DE69312168T2

DE69312168T2 - Videodienste

Info

Publication number: DE69312168T2
Application number: DE69312168T
Authority: DE
Inventors: John Dr Laycock; Michael Walter Thomas
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1993-05-10
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2013-05-11
Also published as: GB2267625B; GB2267625A; US5509009A; EP0571119B1; EP0571119A1; DE69312168D1; GB9210703D0

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Videodienste, beispielsweise Videokonferenzen, Video-Multimedia und Fernüberwachung.
Der Videokonferenz-Markt, d.h. Diskussionen von Angesicht zu Angesicht mit Hilfe einer bidirektionalen Echtzeit-übertragung von Bild und Ton über ein Übertragungsmedium, wird immer größer. Die meisten vorhandenen Geräte zur Unterstützung der vorstehenden Anwendungen erfordern übertragungsstrecken mit relativ großer Bandbreite, die üblicherweise Punkt-zu-FunktÜbertragungsstrecken sind. In letzterer Zeit hat sich die Technologie zur unterstützung von Videokonferenzen auf die Schaffung von Wähldiensten konzentriert, und dies hat die Entwicklung von Codec-Geräten (Codierer-/Decodierer-Geräten) mit geringerer Bandbreite erfordert, die an einzelnen oder mehrfachen 64 (oder 56) kbps-Übertragungsleitungen arbeiten. In allen Fällen ist das Codec-Gerät in der Nähe des tatsächlichen Endverbrauchers angeordnet und es ist beispielsweise Teil eines Tisch-Telefongerätes, was es ermöglicht, daß die Analog-Audio- und Video-Signale örtlich in digitale Signale zur Übertragung über das Telekommunikationsnetz umgewandelt werden. Dies bedeutet jedoch, daß kostspielige Codec-Geräte für jeden Teilnehmer (Endanwender) erforderlich sind.
Eine Lösung des Problems einer Schnittstellenverbindung einer Nebenstellenanlage mit einer Anzahl von Breitband-Endgeräten ist in der EP-A-0 440 062 beschrieben.
Entsprechend einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird ein Wähl-Audio- und Video-Kommunikationssystem geschaffen, das ein Telekommunikationsnetz, eine mit dem Netz gekoppelte Telekommunikations-Vermittlung, ein Codec-Teilsystem oder eine Codec-Gruppe, die benachbart zu der Vermittlung angeordnet ist und mit dieser gekoppelt ist, und eine Vielzahl von Benutzer-Endgeräten mit Sprach- und Video-Kommunikationseinrichtungen einschließt, wobei die Benutzer-Spracheinrichtungen jeweils direkt mit der Vermittlung gekoppelt sind, um einen Zugang an das Netzwerk zur Audio-Übertragung zu schaffen, und wobei die Benutzer-Video-Kommunikationseinrichtungen jeweils über eine örtliche Leitung mit dem Codec-Teilsystem gekoppelt sind, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß das Codec- Teilsystem eine Vielzahl von Codec-Geräten umfaßt, die einen Zugang an die Benutzer-Video-Kommunikationseinrichtungen ergeben und die jeweils für eines der Benutzer-Endgeräte zugänglich sind, um einen entsprechenden Videodienst für einen Benutzer zu schaffen, daß das Codec-Teilsystem Einrichtungen zur Speicherung von Videobildern einschließt, daß das Codec-Teilsystem zur Video-Kommunikations-Schnittstellenverbindung zwischen örtlichen Leitungen oder zwischen den örtlichen Leitungen und der Vermittlung dient, und daß das Codec-Teilsystem Einrichtungen für einen Zugriff auf eine örtliche Video-Vermittlung von den Benutzer-Endgeräten aus einschließt, um eine Video- Kommunikation zwischen den Benutzer-Endgeräten zu ermöglichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Figur 1 ein Funktionsdiagramm der erfindungsgemäßen Anordnung ist,
Figuren 2a und 2b zwei mögliche Systemkonfigurationen zeigen,
Figuren 3, 4 und 5 grundlegende Überwachungsanwendungen zeigen,
Figur 6 vernetzte Überwachungsdienste zeigt,
Figur 7 eine grundlegende Tischgeräte-Anwendung zeigt,
Figur 8 eine Tischgeräte-Dienstanwendung mit weiteren Einzelheiten zeigt,
Figur 9 eine vernetzte Überwachungsanwendung mit weiteren Einzelheiten zeigt,
Figur 10 eine Tischgeräteanwendung mit mittlerer Auflösung zeigt,
Figur 11 eine Bild-Dienstetrennung zeigt,
Figur 12 einen örtlichen Videovermittlungsdienst zeigt, und
Figur 13 einen n x 64-Vermittlungsdienst zeigt.
Einzelpersonen möchten in der Lage sein, dynamische Videound Audio-Informationen von entfernt angeordneten Stellen zu empfangen, um eine schnelle Kommunikation zu erleichtern. Diese Kommunikation kann eine von mehreren Formen annehmen, wie z.B.:
- Diskussion von Angesicht zu Angesicht, wie sie bei üblichen Videokonferenzen erzielt werden,
- Echtzeitdiskussionen von graphischen Bildern mit mäßiger Auflösung unter Einschluß von Kommentierung des Quellenmaterials in Echtzeit,
- Übertragung von eine hohe Auflösung aufweisenden graphischen Bildern gefolgt von einer Diskussion,
- Übertragung von eine hohe Auflösung aufweisenden graphischen Bildern zur Offline-Überprüfung,
- Echtzeitdiskussionen von massiven Gegenständen unter Einschluß des Aufzeigens von Schlüsselmerkmalen,
- Übertragung von eine hohe Auflösung aufweisenden Bildern von massiven Objekten zur Offline-Überprüfung
- Echtzeitbeobachtung von Bewegungen in Gebäuden,
- Echtzeitbeobachtungen von Vorfällen in der Ausßenwelt.
Für eine große Anzahl von möglichen Endbenutzern von Bildübertragungssystemen waren die Einrichtungen bisher nicht kostengünstig, und zwar aufgrundder Kosten, die sich aus einer speziellen Verkabelung an Ort und Stelle und den Gebühren für den eine hohe Bandbreite aufweisenden Leitungsverkehr ergeben. Weiterhin hat bis in letzterer Zeit die Unmöglichkeit, Wählverbindungen über vorhandene Netze herzustellen, die weitverbreitete Anwendung von vorhandenen kommerziell erhältlichen Systemen stark beschränkt.
Die erforderliche Qualität der Dienste kann sich von Anwendung zu Anwendung ändern. In bestimmten Fällen ist die Datenübertragungsgeschwindigkeit (und damit die Bilderneuerungsrate) nicht von ausschlaggebender Bedeutung, solange eine hohe Auflösung aufweisende Bilder und/oder Tonsignale erzielt werden. In anderen Fällen ist die Geschwindigkeit von wesentlicher Bedeutung, doch ist die Auflösung nicht kritisch. Die die größten Anforderungen stellenden Anwendungen erfordern jedoch sowohl eine hohe Geschwindigkeit als auch eine hohe Auflösung. Um diese Optionen zu erzielen, ist es keine unbedingte Forderung, daß eine feste, eine hohe Bandbreite aufweisende Kommunikationsstrecke sich an ihrem Platz zwischen allen Endbenutzern befindet. Die Fähigkeit, die Bandbreite der Strecke zu ändern, um eine Anpassung sowohl an die Dienst-Anforderungen und die zulässigen Kosten zu erzielen, ermöglicht die Installation einer kostengünstigeren Lösung und ermöglicht es mehr Benutzern, einen Zugang an Bilddienste zu erzielen.
Es wird daher vorgeschlagen, eine sogenannte Codec-Gruppe oder einen Fool oder ein Codec-Teilsystem zu schaffen, das in Schnittstellenverbindung mit einer Telefonvermittlung (PBX) steht, um die Übertragung von Bildern über die Netze zu ermöglichen, auf die die Vermittlung Zugriff hat. Unter dem Ausdruck Codec-Gruppe oder Codec-Pool (Codec-Teilsystem) soll eine Anordnung von Elementen verstanden werden, die Codec- Geräte einschließen, die in der Lage sein können, verschiedene unterschiedliche Signalraten oder eine Anzahl der gleichen Raten abzuwickeln, wodurch eine Flexibilität in dem angebotenen Dienst verfügbar ist. Weiterhin können durch die enge Kopplung des Codec-Teilsystems mit der Vermittlung anstelle einer Anordnung dieses Systems benachbart zu den Teilnehmer- Endgeraten (Endbenutzer) die Lenkungs-, Steuerungs- und Mehrwertmerkmale, die von der Vermittlung unterstützt werden, von dem Endbenutzer verwendet werden, um einen höheren Dienstepegel zu erzielen. Weiterhin ergibt sich aufgrund der gemeinsamen Nutzung der Codec-Geräte (Codec-Teilsystem) durch eine Anzahl von Endbenutzern (Nebenstellen- oder PBX-Teilnehmer) eine kostengünstige kommerzielle Lösung.
Figur 1 ist ein Funktionsdiagramm der vorgeschlagenen Anordnung und der Endbenutzer. Dieses Diagramm umfaßt grundlegend eine übliche Netzvermittlung 1, beispielsweise eine Nebenstellenvermittlung, die eine 64 kbps-Vermittlung ausführen kann und die so gezeigt ist, als ob sie in Schnittstellenverbindung sowohl mit Mietleitungen als auch mit dem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN) steht. Die Vermittlung 1 unterstützt Spracheinrichtungen in üblicher Weise, es sind jedoch zusätzlich vielfältige zusätzliche Strecken angezeigt, um es der Vermittlung zu ermöglichen, Bilddienste zu unterstützen. Diese Strecken befinden sich zwischen der Vermittlung 1 und dem Codec-Teilsystem 2 und zwischen dem Codec-Teilsystem 2 und verschiedenen Videosystemen 3, die aus Fernsehkameras mit oder ohne zugehörigen Betrachtungsbildschirmen oder Monitoren bestehen.
Das gezeigte Codec-Teilsystem 2 enthält eine Anzahl von Elementen: einen p x 64k-Codec 4, einen 9,6k-Codec 5, eine n x 64-Phasenausgleichsschaltung 6, einen composite-Video-Eingang, eine örtliche Video-Vermittlung 8, einen Bildspeicher 9, einen Umwandlungsalgorithmus 10, ein V.32-Modemgerät 11 und eine Steuereinheit 12. Welche Elemente für eine spezielle Anwendung genau vorhanden sind, ist durch diese Anwendung bestimmt, wie dies aus der folgenden Beschreibung ersichtlich wird. Das Codec-Teilsystem ist mit dem Video- Endbenutzer 3, der Kameras 13 und Bildschirme 14 hat, über beispielsweise Koaxialkabel oder verdrillte Aderpaare 13a verbunden. Die RS449-Strecke ist für Zwischenverbindungen von Video-Codec-Geräten, für CAD/CAM, zur Dateiübertragung usw. vorgesehen. Die gezeigten Strecken zwischen dem Codec-Teilsystem 2 und der Netzvermittlung 1 schließen 30 B+D-Leitungen, die DASS 11 unterstützen, zwei B-D-Strecken oder HSDM (Hochgeschwindigkeits-Datenmodul), Zweidraht-Analogleitungen und RS232-Strecken ein. Weiterhin ist eine RS232-Steuerstrecke zwischen der Steuereinheit 12 und der Netzvermittlung 1 vorgesehen. Die Gesamtkoordination der beiden Teilsysteme (Vermittlung 1 und Codec-Teilsystem 2) wird durch die RS232- Steuerstrecke und den Steuerprozeß in dem Codec-Teilsystem 2 erzielt. Das Computer-Endgerät 15 kann zur Steuerung des Codec-Teilsystems derart verwendet werden, daß dieses in der erforderlichen Weise arbeitet und andere Operationen ergibt, wie dies aus der folgenden Beschreibung ersichtlich wird.
Das Codec-Teilsystem 2 schließt die vorstehend genannten verschiedenen Elemente ein, um in der Lage zu sein, eine Anzahl von Diensten für eine Anzahl von unterschiedlichen Arten von Endbenutzern zu liefern. Wie dies weiter oben erwähnt wurde, ist das Codec-Teilsystem 2 benachbart zu der Netzvermittlung 1 angeordnet und kann so betrachtet werden, als ob es die Form einer Video-Leitungskarte für die Vermittlung hat. Eine derartige Video-Leitungskarte kann an einer vorhandenen Vermittlung angeordnet und mit dieser verbunden sein.
Es ist nicht erforderlich, daß die Übertragungsrate für jeden Endbenutzer die gleiche ist, sondern das Codec-Teilsystem deckt speziell die Verwendung bei einer Anzahl von Übertragungsraten von einer grundlegenden 9,6 kbps-Rate bis zu p x 64 kbps (wobei p beispielsweise 6 ist) ab. Eine hohe Bandbreite aufweisende Konferenzschaltungen laufen üblicherweise bei 384 kbps oder bis zu 2 Mbps ab und es gibt spezielle Produkte mit 40 Mbps. Für ein grundlegendes System, das Verbindungen über das PSTN herstellt, ist ein 9,6k-Codec 5 zusammen mit einem V.32-Modemgerät 11 und einer Zweidraht-Analogstrecke zusammen mit einer Steuereinheit 12 erforderlich, die örtliche Software aufweist, um die Transaktion zu steuern, und die unter der Steuerung des Endgerätes 15 installiert wird. Die Steuersoftware kann weiterhin durch die RS232-Steuer- (Computer-) Strecke beeinflußt werden. Ein Dienst mit höherer Bandbreite verwendet den p x 64k-Codec und die 2B+D- oder HSDM-Strecke oder die 30 B+D (DASS II) ISDN- Strecke an die Netzvermittlung. Mehrfache der 64 kbps-Leitungen können nach Wunsch ausgewählt werden, beispielsweise 2, 3, 4 usw. Für derartige Mehrfachnutzungsfälle kann nicht garantiert werden, daß sie alle den gleichen Übertragungsverzögerungen ausgesetzt sind, weil sie über unterschiedliche Routen übertragen werden können. Entsprechend ist für derartige Anwendungen die n x 64-Phasenausgleichsschaltung zur Verwendung an dem "empfängerseitigen" Ende des Systems erforderlich, um die ankommenden Daten in eine Reihe zu bringen. Für eine spezielle Verbindung sind n und p gleich.
Es ist zu erkennen, daß dynamische Bilder in Form einer Direktübertragung in das Codec-Teilsystem eingeleitet werden. Sie werden als Composite-Video-Signale dem Composite-Video-Eingang 7 zugeführt und werden im allgemeinen in einem Codec-Gerät einer Kompression unterworfen, bevor sie über die Vermittlung 1 an das externe Netz (PSTN oder Mietleitung, wie gezeigt) übertragen werden. Wenn dies erforderlich ist, kann jedoch ein einzelner Abtastvideo-Bildrahmen in einem Bildrahmenspeicher 9 in komprimierter oder unkomprimierter Form gespeichert werden. Wenn es komprimiert ist, erfordert ein Bild tatsächlich weniger Speicherplatz als eine Sprachnachricht, und es könnte das Sprachnachrichtenübertragungs- und Speichersystem zu Übertragung und zum Halten derartiger gespeicherter Bilder verwendet werden.
Ein weiteres Element, das in dem Codec-Teilsystem gezeigt ist, ist die örtliche Video-Vermittlung. Mit deren Hilfe können Video-Transaktionen zwischen einer Anzahl von Endbenutzern an der von dem Codec-Teilsystem 2 und der Vermittlung 1 bedienten Stelle ohne die Notwendigkeit einer Kompression durchgeführt werden, d.h. Nachrichten mit hoher Bandbreite können zwischen örtlichen Endbenutzern ausgesandt werden. Das letzte Element, das in dem Codec-Teilsystem gezeigt ist, ist der Umwandlungsalgorithmus 10, dessen Funktion aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich wird. Ein übliches Videokonferenz- System arbeitett mit 2 x 6 kbps. Obwohl ein 9,6 kbps-Endbenutzer an einer derartigen Konferenz teilnehmen kann, arbeitet das übliche System lediglich derart, daß alle Bilder auf die Bandbreite des den geringsten Beitrag liefernden Teilnehmers heruntergestuft werden, d.h. auf 9,6 kbps in diesem Beispiel. Der Umwandlungsalgorithmus im vorliegenden Fall kann jedoch auch so arbeiten, daß eine 9,6 kbps-Übertragung auf den Pegel der anderen Konferenzteilnehmer gebracht wird, um deren Bilder nicht herabzustufen. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß jeder Bildpunkt mehr als einmal gezeichnet wird. Entsprechend kann der Umwandlungsalgorithmus so arbeiten, daß er eine Bildübertragung von einer Bandbreite auf eine höhere oder eine niedrigere Bandbreite umwandelt.
Die Bilddienste, die die Vermittlung 1 unterstützen kann, schließen folgendes ein:
- die Vermittlung einer Breitband-Videokommunikation über Leitungen, die für die Vermittlung örtlich sind, indem Composite-Videosignale, die in das Element 7 eingegeben werden, über die örtliche Videovermittlung 8 geleitet werden,
- die Speicherung zusammengesetzter Videobilder über das Element 7 in dem Bildspeicher 91
- die Übertragung der Vermittlung von komprimierten Composite- Video-Bildern mit 9,6 kbps über Zweidraht-Analogleitungen und RS232-Strecken mit Hilfe des 9,6kbps-Codec-Gerätes 5 und des V.32-Modemgerätes 11,
- die Übertragung und Vermittlung von komprimierten Composite- Video-Signalen über beide 2 B+D-Leitungen und HSDM mit Hilfe des p x 64 kbps-Codec-Gerätes 4,
- die Übertragung und Vermittlung von komprimierten Composite- Video-Signalen über einen Teil oder alle der 30 B+ D-Leitungen, die DASS 11 unterstützen, mit Hilfe des p x 64 kbps-Codec-Gerätes 4 und der n x 64 kbps-Phasenausgleichseinheit 6,
- die Umwandlung von Bildübertragungen von einer Bandbreite auf eine höhere oder niedrigere Bandbreite über den Umwandlungsalgorithmus 101 und als Ergebnis hiervon, die Optimierung der Anzahl der Grauskalenpegel in dem Bild zur Erzielung der optimalen Beziehung zwischen der Bildqualität und der Bilderneuerungsrate.
Alle diese Bilddienste können mit oder ohne gleichzeitige Audio-Übertragungen erzielt werden.
Weil das Codec-Teilsystem 2 eng mit der Netzvermittlung gekoppelt ist, wird die Fülle von an der Vermittlung zur Verfügung stehenden Leistungsmerkmalen verfügbar, um Bildtransaktionen sowie Sprachtransaktionen zu unterstützen, wie beispielsweise Gesprächs-Wartestellung, Gesprächsumleitung usw., doch ist von gleicher Bedeutung die Fähigkeit, Bilder in Vermittlungseinrichtungen zu speichern, die traditionell zur Unterstützung von Aufzeichnungen und Übermittlungen telefonischer Mitteilungen verwendet werden. Lediglich als Beispiel kann die Vermittlung 1 durch die Vermittlung vom Typ Meridian 1 (eingetragene Marke) der Anmelderin gebildet sein, die RS232-Strecke kann durch ein Meridian-Link-Gerät gebildet sein, und der Bildspeicher kann durch ein Meridian-Mail-Gerät gebildet sein.
Es ist zu erkennen, daß die Anzahl von möglichen Konfigurationen des grundlegenden Systems nach Figur 1 und die Art und Weise, wie die resultierenden Leistungsmerkmale ausgenutzt werden können, vielfältig sind.
Nachfolgend werden Beispiele von möglichenn Konfigurations-Optionen und die Arten von unterstützten Diensten beschrieben.
Das Codec-Teilsystem 2 ist vorzugsweise von modularer Art, und dies ermöglicht es, daß vielfältige Codec-Geräte in einem Teilsystem-Gerätegestell installiert werden. In Abhängigkeit von den zu liefernden Diensten und der Anzahl von zu unterstützenden Endbenutzern kann das Gerätegestell in der bereits erwähnten Weise mit mehrfachen Codec-Geräten mit ähnlicher Bandbreite, beispielsweise alle 9,6 kbps, oder mit einer Mischung von Codec-Geräten bestückt werden, die 9,6 kbps- und px 64 kbps-Dienste bieten. Als Folge hiervon kann die Netzvemittlung durch entweder 9,6 kbps oder durch 64 kbps- Neztverbindungsstrecken bedient werden, wie dies aus Figur 1 und der vorstehenden Beschreibung erkennbar ist. Es ist keine unbedingte Forderung, daß die Umwandlungs-Algorithmus-Einrichtungen 10 und die Bildspeichereinrichtungen 9 in dem Gerätegestell installiert sind und weiterhin muß auch die örtliche Videovermittlung nicht notwendigerweise installiert sein.
Die Art des Gerätegestells für das Codec-Teilsystem 2 kann sich weiterhin in Abhängigkeit davon ändern, ob es nahe an der Netzvermittlung 1 oder in einer Entfernung hiervon angeordnet werden soll. Die Figuren 2a und 2b zeigen zwei mögliche Konfigurationen. In Figur 2a ist ein kleines eigenständiges Zuführungs-Teilsystem 16 gezeigt, in dem eine minimale Anzahl von Codec-Geräten installiert ist, um es einer kleinen Anzahl von (nicht gezeigten) Endbenutzern, die alle in Schnittstellenverbindung mit der Zuführungseinrichtung stehen, zu ermöglichen, einen Zugang an örtliche Bilddienste zu haben, wobei diese Zuführungseinrichtung weiterhin eine Überleiteinrichtung zu der Netzvermittlung 1 aufweisen kann. In Figur 2b ist ein vollständig integriertes System gezeigt, bei dem alle (nicht gezeigten) Endbenutzer-Leitungen zu einer zentralen Netzvermittlung 1 und dem zugehörigen Codec-Teilsystem 2 geführt werden. In allen Fällen ist das Codec-Teilsystem nicht bei dem Endbenutzer angeordnet, sondern es ist in Abstand von den Endbenutzern und benachbart, relativ gesehen, zur Vermittlung angeordnet, so daß das Codec-Teilsystem von Endbenutzern gemeinsam verwendet wird.
Figur 3 zeigt eine Fernüberwachungsanwendung, bei der das eigenständige Zuführungssystem nach Figur 2a verwendet wird. Bei dieser Konfiguration sind eine oder mehrere (eine, wie gezeigt) entfernt angeordnete Kameras 17 an einem (nicht gezeigten) jeweiligen eigenständigen Zuführungs-Teilsystem angeordnet. Die Zuführungs-Teilsysteme sind ihrerseits mit einem Netz 18 verbunden, um es zu ermöglichen, daß Bilder zu einer zentralen Überwachungsstation zurückgeführt werden. Beispiele für die wesentlichen Überwachungsanwendungen (Gebäude und Verkehr) sind in den Figuren 4 und 5 gezeigt. In diesen Figuren sind PSTN-Verbindungen angezeigt, doch sind auch n x 64 kbps-Verbindungen in gleicher Weise anwendbar, wenn ein höherer Pegel des Bilddienstes erforderlich ist.
Figur 6 befaßt sich mit der örtlichen Schaffung von Überwachungsdiensten über ein vollständig integriertes Codec- System (Figur 2b). Die verschiedenen Composite-Video-Bilder werden dem Codec-Teilsystem 2 über jeweilige Eingänge 20 zusammen mit einer Signalzuführung von einem Vorfall-Sensor 21 zugeführt, der dazu verwendet werden kann, die Steuereinheit 12 aufzusteuern und die Übertragung der komprimierten Bilder als Antwort auf das Auftreten eines Vorfalls einzuleiten. Wie dies gezeigt ist, verlassen die Übertragungen das Codec-Teilsystem 2 über das 9,6 kbps-Codec-Gerät 5' und das V.32-Modem-Gerät 11' und treten in die Vermittlung 1 ein. Die rechte Seite der Figur zeigt den komplementären Vorgang, bei dem Übertragungen von dem Netz (PSTN oder Mietleitung) im Fall der Privatnetz-Fernüberwachung an der Netzvermittlung 1 ankommen. Diese Übertragungen werden an das Codec-Teilsystem 2 über ein V.32-Modemgerät 11'' und das 9.6 kbps-Codec-Gerät 5'' weitergeleitet, bevor sie auf dem Monitor 22 der zentralen Überwachungsstation 19 angezeigt werden. Die Steuerung des Gesamt-Codec-Teilsystems 2 kann über die gezeigte R5232- Schnittstelle durch das Computer-Endgerät 15 der zentralen Überwachungsstation 19 beeinflußt werden. Durch diese Einrichtung kann eine Fernsteuerung von entfernt angeordneten Kameras und zugehorigen Geräten erzielt werden. Wie dies aus den Figuren 3 bis 6 und der vorstehenden Beschreibung zu erkennen ist, ermöglicht die Anordnung der Geräte eine Privatnetz-Fernüberwachung, wobei eine örtliche Überwachung mit den 9,6 kbps-Daten durch die Netzvermittlung vermittelt wird, ein Codec-System ein eigenständiges oder integriertes System ist und ein 9,6 kbps-Video-Codec-Gerät und eine V.32- Modemgruppe vorgesehen ist.
Obwohl eine Videofernüberwachung anhand der beiden häufigsten Anwendungen der Gebäude- und Verkehr süberwachung als Beispiel erläutert wurde, ist die beschriebene Architektur in der Lage, irgendein beliebige Überwachungsanwendung zu unterstützen, bei der Kamerasignale im CCITT-Format mit dem Codec-Teilsystem gekoppelt werden können.
Figur 7 gibt ein grundlegendes Beispiel einer Tischgeräteanwendung. Der an seinem Tisch sitzende Endbenutzer verfügt über eine örtliche kleine Videokamera 23, die über dem Tisch gehaltert ist. Die Kamera kann so angeordnet werden, daß sie die Tischoberfläche überblickt, oder sie kann so gedreht werden, daß sie das Gesicht des Endbenutzers oder den Inhalt und die Personen in dem Raum abbildet. Entlang des Telefons 24, das ein Freisprech-Telefonapparat sein kann, ist eine kleine Videoanzeige oder ein Monitor 25 angeordnet. Alternativ kann ein (nicht gezeigtes) Computer-VGA- (Videographik- Anordnungs-) Endgerät für die Anzeige oder die Überwachung verwendet werden. Die Kamera 23 wird zur Übertragung von Bildern von dem Büro verwendet, während der Monitor ankommende Bilder empfängt, die an einer entfernten Stelle erzeugt werden. Es ist zu erkennen, daß eine beliebige CCITT-kompatible Kamera und ein entsprechender Monitor verwendet werden können.
Figur 8 zeigt die grundlegende Systemarchitektur zur Unterstützung des grundlegenden Tischgerätedienstes nach Figur 7. Jeder Telefonapparat 24, 24' wirkt als wesentliche Mensch-/Maschinen-Schnittstelle zur Ausbildung der Lenkung und Steuerung sowohl der Audio- als auch der Video-Kornponenten einer Übertragung. Jedes Element (Audio- und Bildelement) einer Verbindung erfordert seine eigene Leitung, und diese sind mit den Netzvermittlungen 1, 2' in Beziehung gesetzt. Von einem ersten Endbenutzer 26 aus verläuft die Audio-Komponente durch die Netzvermittlung.1 über das Netzwerk 27 und tritt in die Netzvermittlung 1' zur Weiterübertragung an den zweiten Endbenutzer 28 ein. Parallel hierzu lenkt die Netz-Vermittlung 1 die Kamera-Videosignale an das 9,6 kbps-Codec-Gerät 5 und das V.32-Modem-Gerät 11 des Codec-Teilsystems 2 über die Netz- Vermittlung 1 und über das Netz 27 zu den komplementären Modem- und Codec-Geräten des Codec-Teilsystems 2'. Schließlich wird das Videosignal an den Monitor des zweiten Endbenutzers 28 geliefert. Über die umgekehrte Route werden Videosignale, die bei dem zweiten Endbenutzer 28 erzeugt werden, über das Netz 27 zum Ursprung der Verbindung (erster Endbenutzer 26) zur Anzeige geleitet. Bei jedem Endbenutzer kann die entfernt angeordnete Kamera durch Einwirken auf die Steuereinheit 12 in dem Codec-Teilsystem 2 unter Verwendung der Telefon-Tastatur (oder dergleichen) als Mensch-/Maschinen-Schnittstelle manipuliert werden.
Die Systemarchitektur nach Figur 8 kann auch für vernetzte Überwachungsanwendungen verwendet werden, von denen eine in Figur 9 gezeigt ist. Die Leitweglenkung ist ähnlich der nach Figur 8. Der zweite Endbenutzer 28 nach Figur 8 wird jedoch zu einer zentralen Überwachungsstation 29. Die zentrale Überwachungsstation 29 kann die Kameras an der entfernt angeordneten Stelle (äquivalent zum ersten Endbenutzer nach Figur 8) über die Steuerprozesse (Einheit 12) in den Codec-Teilsysternen und über die zugehörigen RS232-Strecken steuern. Zusätzlich kann das Codec-Teilsystem einen Vorfall-Sensor 30 verwenden, um die Videokamera 23 an der entfernt angeordneten Stelle auszulösen. Der zugehörige Bildspeicher 9 kann weiterhin dazu verwendet werden, den Ablauf des Vorfalls in Form von eine volle Auflösung aufweisenden Bildern zu speichern, die erfaßt wurden, als der Vorfall-Sensor 30 ausgelöst wurde. Der Bildspeicher 9 kann von der zentralen Überwachungsstation 29 aus über den Steuerprozess gesteuert werden.
Wie dies aus den Figuren 8 und 9 zu erkennen ist, verwenden die darin gezeigten Systeme übliche PSTN- oder Mietleitungs- Zweidraht-Analogleitungen zu Übertragungszwecken, so daß sie ohne weiteres verfügbar sind, obwohl lediglich Bilder mit niedriger Auflösung aufgrund dieser Leitungen mit geringer Bandbreite übertragbar sind. Für eine höhere Auflösung ist es erforderlich, 2 B+D-Leitungen, Vielfache von 2 B+D-Leitungen oder 30 B+D-Leitungen zu verwenden, wie dies weiter oben erwähnt wurde.
Die vorstehend beschriebene Systemarchitektur ergibt einen Bereich von Anwendungs-Unterstützungsdiensten, die dazu verwendet werden können, Tischgerätedienste oder vernetzte Überwachungsdienste zu erweitern oder zu verbessern. Einige mögliche Konfigurationen sind in den Figuren 10 bis 13 gezeigt.
Bei der eine mittlere Auflösung aufweisenden Tischgeräteanwendung nach Figur 10 ist eine Umwandlungsalgorithmus-Funktionseinheit 10 gezeigt, die eine Umsetzung zwischen Video-Codec- Geräten ergibt, die mit unterschiedlichen Raten arbeiten. Zu Erläuterungszwecken zeigt die Figur die Umwandlung zwischen 9,6 kbps und 64 kbps, obwohl andere Umwandlungsraten möglich sind.
In Figur 11 ist eine Bild-Dienstetrennungs-Anwendung gezeigt. Die Dienstetrennungsfunktion 31 ergibt einen Mechanismus, mit dessen Hilfe drei Hauptparameter, die den Informationsgehalt eines dynamischen Bildes definieren, dynamisch und ferngesteuert ausgewählt werden können. Die Parameter sind die räumliche Auflösung (beispielsweise die Pixeldichte), die Intensität (d.h. Graupegel) und die Bilderneuerungsrate (d.h. Bilder pro Sekunde). Als Beispiel sei die Übertragung eines Bildes mit schwarzem Druck auf weißen Papier betrachtet. Das System hat die Fähigkeit, 256 Graupegel zu senden. Die Dienstetrennungsfunktion erkennt jedoch, daß lediglich schwarz-/weiß vorliegt, und schaltet die Übertragung genau hierauf um.
In Figur 12 ist eine örtliche Video-Vermittlungsanwendung gezeigt. Die örtliche Video-Vermittlung 8 ermöglicht eine örtliche Vermittlung von Composite-Videosignalen ohne Durchlaufen der Video-Codec-Gruppe (Codec-Geräte 4 und 5 des Teilsystems 2). Diese Funktion behält die Qualität (hohe Bandbreite) der örtlichen Analog-Videosignale bei und macht die Systemgeräteanforderungen zu einem Minimum.
In Figur 13 ist eine n x 64 kbps-Vermittlungsanwendung gezeigt. Für viele Anwendungen erfordern Video-Codec-Geräte Datenraten von mehr als 64 kbps, und sie müssen dennoch über öffentliche Netze vermittelt werden, die lediglich vermittelte Leitungen mit 64 kbps liefern. Die gezeigte Lösung ergibt eine Phasenausgleichsfunktion 6, die eine Ende-an-Ende-Ausrichtung mehrerer 64 kbps-Leitungen über eine 30 B+D-Schnittstelle ergibt.
Zusammenfassend ist damit festzustellen, daß die Erfindung ein Audio- und Video-Wählkommunikationssystem ergibt, bei dem ein Codec-Teilsystem gemeinsam von einer Vielzahl von Endbenutzern verwendet wird. Das Codec-Teilsystem ist zwischen den Videogeräten des Endbenutzers und einer Vermittlung eingeschaltet, über die ein Telekommunikationsnetz (PST oder Mietleitung zugänglich ist. Sprachkommunikation wird über die Vermittlung in üblicher Weise verbunden. Durch die gemeinsame Nutzung des Codec durch die Endbenutzer werden die Kosten und der Umfang der Geräte, die beispielsweise am Tisch eines Endbenutzers erforderlich sind, zu einem Minimum gemacht. Das Codec-Teilsystem kann als eine Video-Leitungskarte betrachtet werden und verschiedene unterschiedliche Elemente in Abhängigkeit von der erforderlichen Funktionsweise einschließen, und es ist mit der Vermittlung in einer entsprechenden Weise verbunden, wie dies vorstehend beispielsweise anhand der Figur 1 beschrieben wurde.

Claims

1. Audio- und Video-Wähl-Kommunikationssystem, das ein Telekommunikationsnetz, eine mit dem Netz gekoppelte Telekommunikations-Vermittlung, ein Codec-Teilsystem oder eine Codec-Gruppe, das bzw. die benachbart zu der Vermittlung angeordnet und mit dieser gekoppelt ist, und eine Vielzahl von Benutzer-Endgeräten einschließt, die Audio- und Video-Kommunikations-Einrichtungen aufweisen, wobei die Benutzer-Audio-Einrichtungen jeweils direkt mit der Vermittlung gekoppelt sind, um einen Zugang an das Netz für eine Audio-Kommunikation zu schaffen und wobei die Benutzer-Video-Kommunikationseinrichtungen jeweils über eine jeweilige örtliche Leitung mit dem Codec-Teilsystem verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem eine Vielzahl von Codec-Geräten umfaßt, die einen Zugang an die Benutzer- Video-Kommunikationseinrichtungen ergeben und auf die ein Zugriff durch jedes der Benutzer-Endgeräte erfolgen kann, um einen entsprechenden Videodienst für einen Benutzer zu schaffen, daß das Codec-Teilsystem Einrichtungen zur Speicherung von Video-Bildern einschließt, daß das Codec-Teilsystem zur Videokommunikations-Schnittstellenverbindung zwischen örtlichen Leitungen oder zwischen den örtlichen Leitungen und der Vermittlung dient, und daß das Codec-Teilsystem Einrichtungen für einen Zugriff auf eine örtliche Video-Vermittlung von den Benutzer-Endgeräten aus zur Ermöglichung der Video- Kommunikation zwischen den Benutzer-Endgeräten einschließt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem ein bei 9,6 kbps betreibbares Codec-Gerät einschließt, und daß das System für die Übertragung und Vermittlung von komprimiertem Video mit 9,6 kbps dient.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem mit der Telekommunikations-Vermittlung über Zweidraht-Analogkreise und RS232-Verbindungsstrecken über ein V32-Modemgerät verbunden ist.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem mit der Vermittlung über zwei B+D-Leitungen oder ein Hochgeschwindigkeits- Datenmodul (HSDM) verbunden ist, und daß die Übertragung und Vermittlung von kompriertem Video über diese Leitungen erzielbar ist.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem weiterhin ein p x 64 kbps-Codec-Gerät einschließt.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem Einrichtungen zur Umwandlung der Bildübertragung von einer Bandbreite auf eine andere einschließt.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Video-Kommunikation mit oder ohne eine gleichzeitige Audio-Kommunikation erzielt wird.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Telekommunikations- Vermittlung mit dem Netz verbunden ist und daß ein jeweiliges Codec-Teilsystem mit der weiteren Vermittlung verbunden ist, wodurch eine Kommunikation zwischen entfernt angeordneten Endbenutzern erzielbar ist.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem eine Vielzahl von hierzu örtlichen Endbenutzern bedient und an einer zentralen Stelle angeordnet ist, und daß die von dem Codec-Teilsystem gelieferten Einrichtungen gemeinsam von Endbenutzer genutzt werden.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem als eigenständige Zuführungseinrichtung für die Vermittlung ausgebildet ist und dazu dient, es einer Anzahl von Endbenutzern zu ermöglichen, einen Zugriff auf örtliche Bilddienste auszuführen und eine Überleiteinrichtung zur Vermittlung zu bilden.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Codec-Teilsystem als vollständig integriertes System ausgebildet ist, über das alle Endbenutzer- Leitungen mit der Vermittlung verbunden sind.