über ei nen Satz von Programmanweisungen anspricht, um die Vielzahl von zusammengesetzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Eingabevideosi gnalen in die Vielzahl des H.32x-kodierten Eingabevideosi gnaldatenstroms umzuwandeln und zu komprimieren, das digitale Audiosignal in das H.32x-kodierte digitale Eingabeaudiosignal umzuwandeln und zu komprimieren und den H.32x-kodierten Ausga beaudio/Video-Digital-Datenstrom in das zusammengesetzte Basis band-NTSC/PAL-kodierte Ausgabevideosignal und das digitale Aus gabeaudiosignal zu dekomprimieren und umzuwandeln.
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, welche mit einem er sten Kommunikationskanal verbindbar ist, wobei die Drahtlei tungs-Netzwerkschnittstelle eine ISDN-Schnittstelle zum Empfang eines ersten ISDN-kodierten H.32x-Digitalaudio/Video- Protokollsignal, zur Übertragung eines zweiten ISDN-kodierten H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignals und zur Übertragung und Empfang eines digitalen Telefonsignals aufweist;
einem Radiofrequenz-Modulator zum Umwandeln eines zusammenge setzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Ausgabevideosignals in ein Radiofrequenz-moduliertes Seitenband-Ausgabevideosignal;
einer Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren zum Umwandeln einer Vielzahl von Radiofrequenz-modulierten Seitenband- Eingabevideosignalen entsprechend einer Vielzahl von zusammen gesetzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Eingabevideosignalen;
einer Audio-Benutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersignals einer Vielzahl von Steuersignalen zum Empfang ei nes analogen Eingabeaudiosignals und zur Umwandlung des analo gen Eingabeaudiosignals in ein digitales Eingabeaudiosignal und zur Umwandlung eines digitalen Ausgabeaudiosignals in ein ana loges Ausgabeaudiosignal und zur Ausgabe des analogen Ausgabe audiosignals;
einem Mikroprozessor-Untersystem, das mit der Drahtleitungs- Netzwerksschnittstelle und der Audio-Benutzerschnittstelle ver bunden ist, wobei das Mikroprozessor-Untersystem über einen Satz von Programmanweisungen auf das erste Steuersignal an spricht, um das erste ISDN-kodierte H.32x-Digitalaudio/Video- Protokollsignal zu dekodieren, um einen H.32x-kodierten Ausga beaudio/Videodigitaldatenstrom zu bilden, wobei das Mikropro zessor-Untersystem weiterhin darauf anspricht, um eine Vielzahl von H.32x-kodierten digitalen Eingabeaudiosignalen und einen H.32x-kodierten Eingabevideosignaldatenstrom in das zweite ISDN-kodierte H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignal umzuwan deln; und
einem Audio/Videokompressions- und -Dekompressions-Untersystem, das mit dem Mikroprozessor-Untersystem verbunden ist und das weiterhin mit dem Radiofrequenzmodulator und der Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren verbunden ist, wobei das Au dio/Videokompressions- und -Dekompressions-Untersystem über ei nen Satz von Programmanweisungen anspricht, um die Vielzahl von zusammengesetzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Eingabevideosi gnalen in die Vielzahl des H.32x-kodierten Eingabevideosi gnaldatenstroms umzuwandeln und zu komprimieren, das digitale Audiosignal in das H.32x-kodierte digitale Eingabeaudiosignal umzuwandeln und zu komprimieren und den H.32x-kodierten Ausga beaudio/Video-Digital-Datenstrom in das zusammengesetzte Basis band-NTSC/PAL-kodierte Ausgabevideosignal und das digitale Aus gabeaudiosignal zu dekomprimieren und umzuwandeln.
6. Videozugangsvorrichtung mit:
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, die mit einem ersten Kommunikationskanal verbindbar ist, wobei die Drahtleitungs- Netzwerkschnittstelle eine Telefonschnittstelle zum Empfang und zur Demodulation eines ersten V.x-kodierten H.32x-Analog audio/Video-Protokollsignals zum Bilden eines ersten V.x-ko dierten H.32-x-Digitalaudio/Videoprotokollsignals, zur Modu lation und Übertragung eines zweiten V.x-kodierten H.32x-Digi talaudio/Video-Protokollsignals zum Bilden eines übertrage nen V.x-kodierten H.32x-Analogaudio/Video-Protokollsignals und zur Übertragung und zum Empfang eines analogen Telefonsignals aufweist;
einem Radiofrequenz-Modulator zum Umwandeln eines modulierten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Ausgabevideosignals in ein Radio frequenz-amplitudenmoduliertes Seitenband-Ausgabevideosignal;
einer Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren zum Umwandeln einer Vielzahl von Radiofrequenz-amplitudenmodulierten Seiten band-Eingabevideosignalen entsprechend einer Vielzahl von zu sammengesetzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Eingabevideosigna len;
einer Audio-Benutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersignals einer Vielzahl von Steuersignalen, zum Empfang eines analogen Eingabeaudiosignals und zur Umwandlung des ana logen Eingabeaudiosignale in ein digitales Eingabeaudiosignal und zur Umwandlung eines digitalen Ausgabeaudiosignals in ein analoges Ausgabeaudiosignal und zur Ausgabe des analogen Ausga beaudiosignals;
ein Mikroprozessor-Untersystem, das mit der Drahtleitungs- Netzwerkschnittstelle und der Audio-Benutzerschnittstelle ver bunden ist; und
ein erweitertes Audio/Videokompressions- und Dekompressions- Untersystem, das mit dem Mikroprozessor-Untersystem verbunden ist und das weiterhin mit dem Radiofrequenz-Modulator und der Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren verbunden ist, wobei das Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem in Zusammenhang mit dem Mikroprozessor-Untersystem und der Be nutzer-Audioschnittstelle über einen Satz von Programmanweisun gen auf das erste Steuersignal anspricht, um das erste V.x-ko dierte H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignal in das zusam mengesetzte Basisband-NTSC/PAL-kodierte Ausgabevideosignal und das digitale Ausgabeaudiosignal zu dekomprimieren und umzuwan deln und weiterhin anspricht, um die Vielzahl von zusammenge setzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Eingabevideosignalen und das digitale Eingabeaudiosignal in das zweite V.x-kodierte H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignal zu komprimieren und umzuwandeln.
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, die mit einem ersten Kommunikationskanal verbindbar ist, wobei die Drahtleitungs- Netzwerkschnittstelle eine Telefonschnittstelle zum Empfang und zur Demodulation eines ersten V.x-kodierten H.32x-Analog audio/Video-Protokollsignals zum Bilden eines ersten V.x-ko dierten H.32-x-Digitalaudio/Videoprotokollsignals, zur Modu lation und Übertragung eines zweiten V.x-kodierten H.32x-Digi talaudio/Video-Protokollsignals zum Bilden eines übertrage nen V.x-kodierten H.32x-Analogaudio/Video-Protokollsignals und zur Übertragung und zum Empfang eines analogen Telefonsignals aufweist;
einem Radiofrequenz-Modulator zum Umwandeln eines modulierten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Ausgabevideosignals in ein Radio frequenz-amplitudenmoduliertes Seitenband-Ausgabevideosignal;
einer Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren zum Umwandeln einer Vielzahl von Radiofrequenz-amplitudenmodulierten Seiten band-Eingabevideosignalen entsprechend einer Vielzahl von zu sammengesetzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Eingabevideosigna len;
einer Audio-Benutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersignals einer Vielzahl von Steuersignalen, zum Empfang eines analogen Eingabeaudiosignals und zur Umwandlung des ana logen Eingabeaudiosignale in ein digitales Eingabeaudiosignal und zur Umwandlung eines digitalen Ausgabeaudiosignals in ein analoges Ausgabeaudiosignal und zur Ausgabe des analogen Ausga beaudiosignals;
ein Mikroprozessor-Untersystem, das mit der Drahtleitungs- Netzwerkschnittstelle und der Audio-Benutzerschnittstelle ver bunden ist; und
ein erweitertes Audio/Videokompressions- und Dekompressions- Untersystem, das mit dem Mikroprozessor-Untersystem verbunden ist und das weiterhin mit dem Radiofrequenz-Modulator und der Vielzahl von Radiofrequenz-Demodulatoren verbunden ist, wobei das Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem in Zusammenhang mit dem Mikroprozessor-Untersystem und der Be nutzer-Audioschnittstelle über einen Satz von Programmanweisun gen auf das erste Steuersignal anspricht, um das erste V.x-ko dierte H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignal in das zusam mengesetzte Basisband-NTSC/PAL-kodierte Ausgabevideosignal und das digitale Ausgabeaudiosignal zu dekomprimieren und umzuwan deln und weiterhin anspricht, um die Vielzahl von zusammenge setzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Eingabevideosignalen und das digitale Eingabeaudiosignal in das zweite V.x-kodierte H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignal zu komprimieren und umzuwandeln.
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