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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Videokonferenzsystem mit Videophon-Endeinrichtungen und
einem zentralen Mehrpunktmittel zur Verwaltung von Videokonferenzen,
die über
ein Fernmeldenetz verbunden sind. Sie betrifft insbesondere eine
Videokonferenz zwischen Teilnehmern, die teilweise Heimarbeiter
an jeweiligen Endeinrichtungen sind, die in ihrer Wohnung aufgestellt
sind.
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In
bekannten Videokonferenzsystemen werden die Bilder der Teilnehmer
an einer Videokonferenz vor den jeweiligen Endeinrichtungen manchmal an
jede Endeinrichtung in Form eines Mosaiks aus Teilnehmerbildern
weitergeleitet. Wenn es jedoch viele Teilnehmer gibt, wird nur das
Bild des aktiven Teilnehmers, der gerade das Wort ergriffen hat,
durch das zentrale Mittel an alle Endeinrichtungen übertragen.
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Was
die Audio-Signale betrifft, summiert entweder das zentrale Mittel
alle empfangenen Audiosignale der Endeinrichtungen, um jeder Endeinrichtung
die Summe dieser Signale mit Ausnahme des Signals zu übermitteln,
das von ihr selbst stammt, oder es stellt die größte Stimmenaktivität unter
den Endeinrichtungen fest, um nur das Audiosignal, das von der entsprechenden
Endeinrichtung stammt, an die anderen Endeinrichtungen zu übermitteln.
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In
diesen bekannten Videokonferenzsystemen stehen alle Endeinrichtungen,
die an der Videokonferenz teilnehmen, in Audioverbindung. Das von jeder
Endeinrichtung stammende und an die anderen Endeinrichtungen weitergeleitete
Audiosignal oder das Audiosignal mit der größten Stimmaktivität, das an
die anderen Endeinrichtungen weitergeleitet wird, entsprechen jedoch
nicht Situationen, in denen Arbeiter im selben Unternehmen oder
allgemeiner Teilnehmer am selben Ort miteinander sprechen. Beispielsweise
können
in einer Arbeitsgruppe von vier Teilnehmern zwei beliebige Teilnehmer
wünschen, miteinander
zu diskutieren, ohne dass ihr Gespräch von den beiden anderen Personen
gehört
wird, oder ein Teilnehmer kann wünschen,
einem, zwei oder drei der anderen Teilnehmer eine Mitteilung zu
machen, oder auch kann ein Teilnehmer wünschen, am vertraulichen Gespräch zwischen
zwei oder drei Teilnehmern teilzunehmen.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist es, die Beziehungssituationen der
Teilnehmer einer Arbeitsgruppe zu simulieren, wenn die Endeinrichtung
mindestens eines von ihnen von der übrigen Gruppe entfernt ist.
Ganz allgemein beabsichtigt die Erfindung, die Isolation der Heimarbeiter
aufzuheben, indem sie virtuell um jeden von ihnen die Arbeitsgruppe
schafft, der er angehört,
in gleicher Weise, wie wenn sie sich alle im selben Büro befänden, obwohl
alle Teilnehmer sich geographisch voneinander entfernt in ihren
Wohnungen befinden. Jeder Teilnehmer kann dann mit einem oder mehreren
anderen Teilnehmern seiner Wahl diskutieren, oder sich in die Diskussion
zwischen zwei Teilnehmern einmischen, wie er es machen würde, wenn
er im selben Büro
arbeiten würde,
wie die anderen Teilnehmer.
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Zu
diesem Zweck ist ein Videokonferenzsystem, Endeinrichtungen umfassend,
die über
ein Fernmeldenetz mit einem zentralen Mittel zur Verwaltung von
Videokonferenzen verbunden sind, das Videodaten von Teilnehmern
mindestens einer Videokonferenz sammelt, die jeweils von den Endeinrichtungen übertragen
werden, und die von jeder Endeinrichtung übertragenen Videodaten an die
anderen Endeinrichtungen überträgt, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Endeinrichtung als rufende Endeinrichtung
ein Auswahlmittel umfasst, um mindestens eine gerufene Endeinrichtung
auszuwählen,
mit der eine audiovisuelle Verbindung hergestellt werden muss, damit die
rufende Endeinrichtung eine Kennung der gerufenen Endeinrichtung
und Audio- und Videodaten des Anrufers an das zentrale Mittel überträgt, das
zentrale Mittel ein Audio-Video-Mittel umfasst, um die Audio- und
Videodaten des Anrufers mit den Kennungen der rufenden und der gerufenen
Endeinrichtung zur gerufenen Endeinrichtung zu übertragen und nur die Videodaten
des Anrufers mit der Kennung der rufenden Endeinrichtung an die
anderen Endeinrichtungen, als die rufende und gerufene Endeinrichtung, weiterzuübertragen,
und jede Endeinrichtung als gerufene Endeinrichtung ein Steuermittel
umfasst, um eine Reproduktion der Audiodaten des Anrufers, die vom
zentralen Mittel weiterübertragen
wurden, entsprechend der Anzeige von Bildern, die den Videodaten
des Anrufers entsprechen, die vom zentralen Mittel weiterübertragen
wurden, in Reaktion auf die Kennungen der rufenden und der gerufenen
Endeinrichtung, die vom zentralen Mittel weiterübertragen wurden, zu veranlassen.
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Im
Gegensatz zu den bekannten Videokonferenzsystemen tauscht das erfindungsgemäße Videokonferenzsystem
nicht systematisch die Audiodaten zwischen den Endeinrichtungen
aus oder verteilt die Audiodaten des Teilnehmers, der das Wort ergriffen
hat, an die anderen Endeinrichtungen. Das zentrale Mittel leitet
nur die Audiodaten zwischen den Endeinrichtungen weiter, die gewünscht haben,
eine Audiokonferenz Innerhalb der Videokonferenz herzustellen. Dagegen überträgt das zentrale
Mittel, wie in gewissen bekannten Videokonferenzsystemen, laufend
das Bild des Teilnehmers jeder Endeinrichtung an die anderen Endeinrichtungen.
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Wenn
beispielsweise Pierre, Paul, Jacques und Mathieu Teilnehmer an der
Videokonferenz sind, sieht jeder von ihnen das Bild der drei anderen
auf dem Bildschirm seiner Endeinrichtung, und beispielsweise sprechen
Pierre und Paul miteinander, ohne dass Jacques und Mathieu ihr Gespräch hören können; oder
Mathieu entschließt
sich, eine Wortmeldung zu senden oder mit den drei anderen Teilnehmern
Pierre, Paul und Jacques zu diskutieren, beispielsweise sich abzustimmen,
ohne dass Pierre, Paul und Jacques untereinander diskutieren können; oder
auch kann in einem anderen Beispiel Jacques in die Diskussion zwischen
Pierre und Paul eingreifen, wenn diese Jacques zulassen. Die verschiedenen Arbeitsbeziehungen
zwischen diesen vier Teilnehmern werden so im erfindungsgemäßen Videokonferenzsystem
trotz der Entfernung zwischen den verschiedenen Teilnehmern realisiert.
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Nach
einem anderen Merkmal des erfindungsgemäßen Videokonferenzsystems umfasst jede
Endeinrichtung als gerufene Endeinrichtung ein Mittel zur Übertragung
einer Anrufbestätigung
mit einer Kennung der gerufenen Endeinrichtung und Audio- und Videodaten
des Angerufenen an das zentrale Mittel, und enthält das zentrale Mittel ein
Speichermittel, um die Kennung der gerufenen Endeinrichtung mit
der Kennung der rufenden Endeinrichtung und umgekehrt in Beziehung
zu setzen, um eine bidirektionelle audiovisuelle Verbindung zwischen
den genannten Endeinrichtungen, der rufenden und der gerufenen,
herzustellen.
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Damit
jeder Teilnehmer vor einer Endeinrichtung wahlweise die Stimmen
der anderen Teilnehmer hören
kann, mit denen er im Gespräch
ist, umfasst jede Endeinrichtung ein Mittel, um Audiodaten, die selektiv
von anderen Endeinrichtungen übertragen wurden,
die mit der genannten jeden Endeinrichtung in audiovisueller Verbindung
stehen, zu mischen.
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Nach
einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung markiert das Auswahlmittel
jeder rufenden oder gerufenen Endein richtung auf einem Bildschirm
der Endeinrichtung das Bild und/oder die Kennung jedes Teilnehmers,
dessen Endeinrichtung, sei sie nun rufend oder gerufen, mit der
genannten jeden Endeinrichtung in audiovisueller Verbindung steht. Diese
Anzeige oder diese Markierung lenkt die Aufmerksamkeit des Teilnehmers
vor dieser Endeinrichtung auf die Bilder der anderen Teilnehmer,
mit denen er im Gespräch
ist, wie wenn er sie in einem gemeinsamen Raum vor sich hätte.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls einen zentralen Server in einem erfindungsgemäßen Videokonferenzsystem.
Genauer ist der zentrale Server dadurch gekennzeichnet, dass er
ein erfindungsgemäßes zentrales
Mittel enthält,
dass ein Audio-Video-Mittel enthält,
um Audio- und Videodaten von einer rufenden Endeinrichtung, in der
mindestens eine gerufene Endeinrichtung unter den genannten Endeinrichtungen
ausgewählt
wurde, mit der eine audiovisuelle Verbindung hergestellt werden
muss, mit Kennungen der rufenden und der gerufenen Endeinrichtung
zur gerufenen Endeinrichtung weiterzuübertragen, und in Reaktion
auf die Kennungen der rufenden und der gerufenen Endeinrichtung,
die die rufende Endeinrichtung übertragen
hat, nur die Videodaten des Anrufers mit der Kennung der rufenden
Endeinrichtung an die anderen Endeinrichtungen, als die rufende und
die gerufene, weiterzuübertragen.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
eine Videophon-Endeinrichtung für
ein erfindungsgemäßes Videokonferenzsystem.
Insbesondere ist die Endeinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass
sie ein Auswahlmittel umfasst, um unter den genannten Endeinrichtungen
mindestens eine gerufene Endeinrichtung auszuwählen, mit der eine audiovisuelle
Verbindung hergestellt werden muss, damit die genannte Endeinrichtung
eine Kennung der gerufenen Endeinrichtung und Audio- und Videodaten
des Anrufenden an das zentrale Mittel überträgt, und ein Steuermittel, um eine
Wiedergabe der Audiodaten eines Anrufers, die vom zentralen Mittel
weiterübertragen
wurden, entsprechend der Anzeige von Bildern, die den Videodaten
des Anrufers entsprechen, die vom zentralen Mittel weiterübertragen
wurden, in Reaktion auf die Kennungen der rufenden und der gerufenen
Endeinrichtung, die vom zentralen Mittel weiterübertragen wurden, zu veranlassen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen
der folgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die entsprechenden beigefügten Zeichnungen
deutlicher werden. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Videokonferenzsystems,
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2 ein
schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen zentralen Videokonferenzservers,
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3 ein
schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Videophon-Endeinrichtung,
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4 einen
Algorithmus der Einrichtung einer Videokonferenz in dem in 1 gezeigten
Videokonferenzsystem, und
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5 einen
Algorithmus des Ablaufs einer Audiokonferenz in einer erfindungsgemäß aufgebauten
Videokonferenz.
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Wie 1 zeigt,
umfasst ein erfindungsgemäßes Videokonferenzsystem
im Wesentlichen Videophonendeinrichtungen TE1 bis TEN, einen zentralen
Videokonferenzserver SV und einen Arbeitsnutzdatenserver SD, die über ein
Fernmeldenetz RT miteinander verbunden sind. Um die 1 nicht
unübersichtlich zu machen, sind nur vier Videophonendeinrichtungen
TE1, TE2 = TEn, TE3 = TAD und TE4 = TEN dargestellt. Beispielsweise
sind die Endeinrichtungen TE1 und TE2 in den Wohnungen von Heimarbeitern
aufgestellt und die Endeinrichtungen TE3 und TE4 in einem Unternehmen
EN, von dem die beiden Heimarbeiter abhängen.
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Der
zentrale Videokonferenzserver SV dient als Videokonferenz-Netzübergang,
um Video- und Audiosignale zwischen den Endeinrichtungen TE1 bis
TEN zu sammeln und zu verteilen und um wahlweise Audiokonferenzen
unter einigen dieser Endeinrichtungen herzustellen. Der Datenserver
SD verwaltet Nutzdaten für
die Arbeit zwischen den Teilnehmern an der Videokonferenz vor den
Endeinrichtungen TE1 bis TEN.
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Die
Server SD und SV sind im Allgemeinen durch das Fernmeldenetz RT
mit den Endeinrichtungen verbunden. Die Server SD und SV können jedoch
Teil des Unternehmens EN sein und über ein Intranet-Netz mit den
Endeinrichtungen TE3 und TE4 verbunden sein und über das Fernmeldenetz RT mit den
Endeinrichtungen TE1 und TE2. Beispielsweise ist das Fernmeldenetz
ein dienstintegrierendes Digitalnetz ISDN, das durch Fernmeldeleitungen
mit den Endeinrichtungen verbunden ist, die Basisanschlüsse mit
jeweils zwei Datenkanälen
B darstellen, und mit den Servern SV und SD durch Primärzugriffe
zu jeweils dreißig
Datenkanälen
B. In einer anderen Variante umfasst das Fernmeldenetz RT ein Paketübertragungsnetz
vom Typ ATM (Asynchronous Transfer Mode) oder ein ATM/IP-Netz (Internet
Protocol).
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In
einer weiteren Variante sind die Server SV und SD zu einem einzigen
zentralen Videokonferenzserver zusammengefasst, der gleichzeitig
Video-, Audio- und Arbeitsdatensignale verwaltet.
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Wenn
sich auch die folgende Beschreibung auf eine Videokonferenz bezieht,
die zwischen den Endeinrichtungen TE1 bis TE4 = TEN aufgebaut wurde,
wie sie in 1 dargestellt ist, können doch
die Server SV und SD gleichzeitig mehrere Video konferenzen für mehrere
verschiedene nicht dargestellte Gruppen von Endeinrichtungen verwalten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst der in 2 dargestellte zentrale Videokonferenzserver
SV mehrere Netzschnittstellen IR, mehrere Demultiplexer-Multiplexer
DM, die jeweils mit den Schnittstellen IR verbunden sind, und einen
Video-Sammler-Verteiler CDV und einen selektiven Audio-Sammler-Verteile
CDA, die jeweils durch bidirektionelle Video- und Audio-Verbindungen mit den Demultiplexern-Multiplexern
DM verbunden sind. Eine Verwaltungseinheit UG ist mit den oben genannten
Schaltungen im Server SV verbunden und verwaltet jede Videokonferenz
und jede Audiokonferenz und insbesondere die Einrichtung der Audioverbindungen
zwischen Endeinrichtungen einer Videokonferenz, sowie die Video-
und Audiodaten, die zwischen den Endeinrichtungen ausgetauscht werden.
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Die
Netzschnittstellen IR sind beispielsweise mit dem Fernmeldenetz
RT jeweils über
einen ISDN-Basisanschluss oder -Primärzugriff verbunden. Die Schnittstellen
passen Meldungen an, die zwischen dem Server SV und den Endeinrichtungen ausgetauscht
werden. Die Meldungen enthalten hauptsächlich eine Quelladresse und
eine Zieladresse, bei der es sich um die Adresse ASV des Servers SV,
die Kennung IDn einer Endeinrichtung TEn, die einer Telephonnummer
oder einer URL-Adresse (Uniform Resource Locator) entsprechen kann,
die eventuell einem Teilnehmernamen zugeordnet ist, Daten über den
Zustand einer Verbindung, beispielsweise über eine Verbindungsanforderung,
eine Fernladung, einen Anruf, eine Anrufbestätigung oder eine Freischaltung,
und eigentliche Videodaten TVn oder audiovisuelle Daten TAVn. Die
Videodaten TVn entsprechen einem digitalisierten und komprimierten
Videorahmen und die Daten TAVn entsprechen einem Rahmen mit den
Video- und Audio-Signalkomponenten
eines bewegten audiovisuellen Signals.
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Die
Demultiplexer-Multiplexer DM demultiplexen die von den Endeinrichtungen übertragenen
Videorahmen, damit der Video-Sammler-Verteiler
CDV Videorahmen TV sammelt, die den bewegten Bildern der Teilnehmer
an einer Videokonferenz entsprechen, und sie durch die Demultiplexer-Multiplexer DM
an die Endeinrichtungen überträgt. So werden die
bewegten Bilder aller Teilnehmer einer Videokonferenz durch den
Sammler-Verteiler CDV gesammelt und das Bild jedes Teilnehmers an
alle Endeinrichtungen der Videokonferenz verteilt, mit Ausnahme der
Endeinrichtung des Teilnehmers. Wie wir im Folgenden sehen werden,
erfolgt die Sammlung und die Verteilung der Bilder des Teilnehmers
laufend, nachdem die Videokonferenz aufgebaut wurde.
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Die
Demultiplexer-Multiplexer DM übertragen
ebenfalls Audiorahmen TA, die den Audio-Video-Rahmen TAV entnommen
wurden, an den Sammler-Verteiler CDA. Erfindungsgemäß jedoch tauschen
im Laufe einer Videokonferenz normalerweise nur einige der Endeinrichtungen
Audiorahmen in Abhängigkeit
von Audioverbindungen, die zwischen bestimmten der Teilnehmer hergestellt
wurden, aus, die so eine oder mehrere Audiokonferenzen bilden, die
im Laufe der Videokonferenz eingerichtet wurden. Der selektive Audio-Sammler-Verteiler
CDA sammelt alle Audiorahmen TA, die durch Demultiplexieren der
Audio-Video-Rahmen TAV gewonnen wurden, und verteilt sie nur an
die Endeinrichtungen, die durch die Zieladresse oder die Zieladressen angegeben
sind, die in den Meldungen enthalten sind, die jeweils die Audio-Video-Rahmen
TAV enthalten.
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Die
Verwaltungseinheit UG verarbeitet die Adressen und Kennungen in
den empfangenen Meldungen, um selektiv die Videorahmen TV und die
Audio-Video-Rahmen TAV an die Zielendeinrichtungen weiterzuleiten.
Die Verwaltungseinheit UG dient ebenfalls der Einrichtung einer
Videokonferenz, indem sie mit einem Verwalter AD eine Kennung IDG einer
Gruppe von Teilnehmern an einer Videokonferenz festlegt und Kennungen
von Teilnehmerendeinrichtungen ID1 bis IDN, und indem sie eine Videokonferenzanwendung
APVISIO in die Endeinrichtungen lädt, die an der Videokonferenz
teilnehmen. Im Allgemeinen ist der Verwalter ein Teilnehmer vor
einer Endeinrichtung, wie durch die Endeinrichtung TAD = TE3 in
der 1 angegeben, die sich im Unternehmen EN befindet.
Der Verwalter kann jedoch mit dem Betreiber des Fernmeldenetzes
RT verbunden sein und sich vor dem Server SV befinden, wenn sich
dieser außerhalb
des Unternehmens EN befindet.
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Die
Verwaltungseinheit UG ist vom Typ Mehrpunkt-Prozessor, während der
Video-Sammler-Verteiler CDV und der selektive Audio-Sammler-Verteiler
CDA Prozessoren sind, die zur Verarbeitung von Videosignalen bzw.
von Audiosignalen bestimmt sind.
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Jede
Videokonferenz-Endeinrichtung TEn, mit 1 ≤ n ≤ N, besteht aus einem Personalcomputer PC,
der im Mehrprozessbetrieb arbeiten kann, insbesondere, um Arbeitsdaten
mit anderen Endeinrichtungen durch den Datenserver SD auszutauschen, während sie
an einer Videokonferenz mit den anderen Endeinrichtungen TE1 bis
TEN teilnimmt, um die N – 1
Bilder der anderen Teilnehmer anzuzeigen.
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Wie 3 zeigt,
umfasst die Endeinrichtung TEn in Bezug auf ihre Arbeit in Zusammenhang
mit der Erfindung eine Schnittstelle IAR für den Zugang zum Fernmeldenetz
RT, beispielsweise durch einen Basisanschluss mit zwei Kanälen B, eine
Video-Codier-Decodier-Einheit
UV, eine Audio-Codier-Decodier-Einheit UA und eine zentrale Steuereinheit
UC, die durch einen Daten-, Adress- und Anweisungsbus BU verbunden sind.
Die zentrale Steuereinheit UC umfasst üblicherweise einen Computer-Zentralprozessor,
Speicher und eine Festplatte und ist mit einer Tastatur CL und gegebenenfalls
mit einer Maus SO verbunden.
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Auf
Anweisung durch die Zentraleinheit UC verteilt die Schnittstelle
IAR die Video- und Audiodaten auf Videorahmen TV1 bis TV(n – 1) und
TV(n + 1) bis TVN, die von den anderen Endeinrichtungen TE1 bis
TE(n – 1)
und TE(n + 1) bis TEN der Videokonferenz über den Server SV an die Videoeinheit
UV gesendet wurden, um auf einem Bildschirm der Endeinrichtung die
Bilder der N – 1
anderen Teilnehmer anzuzeigen.
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In
einer in 3 dargestellten bevorzugten Ausführung besteht
der Bildschirm der Endeinrichtung TEn aus einem herkömmlichen
zentralen Hauptbildschirm ECP und zwei kleinen Flachbildschirmen
EL1 und EL2, die seitlich an den zentralen Bildschirm angefügt und an
den Universal-Serien-Busanschluss USB der Endeinrichtung angeschlossen
sind. Der Hauptbildschirm ECP dient als Arbeitsbildschirm zur Darstellung
der Arbeitsdatenübertragungsdaten,
die mit den anderen Endeinrichtungen über den Datenserver SD ausgetauscht
werden, und auch für
die Videoeinheit UV in der Endeinrichtung TEn. Jeder seitliche Bildschirm
EL1, EL2 kann bis ungefähr
die Hälfte
der Teilnehmerbilder IT1 bis ITN darstellen, die den Teilnehmern
an einer Videokonferenz vor den anderen Endeinrichtungen TE1 bis
TEN entsprechen.
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Zur
Erleichterung der Montage jedes der rechteckigen Flachbildschirme
EL1, EL2 neben dem Hauptbildschirm ECP eines herkömmlichen
Computermonitors ist jeder seitliche Bildschirm EL1, EL2 mit Hilfe
zweier Gelenkteile P1, P2 schwenkbar angebracht, die mit Klebstoff
versehen sind, um sie an einer Seite auf und unter dem Hauptbildschirm
ECP zu befestigen. Wenn die Endeinrichtung TEN nicht verwendet wird,
werden die Bildschirme EL1 und EL2 um das Gelenkstückpaar P1
und P2 an den Hauptbildschirm ECP geklappt.
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Vorzugsweise
sind die Bildschirme EL1 und EL2 Tastbildschirme, so dass mit der
Spitze eines Stiftes oder einem Finger das Bild IT1 bis ITN oder die
Kennung ID1 bis IDN des Teilnehmers oder der Teilnehmer ausgewählt wird,
mit denen der Teilnehmer vor der Endeinrichtung TEn sprechen und
also eine audiovisuelle Verbindung herstellen möchte. Die Auswahl eines Bildes
ITm oder einer Kennung IDm, mit m ≠ n,
eines beliebigen Teilnehmers kann ebenfalls mit Hilfe der Tastatur
CL oder der Maus SO durch ein Videokonferenzanwendungsprogramm APVISIO
erfolgen, das hauptsächlich
in der Steuereinheit UC installiert ist, damit jedes auf der Bildschirmeinheit
ECP, EL1 und EL2 angezeigte Bild bis auf die seitlichen Bildschirme
EL1 und EL2 übergreifen kann.
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Wenn
der Hauptbildschirm ECP ausreichend groß ist, werden in Variante hierzu
zwei vertikale Bänder
aus Teilnehmerbildern seitlich eingerichtet, um über eine zentrale Bildfläche für die Anzeige
der Arbeitsdatenübertragungsdaten
zu verfügen.
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Eine
Miniaturkamera CM vom Digitalkamera-Typ CCD (Charge Coupled Device)
ist mit der Video-Codier-Decodier-Einheit UV verbunden und auf dem
Hauptbildschirm ECP angeordnet, beispielsweise auf einer Fortsetzung
des oberen Gelenkteiles P2, um das bewegte Bild ITn des Teilnehmers
vor der Endeinrichtung TEn aufzunehmen. Die Rahmen TVn des bewegten
Bildes ITn werden über
die Einheit UV und die Schnittstelle IAR an den Videokonferenzserver
SV übermittelt,
damit er sie an die anderen Endeinrichtungen TE1 bis TE(n – 1) und
TE(n + 1) bis TEN der Videokonferenz weiterleitet.
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Die
Stimme des Teilnehmers vor der Endeinrichtung TEn wird durch ein
Mikrophon MI oder auch eine Gesamtheit von Mikrophonen, die eine „akustische
Antenne" bilden,
aufgenommen, um in der Audioeinheit UA in der Form von „Audio"-Rahmen TAn digitalisiert
zu werden, um sie mit den Videorahmen TVn zu mischen, die von der
Einheit UV in die Schnittstelle IAR übertragen werden, die Audio-Video-Rahmen
TAVn an den Server SV sendet. Wie in der Folge dargestellt wird,
ist jeder Audio-Video-Rahmen
TAVn, der von der Endeinrichtung TEn übertragen wird, von einer oder
mehreren Zieladressen begleitet, die sich auf Teilnehmer der Videokonferenz beziehen,
deren Bilder auf den seitlichen Bildschirmen EL1 und EL2 ausgewählt wurden
und mit denen der Teilnehmer vor der Endeinrichtung TEn sprechen möchte. Außerdem erlaubt
die Anwendung APVISIO die Auswahl eines Symbols auf dem Bildschirm
ECP, um zeitweise das Mikrophon MI von der Audioeinheit UA zu trennen,
um die Vertraulichkeit bestimmter Wortwechsel in der Wohnung des
teilnehmenden Heimarbeiters zu erhalten.
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In
der Empfangsrichtung empfängt
und mischt die Audioeinheit UA demultiplexierte Audiorahmen in den
durch die Schnittstelle IAR empfangenen und von den Teilnehmern
am Gespräch
gesendeten Rahmen, um durch einen oder mehrere Lautsprecher HP ein
Audiosignal wiederzugeben.
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In
anderen Varianten ist die Endeinrichtung TEn eine tragbare Endeinrichtung,
die über
ein bekanntes Zugangsnetz, wie etwa ein GSM- oder UMTS-Mobilfunktelephonienetz
mit dem Fernmeldenetz RT verbunden ist oder mit einem Nahfunktelephonnetz vom
Typ Bluetooth. In diesen Varianten kann die Endeinrichtung mit einer
Zusatzstromversorgung für
die abnehmbaren und kompakt an den Hauptbildschirm ECP anklappbaren
seitlichen Bildschirme EL1 und EL2 versehen sein.
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Um
die Hauptparameter einer Videokonferenz festzulegen, die durch einen
Verwalter von irgendeiner Endeinrichtung TAD aus, beispielsweise
in 1 von der Endeinrichtung TE3 im Unternehmen EN,
eingerichtet wurde, erfolgt im Schritt E1 der 4 ein
Dialog mit Hilfe von HTML-Formularen zwischen der Endeinrichtung
TAD und dem Videokonferenzserver SV. Der Server SV erteilt der einzurichtenden
Videokonferenz eine Teilnehmergruppenkennung IDG, die erlaubt, die
von den Endeinrichtungen der Videokonferenz übertragene Meldung von den Meldungen
zu unterscheiden, die von den Endeinrichtungen der anderen Videokonferenzen übertragen
wurden, die vom Server SV verwaltet werden.
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Dann
fragt der Server SV die Endeinrichtung TAD mindestens nach den Adressen
AD1 bis ADN der Endeinrichtungen TE1 bis TEN, die in der einzurichtenden
Videokonferenz gruppiert sind. Eine Adresse ADn einer Endeinrichtung
TEn kann eine Telephonnummer sein oder eine URL-Adresse der Endeinrichtung.
Zur Erleichterung der Bezeichnung der Endeinrichtungen TE1 bis TEN
in Verbindung mit den Bildern der Teilnehmer IT1 bis ITN wird der
Name und/oder der Vorname der Adresse der Endeinrichtung zugeordnet.
In der Folge der Beschreibung werden mit ID1 bis IDN die Kennungen
von Endeinrichtungen TE1 bis TEN der einzurichtenden Videokonferenz
IDG bezeichnet, wobei jede Kennung IDn mindestens die Adresse ADn
umfasst und gegebenenfalls beispielsweise den Namen und/oder den
Vornamen des Teilnehmers.
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Nach
Angabe der Kennungen ID1 bis IDN validiert der Verwalter im Schritt
E2 die Liste der Kennungen ID1 bis IDN, indem er sie in eine Meldung einfügt, die
als Quelladresse die Kennung IDn hat und als Zieladresse die Adresse
ADSV des Servers SV. Die Verwaltungseinheit UG im Server SV speichert
die Liste der Endeinrichtungskennungen ID1 bis IDN in Verbindung
mit der Videokonferenzkennung IDG, um insbesondere die Verteilung
der Videorahmen des Bildes jedes Teilnehmers an die Endeinrichtungen
der anderen Teilnehmer der Videokonferenz zu veranlassen.
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Die
folgenden Schritte E3 bis E8 in 4 stellen
die Einführung
einer Endeinrichtung TEn in die durch die Kennung IDG bezeichnete
Videokonferenz dar.
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Im
Schritt E3 ruft die Endeinrichtung TEn, nachdem sie angeschaltet
wurde und insbesondere nachdem die Bildschirme ECP, EL1 und EL2,
die Kamera CM, das Mikrophon MI und mindestens ein Lautsprecher
HP angebracht wurden, den Server SV an, indem er eine Verbindungsanforderung übermittelt,
die die Adresse ADn der Endeinrichtung TEn als Quelladresse enthält und die
Adresse ADSV des Videokonferenzservers SV als Zieladresse. Solange die
Endeinrichtung den Server SV nicht anruft, kann dieser verwendet
werden, um lokale Aufgaben zu erfüllen. In Reaktion auf die Verbindungsanforderungsmeldung,
die von der Endeinrichtung TEn im Schritt E4 übermittelt wurde, übergibt
einer der Demultiplexer-Multiplexer DM der Verwaltungseinheit UG
im Server SV die Adresse ADn. Die Einheit UG prüft im Schritt E5, dass die
Adresse ADn in einer Liste von Kennungen aufgeführt ist, die der Kennung IDG
einer laufenden Videokonferenz zugeordnet ist. Wenn die Adresse
ADn sich in keiner Liste von Kennungen befindet, die in der Einheit
UG gespeichert ist, verweigert der Server SV die Einführung der
Endeinrichtung TEn in eine laufende Videokonferenz.
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Wenn
die Adresse ADn dagegen in der Liste von Kennungen ID1 bis IDN erkannt
wird, die sich auf die laufende Videokonferenz IDG bezieht, lädt die Verwaltungseinheit
UG im Schritt E6 die Videokonferenzanwendung APVISIO in die Endeinrichtung
TEn, damit diese Anwendung hauptsächlich in der Zentraleinheit
UC der Endeinrichtung TEn installiert wird. Die Kennung IDn wird
in der Zentraleinheit UC gespeichert, um sie als Quelladresse für Meldungen
zu verwenden, die an den Server SV übertragen werden sollen, und
als Zieladresse zur Erkennung von vom Server SV übertragenen Meldungen für die Endeinrichtung
TEn.
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Nach
Installation der Anwendung APVISIO in der Endeinrichtung TEn überträgt diese
im Schritt E7 automatisch laufend Meldungen, die jeweils Daten enthalten,
bestehend aus der Kennung IDG, der Kennung IDn und der Adresse ADSV
des Servers SV als Quell- und Zieladressen und einem Videorahmen TVn,
der dem bewegten Bild des Teilnehmers vor der Kamera CM der Endeinrichtung
TEn entspricht. In Reaktion auf den ersten von der Endeinrichtung
TEn übertragenen
Videorahmen TVn veranlasst die Verwaltungseinheit UG im Server SV
einerseits die Verteilung des Rahmens TVn mit der Kennung IDn der Endeinrichtung
TEn durch den Video-Sammler-Verteiler CDV an alle bereits in die
Videokonferenz IDG eingefügten
Endeinrichtungen TEq, mit q ≠ n
und 1 ≤ q ≤ N, wie als
Schritt E8 angegeben ist. Andererseits sendet der Server SV die
Videorahmen TV1 bis TV(n – 1)
und TV(n + 1) bis TVN, jeweils mit Kennungen ID1 bis ID(n – 1) und
ID(n + 1) bis IDN, die von den anderen Endeinrichtungen der Videokonferenz
stammen, an die Endeinrichtung TEn. Die Video-Codier-Decodiereinheit UV zeigt dann
die Bilder IT1 bis IT(n – 1)
und IT(n + 1) bis ITN, mit Ausnahme des Bildes ITn, der anderen
Teilnehmer an der Videokonferenz IDG an.
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Wie
allgemeiner im Schritt E9 unter Fortlassen der Adresse ADSV des
Servers SV als Quell- bzw. Zieladresse in den Meldungen angegeben, überträgt nach
der Einführung
aller Endeinrichtungen TE1 bis TEN in die mit der Kennung IDG bezeichnete Videokonferenz
jede Endeinrichtung TEn, TEq laufend Videorahmen TVn, TVq mit der
Videokonferenzkennung IDG, ohne sie jedoch Zielendeinrichtungen zuzuordnen,
an den zentralen Videokonferenzserver SV, dessen Video-Sammler-Verteiler
CDV sie an die anderen Endeinrichtungen der Videokonferenz verteilt.
Es ist zu beachten, dass in diesem Stadium, im Gegensatz zu den
bekannten Videokonferenzsystemen, kein Audiosignal zwischen den
Endeinrichtungen ausgetauscht wird und insbesondere nicht von der
Endeinrichtung TEn ausgesandt wird, solange der Teilnehmer nicht
das Bild ITm eines anderen Teilnehmers an der Videokonferenz auf
den Bildschirmen EL1 und EL2, mit m ≠ n und 1 ≤ m ≤ N, ausgewählt hat.
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Die 5 zeigt
die Schritte A0 bis A12 des Ablaufes einer elementaren Audiokonferenz,
die innerhalb der Videokonferenz IDG zwischen den Endeinrichtungen
TE1 bis TEN eingerichtet wurde. Es wird davon ausgegangen, dass
diese Audiokonferenz von der Endeinrichtung TEn aus als rufender Endeinrichtung
initiiert wurde, um eine andere Endeinrichtung TEm als gerufener
Endeinrichtung anzurufen, die sich bereits mit einer anderen Endeinrichtung
TEq in einer Audiokonferenz befinden kann. So senden zunächst, wie
als Schritt A0 angegeben, alle Endeinrichtungen TEn, TEm, TEq Videorahmen
TVn, TVm, TVq über
den Server SV an die anderen Endeinrichtungen der Videokonferenz,
damit jeder Teilnehmer das Bild jedes anderen Teilnehmers auf den Bildschirmen
EL1 und EL2 seiner Endeinrichtung sehen kann.
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Wenn
der Anrufer vor der Endeinrichtung TEn ein Gespräch mit dem Angerufenen vor
der Endeinrichtung TEm beginnen möchte, wählt er im Schritt A1 das Bild
des Angerufenen ITm auf den Bildschirmen EL1 und EL2 aus, womit
er in der rufenden Endeinrichtung TEn ein Abheben simuliert. Die
Auswahl des Bildes des Angerufenen ITm durch die Tastatur CL oder
die Maus SO oder direkt, wenn der Bildschirm EL1, EL2 ein Tastbildschirm
ist, wird durch die Zentraleinheit UC beispielsweise durch eine
Einrahmung des Bildes ITm oder durch Markierung der Kennung des
Angerufenen IDm in einer geeigneten Farbe bestätigt.
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Dann
löst die
Endeinrichtung TEn in den folgenden Schritten A2, A3 und A4 einen
Anruf der Endeinrichtung TEm aus, indem sie Rufdaten in einer Meldung überträgt, die
ebenfalls einen Audio-Video-Rahmen
TAVn enthält,
der sich aus einer Mischung von Video- und eventuell Audiodaten
ergibt, die durch die Einheiten UV und UA in der Endeinrichtung
TEn übertragen
werden. Der Server SV entnimmt dem empfangenen Rahmen TAVn einen
Videorahmen TVn, der durch den Video-Sammler-Verteiler CDV an die
anderen Endeinrichtungen, mit Ausnahme der Endeinrichtung TEm, verteilt
wird. Nur für die
in der Endeinrichtung TEn ausgewählte
gerufene Endeinrichtung TEm überträgt der Server
SV den empfangenen Audio-Video-Rahmen TAVn, wie in den Schritten
A3 und A4 angegeben. Die vom Server SV an die gerufene Endeinrichtung
TEm übertragene Meldung
enthält
ebenfalls die von der rufenden Endeinrichtung TEn übertragenen
Rufdaten, sowie die Kennungen IDn und IDm, die Quelle und Ziel der
Meldung angeben.
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Im
Schritt A5 prüft
die zentrale Steuereinheit UC in der gerufenen Endeinrichtung TEm
die empfangene Meldung, um dem Angerufenen vor der Endeinrichtung
TEm anzuzeigen, dass der Anrufende vor der Endeinrichtung TEn mit
ihm sprechen möchte. Diese
Anzeige wird im Schritt A6 beispielsweise durch einen Rahmen aus
dicken Linien um das Bild des Anrufenden ITn auf dem Bildschirm
EL1, EL2 der Endeinrichtung TEm übersetzt
oder durch eine Markierung der Kennung des Angerufenen IDn darauf oder
auch durch eine synthetisierte Meldung, die über den Lautsprecher HP wiedergegeben
wird. Wenn der Angerufene den Anruf der Endeinrichtung TEn abweist,
indem er das Bild des Anrufenden ITn mit der Tastatur CL oder der
Maus SO oder durch Berührung
auf dem Bildschirm EL1, EL2 auswählt, löscht die
Endeinrichtung TEm die Markierung des Bildes ITn oder der Kennung
IDn. In Variante sendet die Endeinrichtung des Angerufenen TEm im
Schritt A51 eine Abweisungsmeldung, die Anrufabweisungsdaten mit
einem Videorahmen TVm enthält,
an den Server zurück,
der ebenfalls diese Abweisung der Endeinrichtung TEn bestätigt, indem
er ihr die Abweisungsdaten übermittelt,
was automatisch die Markierung des Bildes ITm oder der Kennung IDm auf
dem Bildschirm der Endeinrichtung TEn löscht. Im entgegengesetzten
Fall akzeptiert die Zentraleinheit UC der Endeinrichtung TEm des
Angerufenen die Audiodaten des Rahmens TAVn und der nächsten Rahmen
TAVn, um sie durch die Lautsprecher HP wiederzugeben.
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Gegebenenfalls
mischt, wie ebenfalls im Schritt A6 angegeben, die Audio-Codier-Decodiereinheit
UA in der gerufenen Endeinheit den aus dem Empfangenen Audio-Video-Rahmen
TAVn entnommenen Rahmen TAn mit einem Audiorahmen TAq mindestens
eines anderen Teilnehmers, mit dem der angerufene Teilnehmer der
Endeinrichtung TEm bereits vor dem Schritt A6 im Gespräch war.
In diesem Fall spricht der Teilnehmer vor der Endeinrichtung TEm
gleichzeitig mit den Teilnehmern vor den Endeinrichtungen TEn und
TEq, ohne dass diese letztgenannten direkt miteinander sprechen
können.
Dieser Fall simuliert eine reale Situation, in der zwei Angestellte
des Unternehmens im Gespräch
sind, wenn ein dritter sich an einen der beiden ersten wendet.
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Im
folgenden Schritt A7 übermittelt
die Steuereinheit UC in der gerufenen Endeinrichtung TEm dem Server
SV eine Meldung, die Anrufbestätigungsdaten
und einen Audio-Videorahmen TAVm enthält, d. h. der Bild und Stimme
des Angerufenen vor der Kamera CM und dem Mikrophon MI der Endeinrichtung
TEm darstellt. In Reaktion auf die Anrufbestätigungsmeldung trägt der Server
SV im Schritt A8 die Verbindung der Kennungen IDn und IDm in eine
Audiokonferenztabelle für
die Videokonferenz IDG ein. Dank dieser Verbindung werden die Audio-Video-Rahmen
TAVn und TAVm nur zwischen der rufenden und der gerufenen Endeinrichtung
TEn bzw. TEm ausgetauscht. Auf diese Weise überträgt der Server SV, wie im Schritt
A9 angegeben, den Audio-Videorahmen TAVm nur in einer Meldung, die
für die
rufende Endeinrichtung TEn bestimmt ist, die mit der gerufenen Endeinrichtung
TEm einen Dialog führt,
und überträgt Videorahmen
TVm an alle anderen Endeinrichtungen TEq, als die Endeinrichtungen TEn
und TEm.
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Wie
in Schritt A10 angegeben, sammelt der Server SV weiter die Videorahmen
jeder Endeinrichtung, um sie an die anderen Endeinrichtungen zu
verteilen und überträgt Audio-Video-Rahmen
TAVm und TAVn nur an die Endeinrichtungen TEn bzw. TEm, die sich
in einer Audiokonferenz befinden. Allgemeiner: Wenn der Teilnehmer
vor der Endeinrichtung TEn mehrere Bilder IT1 bis ITN von Teilnehmern
ausgewählt
hat, mit denen er eine Audiokonferenz einrichten möchte, verteilt
der Server SV Audio-Video-Rahmen
zwischen den an dieser Audiokonferenz innerhalb der Videokonferenz
teilnehmenden Endeinrichtungen.
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Die
Audiokonferenz zwischen mindestens den Endeinrichtungen TEn und
TEm kann im Schritt A11 durch einen Verbindungsabbauvorgang, der
ein Auflegen eines Hörers
simuliert, beendet werden, der von der einen oder der anderen der
Endeinrichtun gen TEn und TEm ausgelöst wird. Dieser Abbau wird ausgelöst, indem
die Auswahl des Bildes ITm, ITn oder der Kennung IDm, IDn in der
Endeinrichtung TEn, TEm durch den Teilnehmer desaktiviert wird, woraufhin
die zentrale Steuereinheit UC den vom Mikrophon MI ausgehenden Audiosendekanal
in der Audioeinheit UA schließt.
Die Einheit UC veranlasst die Erstellung einer Verbindungsabbaumeldung,
die nur einen Videorahmen TVn enthält, damit der Server SV die
Verbindung zwischen den Kennungen IDn und IDm in der Audiotabelle
für die
Videokonferenz IDG im Schritt A12 löscht. Der Server SV überträgt dann
wie im Anfangsschritt A0 nur Videorahmen TVm, TVn an die entsprechende
Endeinrichtung TEn, TEm.