DE4420212A1 - Übertragungssystem für gleichzeitige Mehrfachübertragung von mehreren Bild- und Tonsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungssystem für gleichzeitige Mehrfachübertragung von mehreren Bild- und Tonsignalen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art. Ein Beispiel der Anwendung solcher Mehr­ fachübertragung ist von Klein, P.; Siegl, C.; Walter, R.-K. unter dem Titel "Bildkonferenzen - eine neue Kommunika­ tionsform" in telcom report 1 (1978) Heft 4, S. 219-225 beschrieben.

Auf dem Bildschirm eines Bildtelefons, eines Video- bzw. PC-Monitors oder auch auf einer Projektionswand läßt sich nicht nur ein ferner Teilnehmer darstellen, sondern durch eine entsprechende (Arbeitsplatz) Mehrpunktkonferenz- Schaltung können an mehreren Orten gleichzeitig zwei oder mehr Teilnehmer abgebildet werden. Die in Fig. 1 gezeigte Schnittbild-Darstellung (Split-Screen-Technik mit Bildspei­ chern und Multiplexern) bildet die N Teilnehmer üblicher­ weise in N-1 gleichgroßen Teilbildern links/rechts oder vier gleichgroßen Quadranten ab.

Bei einem anderen Vorschlag von Romahn, G.; Kellner, B. und Mühlbach, L.: "Bildfernsprechkonferenz - erste Erfahrungen mit einem Multipoint-Experimentalsystem" in NTZ 38 (1985) Heft 10, S. 690-695, der in Fig. 2 dargestellt ist, kann der Teilnehmer wählen, welchen der fernen Teilnehmer aus N-1 = 4 er größer und welche drei weitere Teilnehmer er zugleich als Kleinbild sehen möchte. In jedem Fall werden aber die Teilnehmer im linken und rechten Bereich des Bildschirms als Kopf/Schulter-Bild dargestellt.

Das jeweilige Sprachsignal wird einkanalig im Freisprech­ betrieb aufgenommen und wiedergegeben. Gemäß dem Vorschlag in NTZ werden daher bei einem Laboraufbau links und rechts neben dem Bildmonitor Lautsprecher angeordnet, die von einem rechnergesteuerten Audiomischer passende Signale erhalten. Bei der auch hier verwendeten N-1-Technik werden die Sprachsignale (ohne das eigene) durch Regelverstärker so geschwächt oder verstärkt, daß sie passend zur Bildan­ ordnung aus dem linken oder rechten Lautsprecher zu hören sind.

Bei einem Wechsel der Bildanordnung groß/klein bzw. links/rechts müssen die Sprachsignale den Lautsprechern anders zugeordnet werden, damit eine richtungstreue Bild- Ton-Wiedergabe erfolgt. Die zentrale Audio- und Video­ einrichtung wird entsprechend aufwendig, wie Grundsatz- Festlegungen in "Multipoint control units for audiovisual systems using digital channels up tp 2 Mbit/s" im CCITT Rec. H.231 sowie eine Veröffentlichung von Gerfen, W.: "Videokonferenz, Alternative für weltweite geschäftliche Kommunikation - ein Leitfaden für Anwender" im R. v. Decker′s Verlag, G. Schenck, Heidelberg 1986 belegen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einem geringeren Aufwand an Steuertechnik für die seitenrichtige Zuordnung der zueinander gehörenden Bild- und Tonwiedergabe auszukommen mit der auch Fehler der komplizierten Steuertechnik unwahrscheinlicher werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe auf die im Kennzeichen des Patentanspruch 1 beschriebene Art.

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Kennzeichen des Patentanspruch 2 aufgeführt.

Eine nähere Erklärung der Erfindung und deren Wirkungsweise erfolgt im nachstehenden Ausführungsbeispiel. In den zugehörenden Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 die bekannte Bildschirmdarstellung für Mehrpunkt­ konferenz mit N=3 und N=5 Teilnehmern mit gleichen Bildschirmanteilen,

Fig. 2 die bekannte Bildschirmdarstellung für Mehrpunkt­ konferenz mit N=5 Teilnehmern mit ungleichen Bildschirmanteilen,

Fig. 3 die Zuordnung der einkanaligen Sprachsignale bei Mehrpunktkonferenz mit N=3 Teilnehmern und mit zwei Lautsprechern und zwei Teilflächen auf dem Bildschirm,

Fig. 4 die Zuordnung der einkanaligen Sprachsignale bei Mehrpunktkonferenz mit N=5 Teilnehmern mit zwei Lautsprechern und vier gleichen Teilflächen auf dem Bildschirm,

Fig. 5 verschiedene Formen der Lautsprecher L und der Anordnung des Mikrofons M mit ihrer Lage zum Bildschirm und

Fig. 6 Bildschirmdarstellung für Mehrpunktkonferenz mit N = 4, N=7 und N=10 Teilnehmern mit Höreindruck links, mittig, rechts.

Die zwei oder vier zugleich abgebildeten fernen Teilnehmer einer Mehrpunktkonferenz sind normalerweise von gleicher Bedeutung; das spricht für die gleichgroße Abbildung. Allenfalls ist noch ein vorübergehender Wechsel zur Voll­ bilddarstellung eines Teilnehmers sinnvoll, wie sie bei der Bildtelefon-Verbindung oder für das Eigenbild der Normal­ fall ist.

Während der Mehrpunktkonferenz ist allerdings auch beim Vollbild die ständige Wiedergabe der N-1 Sprachsignale erforderlich, weil die Sprecher unvorhergesehen wechseln oder zugleich sprechen können.

Die Vorteile der Erfindung liegen also zunächst in einer Vereinfachung der zentralen Audio- und Videoeinrichtung, indem diese weitgehend eine fest geschaltete Verbindung der Ein- und Ausgänge zuläßt. Die Anordnung der zwei oder vier Teilbilder in den Fig. 3 und 4 und der zwei oder vier Sprachkanäle ist dabei für jeden der N=3 oder N=5 Teilnehmer unterschiedlich, jedoch so aufeinander bezogen, daß die gewünschte Übereinstimmung der optischen und akustischen Lokalisation erreicht wird.

Diese Übereinstimmung der optischen und akustischen Lokalisation oder ein pseudostereophonischer Effekt wird beim Bildmonitor (Bildtelefon, PC o. ä.) erreicht, indem dieser mit zwei NF-Kanälen und zwei Lautsprechern ausgerü­ stet wird. Dabei ist es das Ziel, daß möglichst eine Verschmelzung vom Bild des jeweiligen Sprechers mit dem Hörereignis (scheinbare Lage der Sprachschallquelle) stattfindet und sich die audiovisuellen Wahrnehmungen gegenseitig verstärken.

Die Lautsprecher können im Gerät integriert sein oder nachgerüstet werden. Dabei soll sich das nach vorn gerichtete Zentrum der zweckmäßigerweise a) kleinen runden oder b) schlanken ovalen Lautsprecher entsprechend Fig. 5 möglichst nahe am linken und rechten Rand des Bildschirms auf der Höhe von dessen waagerechter Mittellinie befinden. Auch eine Unterbringung der Lautsprecher im Gehäuse des Geräts und entsprechende Schallführungen zu Öffnungen c) im Frontrahmen sind möglich.

Die Bildschirmabmessungen und die Lautsprecherbasisbreite sind etwa gleich und der übliche Betrachtungsabstand ist für einen Richtungseindruck links/rechts beim beidohrigen Hören gut geeignet.

Die horizontale und vertikale Differenz zwischen dem Bild eines Sprechers und zugehörigem Hörereignis ist verhältnis­ mäßig klein. Es ist auch bekannt und z. B. beschrieben von Blauert, J.: in "Räumliches Hören", S. Hirzel Verlag Stuttgart 1974, daß die vertikale Auflösung von Schallquel­ len beim beidohrigen Hören geringer als in der Horizontalen ist. Infolgedessen ist die Abweichung zwischen Hörereignis und einer Abbildung in einer oberen oder unteren Teilfläche des Bildschirms vernachlässigbar gering.

Erfolgt die Bildtelefon-Verbindung mit nur einem Teilneh­ mer, so wird dessen Sprachsignal auf beide NF-Kanäle und Lautsprecher gegeben: in diesem Fall wird eine Phantom­ schallquelle in Bildmitte wahrgenommen, also passend zur Bildwiedergabe.

Der schon mit zwei Lautsprechern und drei monauralen Sprachsignalen oder -Signalkombinationen herstellbare Richtungseindruck links-mittig-rechts eignet sich aus diesem Grunde auch entsprechend Fig. 6 zur Sprachwiedergabe mit beispielsweise 3, 6 oder 9 Teilbildern.

Erfolgt die gleichzeitige Abbildung von vier oder mehr Teilbildern auf einem relativ großen Bildschirm bzw. einer Projektionswand, so kann die Verwendung von vier Lautspre­ chern zweckmäßig werden, deren Ort bis an die Ecken des Bildschirms verlagert werden kann.

Bei einer Video-Projektion ist mit Hilfe einer feinperfo­ rierten Projektionswand eine zur Bildaufteilung passendeschallung mit mehreren Lautsprechern von der Rückseite her möglich.

Die Frage, wie das in der zentralen Video- und Audioein­ richtung (Multipoint Control Unit MCU mit Audio Processor Unit APU und Video Processor Unit VPU) N 2 kanalige Sprachsignal zum Teilnehmer einer Mehrpunktkonferenz gelangt, ist bekannt und für die Erfindung nicht relevant. Sie ist aber im Rahmen der Bild-Ton-Aufteilung für die übertragbaren Bitraten des ISDN lösbar. Eine Alternative bietet ein Video-Codec, der bis zu vier Teilnehmer auf dem PC-Bildschirm eines Teilnehmers darstellt und nachzulesen ist bei "Video codec for audiovisual services at p x 64 kbit/s" in CCITT Rec. H 261.

Claims (2)

1. Übertragungssystem für gleichzeitige Mehrfachübertragung von mehreren Bild- und Tonsignalen, bei dem die Bild­ fläche in Split-Screen-Technik in mindestens zwei Teilflächen unterteilt ist und bei dem die zugehörigen einkanaligen Tonsignale an eine stereophone Lautspre­ cheranordnung mit mindestens zwei Lautsprechern bild­ gerecht richtungsgetreu verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Kanälen der stereophonen Lautsprecheranordnung über eine Matrix­ schaltung bestimmte einkanalige Tonsignale in fester Zuordnung zugeführt sind und daß die vertikale Unter­ teilung der horizontalen Bildfläche der Tonsignalver­ teilung angepaßt ist.

2. Übertragungssystem für gleichzeitige Mehrfachübertragung von mehreren Bild- und Tonsignalen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildflächenaufteilung für N Teilnehmer einer Video-Mehrpunktkonferenz in N-1 gleiche Teilflächen, und zwar horizontal bis zu drei Teilflächen und bei mehr als vier Teilnehmern zusätz­ lich vertikal geteilt erfolgt, und daß die zu den linken und rechten Bildern gehörenden Tonsignale direkt mit den entsprechenden Lautsprechern, die zu mittleren Teilflächen gehörenden über Summierglieder mit den Lautsprechern verbunden sind.