DE19744108A1

DE19744108A1 - Vorrichtung, Verfahren und System für Drahtleitungs-Audio- und Videokonferenzen und Telefongespräche

Info

Publication number: DE19744108A1
Application number: DE1997144108
Authority: DE
Inventors: Timothy Burke; Douglas Newlin
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 1998-04-23
Also published as: GB2318022A; WO1998015123A1; BR9706811A; AU4894297A; GB9720973D0

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"); und
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").

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 Kommunikations netzwerkmöglichkeit ist ebenfalls teuer und möglicherweise un nötig, und zwar insbesondere dann, wenn die zusätzlichen Kanäle nicht in kontinuierlicher 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 bin Blockdiagramm zu Illustrieren einer Audio/Video- Netzwerkkonfiguration zur Verwendung für eine Video zugangsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorlie genden Erfindung;

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 vorliegenden Erfindung;

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 vor liegenden Erfindung;

Fig. 4A ein Blockdiagramm zum Illustrieren eine Drahtlei tungs-Netzwerksschnittstelle der bevorzugten Vorrich tungs-Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vor liegenden Erfindung;

Fig. 4B ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Ausführungs form eines ISDN-Bereichs einer Drahtleitungs- Netzwerkschnittstelle einer ISDN-S/T-Schnittstelle;

Fig. 4C ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Ausführungs form eines ISDN-Abschnitts einer Drahtleitungs- Netzwerkschnittstelle unter Verwendung einer ISDN-U- Schnittstelle;

Fig. 5 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Mikroprozes sors-Untersystems der bevorzugten Vorrichtungs- Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegen den Erfindung;

Fig. 6 ein Blockdiagramm zum illustrieren eines Audio/Video- Kompressions- und -Dekompressions-Untersystems der bevorzugten Vorrichtungs-Ausführungsform in Überein stimmung mit der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Benutzerau dio-Schnittstelle der bevorzugten Vorrichtungs- Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegen den Erfindung;

Fig. 8 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines RF- Modulators der bevorzugten Vorrichtungs- Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegen den Erfindung;

Fig. 9 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines RF- Demodulators der bevorzugten Vorrichtungs- Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegen den Erfindung;

Fig. 10 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Kamera schnittstelle der bevorzugten Vorrichtungs- Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegen den Erfindung;

Fig. 11 einen Fließplan zum Illustrieren des Verfahrens der bevorzugten Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 12 einen Fließplan zum Illustrieren der Telefon- und Vi deokonferenz-Steuermethodik der bevorzugten Ausfüh rungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er findung.

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.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Konfigura tion eines Audio/Videonetzwerks 100 für eine Videozugangsvor richtung 110 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 1 illustriert, kann die Videozugangsvorrichtung 110 ₁ bis zur Videozugangsvorrichtung 110 _n (individuellermaßen und kollektiverweise als Videozugangsvorrichtung(en) 110 be zeichnet) einen Ort im Freien haben, beispielsweise in der Um gebung 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 Videozugangsvorrichtung 110 _n). Die in Fig. 1 illustrierte Vi deozugangsvorrichtung 110 kann eine erste Ausführungsform ha ben, wie in Fig. 2 illustriert oder eine zweite und bevorzugte Ausführungsform als Videozugangsvorrichtung 150, welche in Fig. 3 illustriert ist, und daher soll wie hier benutzt, eine Referenz auf irgendeine der Ausführungsformen der Videozu gangsvorrichtungen 110 und 150 derart verstanden werden, daß sie die andere Vorrichtungs-Ausführungsform oder ihre äquiva lente ebenfalls bedeutet oder umfaßt. Mit Bezug auf Fig. 1 liefert in Übereinstimmung mit der Erfindung die Videozugangs vorrichtung 110 Audio- und Videotelefon und Konferenzdienste über einen ersten Kommunikationskanal 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 Kommunikationskanal 103 sowohl für digitale als auch für analoge Kommunikationen verwendet werden, wie z. B. ISDN oder gewöhnliche Telefonate, die gemeinhin als POTS be kannt sind. Der erste Kommunikationskanal 103 wiederum ist über einen lokalen digitalen (oder analogen) Schaltung 135 mit einem Netzwerk 140 verbunden. Das Netzwerk 140 beispielsweise kann ein öffentliches geschaltetes Telefonnetzwerk ("PSTN") oder ein digitales Netzwerk mit integrierten Dienstleistungen ("ISDN") oder irgendeine Kombination solcher existierenden oder zukünftigen Telekommunikationsnetzwerke sein.

Wie oben illustriert, ist die Videozugangsvorrichtung 110 (oder 150) der vorliegenden Erfindung direkt mit einem Netzwerk 140 verbindbar (über einen lokalen digitalen oder analogen Schalter 135 eines Netzwerkanbieter-Zentralamts), wie z. B. ISDN oder PSTN. Daraus resultierend kann die Videozugangsvorrichtung 110 (oder 150) der vorliegenden Erfindung bei momentan existieren den Telekommunikationsinfrastrukturen, wie z. B. ISDN oder PSTN verwendet werden. Im Gegensatz dazu kommunizieren die Videozu gangsvorrichtungen, die in der zweiten und dritten verwandten Anmeldung offenbart sind, mit einer dazwischenliegenden Primär station, welche dann einen Zugang zu einer Kabelvideodienst- Infrastruktur und zu einem Netzwerk bietet, 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 ver wandten Anmeldung offenbarten Systemen gewisse Vorteile aufwei sen kann, war solch eine sehr hohe Geschwindigkeit, niedrige Fehlerrate asynchroner Betriebsdatentransfer mit sehr hohem Da tendurchsatz, bedarfsweise Verwendung der Kanalzuordnung, di rekte Netzwerkverbindung ausgeschlossen. Daraus resultierend ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine di rekte Verbindung mit dem Netzwerk vorgesehen, so daß z. B. die Videozugangsvorrichtung 110 (oder 150) der vorliegenden Erfin dung verwendet werden kann für Videokonferenzen und -Telefon gespräche, und zwar direkt mit momentan existierenden Telekom munikationsnetzwerk, Infrastrukturen, wie z. B. ISDN oder PSTN, ohne weitere Infrastrukturerfordernisse.

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 vorliegenden Erfindung. Das Videokonferenzsystem 200 in Über einstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält eine Video zugangsvorrichtung 110, eine Audiovorrichtung 220, ein oder mehrere Videoanzeigen 225 ₁ bis 225_n (individuell und kollektiv bezeichnet als Videoanzeige(n) 225, eine Kameraschnittstelle 35 und eine Videokamera 230. Die Videozugangsvorrichtung 210 ist mit einem ersten Kommunikationskanal 230 verbindbar zur Kommunikation mit einem Netzwerk 140 über einen lokalen digita len oder analogen Schalter 135 und ist mit einem zweiten Kom munikationskanal 227 verbunden, der typischerweise innerhalb oder in der Nähe der Umgebung des Benutzers (oder Teilnehmers) 109 liegt. Beispielsweise kann der zweite Kommunikationskanal 225 ein internes Koaxialkabel mit 75 Ohm sein, das typischer weise bei Kabelfernsehen verwendet wird, oder kann eine andere Form von Kommunikationskanal sein, wie z. B. ein verdrilltes Paar oder eine andere Drahtleitung, eine drahtlose Verbindung oder ein PLC (Stromleitungsträger über existierenden Haus- Wechselstromleitungen). Das Audiogerät 220 ist mit der Videozu gangsvorrichtung 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 Videoanzei gen 225 werden zum Anzeigen des eingehenden Videoabschnitts ei nes Audio- und Videokonferenzanrufs oder -Sitzung verwendet (eingehend im Sinne von Übertragen an die Videozugangsvorrich tung 110 von einem anderen Ort), kann ebenfalls einen Lautspre cher 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 Er zeugen des auslaufenden Videoabschnitts eines Audio- und Video- Konferenzanrufs oder -sitzung verwendet (ausgehend im Sinne von Übertragen von der Videozugangsvorrichtung 110 zu einem weite ren Ort), kann ebenfalls ein Mikrofon zur Erzeugung des ausge henden Audioabschnitts eines Audio- und Video-Konferenzanrufs oder -Sitzung enthalten und ist unter Verwendung eines üblichen Videokamera oder eines Camcorders bei der bevorzugten Ausfüh rungsform implementiert. Die Kameraschnittstelle 235 wird zum Modulieren des Videoausgabesignals von der Videokamera 230 zur Übertragung auf die zweiten Kommunikationskanal 227 an die Vi deozugangsvorrichtung 110 verwendet und, wie später detaillier ter 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 -Dekommpressions)-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- Übertragung 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- Nachrichtensignalisierung, 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 vorliegenden Erfindung. Die zweite Vorrichtungs-Ausführungsform, nämlich die in Fig. 3 illu strierte Videozugangsvorrichtung 150 ist die bevorzugte Vor richtungs-Ausführungsform der Erfindung und ist in sämtlichen Belangen äquivalent zu und kann auf gleiche Art und Weise be nutzt werden wie die erste Ausführungsform, die Videozugangs vorrichtung 110, welche in Fig. 1 und 2 illustriert ist. In ähnlicher Weise ist die zweite Ausführungsform des Videokonfe renzsystems, des Videokonferenzsystems 300 ebenfalls die bevor zugte Systemausführungsform der vorliegenden Erfindung 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- Schnittstelle 245 verbindbar ist, sowie eine Telefon (POTS)- Leitung 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"- Funktionen 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 Video formate 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- Videosignals (typischerweise auf einem 62,25 oder 67.25 MHz- Träger) verwendet, auf ein Spektrum höher als typische CATV- Frequenzen, 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 Kamer 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 aufwärts laufenden 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 vorliegenden Erfin dung. Wie oben angedeutet, besteht die Drahtleitungs-Netz werkschnittstelle 210 vorzugsweise sowohl aus einer (digitalen) ISDN-Schnittstelle 245 und einer Telefonschnittstelle 250 (oder einer analogen Schnittstelle), obwohl eine allein (digitale oder analoge Schnittstelle) ausreicht. Wie nachstehend detail lierter erörtert, werden die ersten und zweiten Protokollsigna le, welche vorzugsweise unter Verwendung von H.32x kodiert sind und weiter unter Verwendung von entweder Q.x oder dem V.x Pro tokoll kodiert/moduliert sind, zu und von dem Netzwerk 140 über eine oder beide dieser Schnittstellen 245 und 250 transpor tiert. 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 mit tels eines Steckers 305 gemacht, der, wie nachstehend detail lierter mit Bezug auf Fig. 4B und C erörtert wird beispiels weise ein RJ45-Stecker oder ein RJ11 Stecker sein kann, und zwar abhängig von dem durch das Digitalnetzwerk gelieferten Dienst. Verbunden mit dem Stecker 305 ist eine Isolations- Transformatorschaltung 310, welche weiterhin mit einer ISDN- Sende/Empfangseinrichtung 315 verbunden ist (welche wie nach stehend erörtert, entweder eine S/T-Sende/Empfangseinrichtung 315 _a oder eine U-Sende/Empfangseinrichtung 315 _b sein kann. Die ISDN-Sende/Empfangseinrichtung 315 ist wiederum mit einem Mi kroprozessor-Untersystem 260 über einen synchronen seriellen Schnittstellenabschnitt eines Busses 261 verbunden.

Fig. 4B ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer ISDN-S/T- Schnittstelle 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- Schnittstelle 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- Schnittstelle 245a 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- Dualisolationstransformator 310a implementiert und die ISDN- Sende-Empfangseinrichtung 315 als eine ISDN-S/T-Sende/ Emp fangseinrichtung 315a implementiert (z. B. als eine integrierte Schaltung Motorola MC145574).

Fig. 4C ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer ISDN-U- Schnittstelle 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- Schnittstelle 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- Protokoll 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- Funktionen) 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- Kompression 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 vorliegenden Erfin dung. Das Mikroprozessor-Untersystem 260 besteht aus einem Mi kroprozessor 350 oder einer anderen Verarbeitungseinheit, wie z. B. der MC68LC302 von Motorola und einem Speicher 360, welcher einen Schreib/ Lesespeicher (RAM) und einen Nurlesespeicher (ROM) aufweist, und bei der bevorzugten Ausführungsform eben falls einen programmierbaren 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 ebenfalls einen programmierbaren Flash-Speicher, so daß der Speicherinhalt über das Audio/Video-Netzwerk 100 herunter geladen werden kann. Daraus resultierend können verschiedene Versionen von Betriebssoftware (Programmanweisungen), wie z. B. Upgrades, ohne Modifikationen in der Videozugangsvorrichtung 150 und ohne 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 vorliegenden Erfindung. Das Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystems 265 führt eine Videokompres sion der Basisbandeingabe-Videosignals (herrührend von der Vi deokamera 230 und der Kameraschnittstelle 235) und eine Audio kompression des Eingabeaudiosignals (von der Benutzeraudio- Schnittstelle 255) durch, sowie eine Dekompression der Audio- und Videodaten des empfangenen ersten Protokollsignals (das er ste Protokoll, das zuvor dekodiert und /oder demoduliert worden ist) zur darauffolgenden Anzeige auf dem/den Fernsehgerät(en) 240, und zwar alles vorzugsweise unter Verwendung der H.32x- Familie an Protokollen. Das Audio/Video-Kompressions- und - Dekompressions-Untersystems 165 enthält einen Videoverarbei tungs-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")- Videosignale 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")- Wandler 370, wie z. B. den Motorola MC44200. Die analogen RGB- Signale 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-DSP3 65 transferiert. Der Videoverarbeitungs- DSP 365 komprimiert die digitalen RGB-Signale und Audiodaten (von der Benutzer-Audiochnittstelle 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 pressions-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 vorliegenden Erfindung. Die Be nutzer-Audioschnitt-stelle 255 ist derart entworfen, daß sie eine Schnittstelle mit standardmäßigen Geräten hat, einschließ lich drahtloser Vorrichtungen und Sprechtelefonen, wie z. B. den Telefonen 295 ₁ bis 295_n. Die Benutzer-Audioschnittstelle muß sowohl Audio-POTS-Anrufe als auch Videoanrufe unterstützen. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die POTS-Anrufe in einem "transparenten" Modus verarbeitet, so daß ein Erstellen und Empfangen von Telefonanrufen auftritt, so als ob keine Videoan ruffunktionen vorlägen. 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- Signale (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 nutzertelfon(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 Namens Zug 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 drüc ken"; wobei die Sprachsegmente "Großmutter", "Mutter" und "Arbeitsstelle" 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- Modulators 270 der bevorzugten Vorrichtungsausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. 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 Ra diofrequenzausgabe-Videosignal, wie z. B. ein amplitudenmodu liertes Seitenband-RF-Signal, was über den Empfänger des Benut zerfernsehgeräts 240 betrachtet werden kann, beispielsweise bei Abstimmung 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 Verstär kungsstufe (Verstärker 430), welche bei der bevorzugten Ausfüh rungsform verwendet wird, um Verluste von dem Richtungskoppler 290 zu überwinden, der das RF-Ausgabevideosignal in den zweiten Kommunikationskanal 227 einspeist, wie z. B. als ein Koaxialka belsystem in der Benutzerumgebung. Ein schaltbarer Kerbfilter kann ebenfalls verwendet werden, um die momentane Programmie rung von einem bestimmten Kanal (RF-Videoträger) zu entfernen und gleichzeitig das Radiofrequenz-Ausgabevideosignal in den zweiten Kommunikationskanal 272 einzusetzen.

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines RF- Demodulators 275 der bevorzugten Vorrichtungs-Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Bei der be vorzugten Ausführungsform ist der RF-Demodulator 275 ein voll heterodyner Empfänger, der auf einem speziellen Kanal in den 900 MHz-Band oder 1,2 GHz-Band abgestimmt ist, um das Radiofre quenzeingabe-Videosignal von der Kameraschnittstelle 235 (herrührend von der Videokamera 230) zu empfangen. Das Radio frequenzeingabe-Videosignal, das in den RF-Demodulator 275 von dem Richtungskoppler 290 eingespeist wird, wird in einem Vorfil ter 435 als Bandpaß gefiltert (entweder bei 900 MHz oder bei 1,2 MHz, dann auf eine Zwischenfrequenz IF von beispielsweise 45 MHz hinuntergemischt unter Verwendung des Mischers 440 und eines festen Referenzoszillators 445. Das Signal wird dann hin sichtlich akustischen Oberflächenwellen (SAW) durch den SAW- Filter 450 gefiltert oder sonst Bandpaß-gefiltert und an ein (Farb-)TV-IF-Untersystem 460 transferiert, wie z. B. ein Motoro la MC44301, welches eine Verstärkung, eine AM-Erfassung (Demodulation) und eine automatische Feinabstimmung bietet, was in einem Basisband-Eingabevideosignal (zusammengesetztes Basis bandeingabe-Videosignal) resultiert. Dieses Basisbandeingabe- Videosignal wird dann zum Audio/Video-Kompression- und - Dekompressions-Untersystem 265 zur weiteren Verarbeitung trans feriert, wie oben erörtert.

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Kamera schnittstelle 235 der bevorzugten Vorrichtungsausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Die Kamera schnittstelle 235 wird in Zusammenhang mit einer Videokamera (oder einem Camcorder) 230 verwendet, der sein Signal als RF- Videoträger auf Kanal 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 Demodu lation oder Modulation des Videosignals. Wie oben erwähnt, kann die Kameraschnittstelle 235 ausgelassen werden, wenn die Video zugangsvorrichtung 150 (oder 110) nicht mit einem CATV-Dienst verbunden ist, und in diesem Fall kann die Videokamera 230 di rekt mit dem zweiten Kommunikationskanal 227 verbunden werden (voraus-gesetzt, daß eine Interferenz mit dem RF-Ausgabe videosignal vermieden werden kann, und zwar beispielsweise da durch, daß das RF-Eingabe-Videosignal von der Videokamera 230 auf einem unterschiedlichen Kanal als das RF-Ausgabe- Videosignal von der Videozugangsvorrichtung 150 ist). Wie in Fig. 10 illustriert, wird das Eingabevideosignal von der Video kamera 230 auf die erforderliche Ausgabefrequenz unter Verwen dung eines Offset-Mixers 465, eines festen Referenzoszillators 470 und eines Bandpaßfilters 470 hochgemischt. Nicht illu striert in Fig. 10 ist, daß, falls zusätzliche Eingabevideosi gnale von beispielsweise zusätzlichen Videokameras erwünscht sind, die Eingabevideosignale ebenfalls multiplexiert werden können. Dieses Merkmal 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 innerhalb 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- Videoträger 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 vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 11 illustriert, beginnt das Verfahren, Startschritt 500, mit dem Empfangen 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 bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt 505 in der Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle 210 durchgeführt. Als näch stes im Schritt 415 wird das empfangene Protokollsignal in ein Basisbandausgabe-Videosignal und ein Ausgabeaudiosignal umge wandelt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt 515 durch die Prozessoranordnung 119 durchgeführt oder insbe sondere durch das Mikroprozessor-Untersystem (und möglicherwei se den Sprach-DSP 415) und das Audio/Video-Kompressions- und - Dekompressions-Untersystem 265. Bei der bevorzugten Ausfüh rungsform unter Verwendung des Audio 220 oder der Telefone 295 zur Audioausgabe und -eingabe ist ein bedeutendes Merkmal der vorliegenden Erfindung die Unabhängigkeit des Ausgabeaudiosi gnals von dem Ausgabevideosignal. In dem Fall, daß ein Fernse her 240 oder eine andere Videoanzeige 225 ebenfalls für die Au dioausgabe 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 näch stes im Schritt 525 wird das Basisbandausgabe-Videosignal (und möglicherweise das Ausgabeaudiosignal auch) moduliert zum Bil den eines Radiofrequenzausgabevideo-(und Audio-)Signals, wel ches ebenfalls als ein zusammengesetztes Ausgabevideosignal be zeichnet wird, und in Schritt 535 wird das RF-Ausgabe-Video- und -Audio-Signal übertragen. Bei der bevorzugten Ausführungs form werden die Schritte 525 und 535 ebenfalls durch den RF- Modulator/ Demodulator 205 oder den RF-Modulator 270 durchge führt. Zusätzlicherweise 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 kombiniertes Audio am Fernsehempfänger verfüg bar macht. Diese Kombination würde sowohl ein Aufnehmen als auch ein Überwachen der Audio/Video-Information sowohl vom Na hende als auch vom Fernende 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- Demodulator 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 vorliegenden Erfindung. Fig. 12 illustriert ebenfalls die verschiedenen Rollen 14786 00070 552 001000280000000200012000285911467500040 0002019744108 00004 14667 eines Tele fons, wie z. B. der Telefon 295 ₁ bis 295_n in dem System nach der vorliegenden Erfindung, und zwar einschließlich der Bereitstel lung von Telefongesprächen (POTS), der Bereitstellung der Vi deoanrufsteuerung und der Bereitstellung des Audioabschnitts der Videokonferenz. Mit Bezug auf Fig. 12 wird beginnen mit einem Startschritt 600 eine Anfrage nach einem Dienst erfaßt, Schritt 605, wie z. B. ein Abheben oder Empfangen eines einge henden Alarmsignals. Als nächstes in Schritt 610 wird eine Be nutzeranzeige oder ein Alarm vorgesehen, wie z. B. ein Wählton, oder ein eingehendes Klingelsignal und Signalisierungsinforma tion wird gesammelt, wie z. B. DTMF-Ziffern einer Telefonnummer oder "**". Wenn eine Videokonferenz im Schritt 615 nicht ange fordert wird, wie z. B. über die Eingabe von "**" oder Empfang einer eingehenden Nachricht von den Netzwerken 140, dann schreitet das Verfahren voran zum Schritt 635. Wenn eine Video konferenz in Schritt 615 nicht angefordert worden ist, schrei tet das Verfahren voran zur Anforderung oder Aufstellung eines Telefonanrufs, wie z. B. durch Erzeugen von DTMF-Tönen und Ver binden 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 been det ist, Schritt 630, kann das Verfahren enden, Rücksprung schritt 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- Leitungen auftreten würden. Andere Alternativen können die Be reitstellung einer POTS-Anrufer-Identifizierung (Anrufer ID)- Funktionalität 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- Videoanruf 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- Videokonferenzmöglichkeit 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- Videokonferenzen 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- Videokonferenzanrufs.

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.

Ein weiteres spezielles Merkmal der bevorzugten Ausführungsform enthalten 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.

Aus der vorherigen Beschreibung wird man entnehmen können, daß verschiedene Variationen und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne vorn 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

1. Videozugangsvorrichtung mit:
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, welche mit einem er sten Kommunikationskanal zum Empfang eines ersten Protokollsi gnals zum Bilden eines empfangenen Protokollsignals und zur Übertragung eines zweiten Protokollsignals zum Bilden eines übertragenen Protokollsignals verbindbar ist;
einem Radiofrequenz-Modulator und -Demodulator zum Umwandeln eines Basisband-Videosignals in ein Radiofrequenzausgabe- Videosignal und zum Umwandeln eines Radiofrequenzeingabe- Videosignals in ein Basisband-Eingabevideosignal;
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 und -Demodulator und mit der Benutzerschnittstelle verbunden ist, wobei die Prozessoranordnung 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 anspricht, um das Basis bandeingabe-Videosignal und ein Eingabeaudiosignal in das zwei te Protokollsignal umzuwandeln.

2. Audio- und Video-Konferenzsystem, wobei das Audio- und Vi deo-Konferenzsystem mit einem Kommunikationskanal zur Audio- und Video-Übertragung und -Empfang verbindbar ist, wobei das Au dio- und Video-Konferenzsystem aufweist:
eine Audioschnittstelle ;
eine Videoanzeige;
eine Videokamera;
eine Kameraschnittstelle, die mit der Videokamera verbunden ist;
eine Videozugangsvorrichtung, die mit der Audioschnittstelle verbunden ist, und
wobei die Videozugangsvorrichtung weiterhin mit der Videoanzei ge und mit der Kameraschnittstelle über den Kommunikationskanal verbunden ist.

3. Audio- und Video-Konferenzsystem nach Anspruch 2, wobei die Videozugangsvorrichtung eine Benutzerschnittstelle zur Ein gabe einer Vielzahl von Steuersignalen aufweist, wobei die Vielzahl von Steuersignalen ein erstes Steuersignal zur Auswahl eines Audio-/Video-Konferenzmodus des Audio- und Video- Konferenzsystems enthält.

4. Audio- und Video-Konferenzsystem nach Anspruch 2, wobei ein Telefonmodus des Audio- und Video-Konferenzsystems transpa rent in Abwesenheit des ersten Steuersignals auswählbar ist.

5. Audio- und Video-Konferenzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Audioschnittstelle ein Telefon ist und daß das Telefon mit der Videozugangsvorrichtung zur Eingabe ei nes Steuersignals einer Vielzahl von Steuersignalen, zur Einga be eines Eingabeaudiosignals und zur Ausgabe eines Ausgabeau diosignals, wenn das Audio- und Video-Konferenzsystem in einem Audio- und Video-Konferenzmodus ist, und zum Telefonieren, wenn das Audio- und Video-Konferenzsystem in einem Telefonmodus ist, verbunden ist.

6. Verfahren zum Durchführen einer Audio-/Video-Konferenz, welches folgende Schritte aufweist:

(a) Empfangen eines ersten Protokollsignals zum Bilden eines empfangenen Protokollsignals;
(b) Umwandeln des empfangenen Protokollsignals in ein Basis bandausgabe-Videosignal und ein Ausgabeaudiosignal;
(c) Modulieren des Basisbandausgabe-Videosignals zum Bilden eines Radiofrequenzausgabe-Videosignals;
(d) Übertragen des Radiofrequenzausgabe-Videosignals und des Ausgabeaudiosignals;
(e) Empfangen eines Radiofrequenzeingabe-Videosignals und ei nes Eingabeaudiosignals;
(f) Demodulieren des Radiofrequenzeingabe-Videosignals zum Bilden eines Basisbandeingabe-Videosignals;
(g) Umwandeln des Basisbandeingabe-Videosignals und des Einga beaudiosignals in ein zweites Protokollsignal; und
(h) Übertragen des zweiten Protokollsignals zum Bilden eines übertragenen Protokollsignals.

7. Videozugangsvorrichtung mit:
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, die mit einem ersten Kommunikationskanal verbindbar ist, wobei die Drahtleitung- Netzwerksschnittstelle eine ISDN-Schnittstelle zum Empfang ei nes ersten ISDN-kodierten H. 32x-Digitalaudio/Video- Protokollsignals, zur Übertragung eines zweiten ISDN-kodierten H.32x-Digitalaudio-/Video-Protokollsignals und zur Übertragung und zum Empfang eines digitalen Telefonsignals aufweist;
einem Radiofrequenz-Modulator zum Umwandeln eines zusammenge setzten basisband-NTSC/PAL-kodierten Ausgabevideosignals in ein Radiofrequenz-amplitudenmoduliertes Seitenband-Ausgabe videosignal;
einem Radiofrequenz-Demodulator zum Umwandeln eines Radiofre quenz-amplitudenmodulierten Seitenband-Eingabevideosignals in ein zusammengesetztes Basisband-NTSC/PAL-kodiertes Eingabevi deosignal;
einer Audio-Benutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersignals einer Vielzahl von Steuersignalen, zum Empfang eines analogen Eingabeaudiosignals und zur Umwandlung des ana logen Eingabeaudiosignals in ein digitales Eingabeaudiosignal, zur Umwandlung eines digitalen Ausgabeaudiosignals in ein ana loges Ausgabeaudiosignal und zur Ausgabe des analogen Ausgabe audiosignals;
einem Mikroprozessor-Untersystem, das mit der Drahtleitungs- Netzwerkschnittstelle und mit der Audio-Benutzerschnittstelle verbunden 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 zur Bildung eines H.32x-kodierten Ausgabeau dio/Video-Digitaldatenstroms zu dekodieren, wobei das Mikropro zessor-Untersystem weiterhin anspricht, um ein H.32x-kodiertes digitales Eingabeaudiosignal und einen H.32x-kodierten Eingabe videosignaldatenstrom in das zweite ISDN-kodierte H.32x- Digitalaudio/Video-Protokollsignal umzuwandeln; und
einem Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions- Untersystem, das mit dem Mikroprozessor-Untersystem verbunden ist und das weiterhin mit dem Radiofrequenz-Modulator und mit dem Radiofrequenz-Demodulator verbunden ist, wobei das Au dio /Video-Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem über einen Satz von Programmanweisungen anspricht, um das zusammen gesetzte Basisband-NTSC/PAL-kodierte Eingabevideosignal in den H.32x-kodierten Eingabevideosignaldatenstrom umzuwandeln, um das digitale Eingabeaudiosignal in das H.32x-kodierte digitale Eingabeaudiosignal umzuwandeln, und um den H.32x-kodierten Aus gabeaudio/Video-Digitaldatenstrom in das zusammengesetzte ba sisband-NTSC/PAL-kodierte Ausgabevideosignal und das digitale Ausgabeaudiosignal zu dekomprimieren und umzuwandeln.

8. Videozugangsvorrichtung mit:
einer Drahtleitungs-Netzwerkschnittstelle, die mit einem ersten Kommunikationskanal verbindbar ist, wobei die Drahtleitungs- Netzwerksschnittstelle eine Telefonschnittstelle zum Empfang und zur Demodulation eines ersten V.x-kodierten H.32x- Analogaudio/Video-Protokollsignals zum Bilden eines ersten V.x kodierten H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignals, zur Modu lation und zur Übertragung eines zweiten V.x-kodierten H.32x- Digitalaudio/Video-Protokollsignals zum Bilden eines übertrage nen V.x-kodierten H.x-kotierten H. 32x-Analogaudio/Video- Protokollsignals und zur Umwandlung und zum Empfang eines ana logen Telefonsignals aufweist;
einem Radiofrequenz-Modulator zum Umwandeln eines zusammenge setzten Basisband-NTSC/PAL-kodierten Ausgabevideosignals in ein Radiofrequenz-amplitudenmoduliertes Seitenband-Ausgabevideo signal;
einem Radiofrequenz-Demodulator zum Umwandeln eines Radiofre quenz-amplitudenmodulierten Seitenband-Eingabevideosignals in ein zusammengesetztes Basisband-NTSC/PAL-kodiertes Eingabevi deosignal;
einer Audio-Benutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersignals einer Vielzahl von Steuersignalen, zum Empfang eines analogen Eingabeaudiosignals und zur Umwandlung des ana logen Eingabeaudiosignals in ein digitales Eingabeaudiosignal und zur Umwandlung eines digitalen Ausgabeaudiosignals in ein analoges Ausgabeaudiosignal und zur Ausgabe des analogen Ausga beaudiosignals;
einem Mikroprozessor-Untersystem, das mit der Drahtleitungs- Netzwerksschnittstelle und der Audiobenutzerschnittstelle ver bunden ist; und
einem Audio/Video-Kompressions- und -Dekompressions- Untersystem, das mit dem Mikroprozessor-Untersystem verbunden ist und weiterhin mit dem Radiofrequenz-Modulator und dem Ra diofrequenz-Demodulator verbunden ist, wobei das Audio/Video- Kompressions- und -Dekompressions-Untersystem in Zusammenhang mit dem Mikroprozessor-Untersystem und der Benutzer- Audioschnittstelle über einen Satz von Programmanweisungen auf das erste Steuersignal anspricht, um das erste V.x-kodierte H.32x-Digitalaudio/Video-Protokollsignal in ein zusammengesetz tes Basisband-NTSC/PAL-kodiertes Ausgabevideosignal und das di gitale Ausgabeaudiosignal zu dekodieren, dekomprimieren und um zuwandeln, und weiterhin anspricht, um das zusammengesetzte Ba sisband-NTSC/PAL-kodierte Eingabevideosignal und das digitale Eingabeaudiosignal in das zweite V.x-kodierte H.32x Digitalau dio/Video-Protokollsignal zu komprimieren und umzuwandeln.