HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein Videokommunikationssystem, spezieller ein
Videokommunikationssystem, das ein Bild, insbesondere ein dynamisches Bild, d. h.
ein bewegtes Bild, repräsentierende Information komprimieren kann, die
Information und Audiodaten multiplexen und speichern kann und schließlich
die gespeicherte Information rückgewinnen und decodieren kann.
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In jüngerer Zeit wurden zusätzlich zu herkömmlichen Kommunikationsdiensten,
d. h. Telefon und Faksimile, Audiospeicherungs- und Verteildienste über
bestimmte Netzwerke verfügbar, die es ermöglichen, Audiodaten zeitweilig zu
speichern, bis ein bestimmtes Zielendgerät verfügbar ist.
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Die Fortschritte bei digitalen Kommunikationsnetzen, d. h. ISDN (Integrated
Services Digital Networks), ermöglichen es den Endgerätbenutzern,
Videokommunikationsdienste mittels Bildtelefon-Endgeräten zu empfangen. Vor diesem
Hintergrund existiert die zunehmende Nachfrage nach Videospeicherungs-und
Verteildiensten, die bei bestimmten örtlichen Anwendungen in die Praxis
überführt werden.
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Bei einem herkömmlichen Videokommunikationssystem gelangt ein über die
Kamera des sendenden Endgeräts eingegebenes Videosignal in den Codierteil,
wo es durch ein vorhersagendes Zwischenvollbild-Codierverfahren mit
gespeicherten Informationsmengen codiert wird. Andererseits wird ein über den
Telefonhörer eingegebenes Audiosignal durch den Audiocodierteil codiert.
Sowohl die codierten Video- als auch die Audiosignale gelangen in den
Multiplexteil, wo sie miteinander kombiniert werden und durch ein
Videosteuersignal vervollständigt werden, wie es durch die
Endgerät-Systemsteuereinheit spezifiziert wird, woraufhin sie an das Kommunikationsnetz geliefert
werden. Die gemultiplexten Daten werden über das Netz an das entfernte
Endgerät übertragen, wo die Daten durch die Wirkung des Multiplexteils in
einzelne Signale getrennt werden, d. h. ein Videosignal, ein Audiosignal und
ein Videosteuersignal. Das Videosteuersignal, das codierte Videosignal und
das codierte Audiosignal werden an die Systemsteuereinheit, den
Videodeco
dierteil bzw. den Audiodecodierteil übertragen Im Videocodierteil werden
die durch das vorhersagende Zwischenvollbild-Codierverfahren codierten
Daten decodiert und dann ausgegeben, um auf dem Monitorschirm ein Bild zu
erzeugen. Im Audiodecodierteil werden codierte Audiodaten decodiert und an
den Hörer ausgegeben. Das Videosteuersignal wird durch die
Systemsteuereinheit verarbeitet. Die oben genannten Vorgänge werden über eine
bidirektionale Übertragungsleitung ausgeführt, um bidirektionale
Bildtelefonkommunikation zu erzeugen.
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Das vorhersagende Zwischenvollbild-Codierverfahren erfolgt dergestalt, dass
die Videodaten eines vorgegebenen Bilds in komprimierter Form so codiert
werden, dass sie nur die Differenzdaten zwischen einem aktualisierten
Standardbild und dem folgenden Bild enthalten, wobei die sehr starke
Korrelation zwischen den Vollbildern der Daten bewegter Bilder genutzt wird. Dieses
Verfahren ermöglicht es, die Anzahl zu übertragender Videodaten
beträchtlich zu verringern, da das vorhergesagte Bild im Vergleich mit dem
aktualisierten Bild eine sehr kleine Datenmenge beinhaltet. Die Kopfinformation
ist Zusatzinformation, die beim Codieren an den Anfang des entsprechenden
Rahmens von Videodaten angefügt wird. Das aktualisierte Bild entspricht
einem Rahmen von Videodaten, die in diesem auf dieselbe Weise wie bei einem
Stehbild codiert sind, und nach dem Codieren verfügt es über eine Anzahl
codierter Daten, die der bei einem Stehbild entspricht. Das zwischen
Vollbildern vorhergesagte Bild ist dadurch bestimmt, dass die Differenz
zwischen den aktualisierten Videodaten und den Videodaten eines folgenden
Vollbilds bestimmt wird, und es ist als Rahmen repräsentiert, der nur
Differenzdaten enthält.
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Bei einem herkömmlichen System zum Speichern und Wiedergeben von Videodaten
unter Verwendung von Stehbildern sind der Host und das Endgerät über ein
Kommunikationsnetz (wie ISDN) miteinander verbunden, und sie arbeiten so,
dass sie auf Anforderung durch den Host oder das Endgerät des Nutzers
Zugriff aufeinander erlangen. Wenn dazwischen eine Leitungsverbindung
aufgebaut wird, wird auf dem Monitorschirm ein Führungsbild des Hosts angezeigt.
Unter Bezugnahme auf das Führungsbild wählt der Endgerätebenutzer ein Menü
zum Speichern oder Wiedergeben von Videosignalen entsprechend einem
Vollbild, das ein Stehbild repräsentiert, mit einem Audiosignal aus. Das im
Speicher abzuspeichernde Videosignal wird über eine Kamera eingegeben, und
ein zu speicherndes Audiosignal wird über einen Hörer eingegeben. Die
eingegebenen Video- und Audiosignale werden durch den Videocodierteil bzw. den
Audiocodierteil codiert und dann über das Kommunikationsnetz an den Host
übertragen,
der seinerseits die empfangenen codierten Video- und
Audiosignale in der Speichervorrichtung kombiniert und speichert.
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Ein Datensatz ist auf solche Weise beschrieben, dass ein Paket von
Videodaten für ein Vollbild mit Audiodaten mit einem Kennungsflag und Zeichendaten
mit ebenfalls einem Kennungsflag kombiniert wird. Die Anzahl der Bits in
einem Paket von Videodaten hängt von den Arten der zu codierenden
Videosignale ab, jedoch wird sie nicht stark schwanken, da Codierung innerhalb
eines Vollbilds erzielt wird. Daher weisen die Audiodaten hinsichtlich
ihrer Länge keine beträchtliche Schwankung auf. Manchmal kann ein Bild
Zeichendaten enthalten, und manchmal enthält es keine. Jedoch ist die Menge
an Zeichendaten pro Szene viel kleiner als diejenige der Videodaten,
weswegen sie vernachlässigbar ist.
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Der Stand der Technik, für den die Erfindung erfolgte, ist im technischen
Bericht mit dem Titel "CODEC for video delivery services and video
Conference services" von IEIEC (Institute of Electronics, Information and
Communication Engineers), Nr. IE-93-41, 1993-07, offenbart. Der Stand der
Technik behandelt denselben Inhalt und dasselbe Teilnehmersystem von
Kommunikationsdiensten wie die Erfindung, jedoch ist vorgeschlagen, dass jedes
Endgerät periodisch eine Codierung innerhalb eines Vollbilds ausführt, um die
Daten zur Speicherung und Wiedergabe geeignet zu machen.
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Demgegenüber sorgt die Erfindung dafür, dass universelle
Bildtelefon-Endgeräte verwendbar sind und das Kommunikationszentrum die Daten zur
Speicherung und Wiedergabe fähig macht.
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Andererseits betrifft die Erfindung ein Datenmultiplexsystem, das es
ermöglicht, alle gespeicherten Daten, einschließlich Videosignalen, in
Übereinstimmung mit den Kommunikationsbedingungen wiederzugeben, was eine breite
Nutzung von Speicherungs- und Verteilkommunikationsdiensten durch Endgeräte
wie universelle Bildtelefonausrüstung gewährleistet.
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Wie oben angegeben, müssen die herkömmlichen Videoverteildienste zentrale
Einrichtungen aufweisen, um Information zu erzeugen, gespeicherte Daten zu
ändern, um die Medien und die gespeicherten Daten auf die Hälfte
umzusetzen. Andererseits kombiniert das aktuell bei Videokommunikationsvorgängen,
d. h. bei Bildtelefon-Kommunikationsvorgängen, verwendete
Datenmultiplexverfahren die Daten jeder Hälfte mittels eines Bits. Wenn die gemultiplexten
Daten als solche gespeichert werden, kann der zentrale Prozessor kaum
In
formation erzeugen oder solche ändern.
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Im Fall der Realisierung von Videoverteildiensten, die dynamische Bilder
beinhalten, nutzt das aktuell verwendete Videoübertragungsformat, z. B. bei
Bildtelefondiensten, die Zwischenvollbild-Vorhersagetechnik zum
komprimierenden Codieren von Videodaten, und daher kann eine bestimmte
Informationsmenge pro Vollbild vorhanden sein, die sich beträchtlich vom Format unter
Verwendung vorhersagender Zwischenvollbildcodierung unterscheidet. Demgemäß
können, wenn Pakete zum Speichern von Videosignalen und den Videosignalen
entsprechenden Audiodaten pro Vollbild erzeugt werden, die Pakete
hinsichtlich der Größe und der zu speichernden Informationsmenge voneinander
verschieden sein. Dies kann eine Unterbrechung des Datenflusses hervorrufen,
wenn die gespeicherten Videodaten mit einer bestimmten Abfolge
wiedergegeben werden. Da die Kommunikationsbedingungen zwischen den Endgeräten zu
jedem Zeitpunkt wechseln können, ist es unmöglich, ein Paket mit fester
Struktur zu verwenden.
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Das herkömmliche Codierverfahren kann dadurch angewandt werden, dass die
Anzahl stehender Vollbilder unter Verwendung vorhersagender
Zwischenvollbildcodierung erhöht wird, um dynamische Bilder zu simulieren. In diesem
Fall ist die Menge der ohne Zwischenvollbildvorhersage codierten Daten
zehnmal größer als diejenige der durch vorhersagende
Zwischenvollbildcodierung codierten Daten. Ein Versuch zum Übertragen von Daten, wie sie zum
Erzeugen eines Bilds erforderlich sind, dessen Bewegung zu beobachten ist,
führt zu einer Kostenerhöhung der Übertragung. Dies kann auch eine Erhöhung
der Kapazität einer Übertragungsleitung erfordern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist wünschenswert, ein Videokommunikationssystem zu schaffen, das so
ausgebildet ist, dass es ein Videokommunikationssystem zur Verwendung bei
dynamischen Video(d. h. betreffend bewegte Bilder)speicherungs- und
Verteildiensten bildet und das einfach auf herkömmliche Weise verwendete
Videosignale speichern und wiedergeben kann, d. h. Bildtelefonsignale, wie sie
durch vorhersagende Zwischenvollbildcodierung codiert sind, um dadurch die
Möglichkeit einer Unterbrechung des Datenflusses während des
Bildwiedergabeprozesses zu beseitigen.
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Durch die Erfindung ist ein Videokommunikationssystem geschaffen, wie es im
Anspruch 1 dargelegt ist.
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Daher kann das erfindungsgemäße Datentrennungs-Multiplex-System einfache
Speicherung/Wiedergabe von Videosignalen gemäß Zwischenbildvorhersage, wie
bei Bildtelefondiensten verwendet, erzielen. Dieses System kann auch
kontinuierliche Datenwiedergabe bewegter Bilder, selbst mit herkömmlichen
Bildtelefon-Endgeräten, realisieren.
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Die Anwendung des oben genannten Datenmultiplex- und Trennsystems
ermöglicht es dem Kommunikationszentrum, Daten vorzubereiten und/oder zu ändern
und Daten zu speichern, die durch das herkömmliche dynamische
Videocodierverfahren codiert wurden, und Videoverteildienste ohne Unterbrechung der
Daten bei der Wiedergabe durch ein beliebiges herkömmliches Bildtelefon-
Endgerät abzuschließen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist folgendes geschaffen: ein
Videokommunikationssystem mit einem ersten CODEC (Umsetzungseinrichtung)
zum Codieren oder Decodieren eingegebener Videodaten; einem zweiten CODEC
(Umsetzungseinrichtung) zum Codieren oder Decodieren eingegebener
Audiodaten; einer ersten Trenn-Multiplex-Einrichtung zum Trennen und Multiplexen
von Signalen, wie sie von der ersten Umsetzeinrichtung und der zweiten
Umsetzeinrichtung eingegeben werden, und anderer Daten; einer ersten
Kommunikationseinrichtung zum Senden von durch die erste
Trenn-Multiplex-Einrichtung gemultiplexten Signalen; einer ersten Steuerungseinrichtung zum
Steuern der ersten Umsetzeinrichtung, der zweiten Umsetzeinrichtung und der
ersten Kommunikationseinrichtung; einer zweiten Kommunikationseinrichtung
zum Empfangen der von der ersten Kommunikationseinrichtung gesendeten
gemultiplexten Signale; einer zweiten Trenn-Multiplexeinrichtung zum
Abtrennen eines Teils der durch die zweite Kommunikationseinrichtung empfangenen
Signale; einer Pakettrenn-Multiplex-Einrichtung zum Zusammenstellen von
Daten in zu speichernden Paketen; einer Speichereinrichtung zum Speichern
der durch die Pakettrenn-Multiplex-Einrichtung gebildeten Datenpakete;
einer zweiten Steuerungseinrichtung zum Steuern der zweiten
Kommunikationseinrichtung, der zweiten Trenn-Multiplex-Einrichtung und der Pakettrenn-
Multiplexeinrichtung. Durch die erste Trenn-Multiplex-Einrichtung
gemultiplexte Video- und Audiosignale werden durch die
Pakettrenn-Multiplex-Einrichtung zu Paketen zusammengestellt, von denen jedes eine Länge
proportional zur Datenbitrate des jeweiligen Signaltyps aufweist, und sie werden mit
Information zu den Multiplexbedingungen vervollständigt, d. h., es werden
Pakete erzeugt; und dann werden diese Pakete gespeichert, und wenn die
gespeicherten Pakete wiedergegeben werden, identifiziert die Pakettrenn-
Multiplex-Einrichtung die Paketstruktur entsprechend der Information zu den
Multiplexbedingungen, sie zerlegt die Pakete in getrennte Daten und ferner
decodiert sie die Video- und Audiosignale.
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Durch die Erfindung ist auch ein Verfahren zum Formatieren audiovisueller
Daten zur Speicherung und Wiedergabe geschaffen, wie es im Anspruch 4
dargelegt ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1A und 1B zeigen das herkömmliche Format gemultiplexter Daten.
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Fig. 2 ist eine Konstruktionsansicht eines herkömmlichen
Videokommunikationssystems.
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Fig. 3 zeigt ein Datenformat zur Verwendung bei einem herkömmlichen
Videokommunikationssystem.
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Fig. 4 ist eine Konstruktionsansicht eines herkömmlichen Videospeicherungs-
und Wiedergabesystems unter Verwendung von Stehbildern.
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Fig. 5 zeigt ein Format gespeicherter Daten für ein herkömmliches
Videospeicherungs- und Wiedergabesystem unter Verwendung von Stehbildern.
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25 Fig. 6 ist eine Konstruktionsansicht zum Erläutern eines
Videokommunikationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. 7 ist eine Konstruktionsansicht eines Trenn- und Multiplexteils im in
Fig. 6 dargestellten Teil zum Senden und Empfangen gemultiplexter Daten.
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Fig. 8 zeigt das Format von durch ein Datentrenn- und Multiplexsystem gemäß
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemultiplexter Daten.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Die Fig. 1A und 1B zeigen ein herkömmliches Datenmultiplexformat zur
Verwendung beim Multiplexen von Daten für Bildtelefonkommunikation und
dergleichen. Dieses System wird als internationaler Standard zum Multiplexen
von Daten verwendet, wodurch Verbindung von Bildtelefonen oder dergleichen
gewährleistet ist. In der Zeichnung kennzeichnen die Zahlen 1, 2 und 3
Bereiche, die Audiodaten, Zeichendaten bzw. Videodaten zugeordnet sind. Die
Zahl 4 kennzeichnet Bits zur Vollbildsynchronisierung, die Zahl 5
kennzeichnet Bits zum Übertragen von Kapazitätsinformation und Befehlen
zwischen Endgeräten; und die Zahl 6 kennzeichnet eine Abfolge zum Senden von
Daten an einen Kommunikationskanal. Datenübertragung beginnt mit dem ersten
Bit des Erstaktivierten. Es ist immer möglich, die Multiplexbedingungen der
Information unter Verwendung der Bits 5 zum Übertragen der Kapazität und
von Befehlen zu ändern.
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Fig. 2 zeigt eine Konstruktionsansicht eines herkömmlichen
Videokommunikationssystems zur Verwendung bei Bildtelefonen, mit einem sendenden Endgerät
11, einem entfernten Endgerät 12, einem Kommunikationsnetz 13 wie ISDN,
Kameras 14a und 14b zum Eingeben von Videosignalen, Monitoren 15a und 15b
zum Ausgeben von Videosignalen, Hörern 16a und 16b zum Eingeben/Ausgeben
von Audiosignalen, Endgerätsystem-Steuerungseinheiten 17a und 17b, Video-
Codier/Decodierteilen 18a und 18b, Multiplexteilen 19a und 19b zum
Kombinieren (Multiplexen) codierter Videodaten, Audiodaten und
Steuerungsinformation und zum Senden der kombinierten, codierten Daten über das Netz, und
Audio-Codier/Decodier-Teilen 20a und 20b.
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Ein über die Kamera 14a des sendenden Endgeräts 11 eingegebenes Videosignal
gelangt in den Codierteil 18a, wo es durch ein vorhersagendes
Zwischenvollbild-Codierverfahren mit gespeicherten Informationsmengen codiert wird.
Andererseits wird das über den Hörer 16a eingegebene Audiosignal durch den
Audiocodierteil 20a codiert. Sowohl codierte Video- als auch Audiosignale
gelangen in den Multiplexteil 19a, wo sie miteinander kombiniert werden und
mit einem durch die Endgerätsystem-Steuerungseinheit 17a spezifizierten
Videosteuerungssignal vervollständigt werden, woraufhin sie an das
Kommunikationsnetz 13 geliefert werden. Die gemultiplexten Daten werden über das
Netz an das entfernte Endgerät 12 übertragen, in dem die Daten durch die
Wirkung des Multiplexteils 19b in individuelle Signale unterteilt werden,
d. h. ein Videosignal, ein Audiosignal und ein Videosteuerungssignal. Das
Videosteuerungssignal, das codierte Videosignal und das codierte
Audiosignal werden an die Systemsteuerungseinheit 17b, den Videodecodierteil 18b
bzw. den Audiodecodierteil 20b übertragen. Im Videodecodierteil 18b werden
die durch das vorhersagende Zwischenvollbild-Codierverfahren codierte
Videodaten decodiert und dann ausgegeben, um auf dem Schirm des Monitors 15b
ein Bild zu erzeugen. Im Audiodecodierteil 20b werden die codierten
Audiodaten decodiert und an den Hörer 16b ausgegeben. Das Videosteuerungssignal
wird durch die Systemsteuerungseinheit 17b verarbeitet. Die oben genannten
Vorgänge werden über eine bidirektionale Übertragungsleitung ausgeführt, um
bidirektionale Bildtelefon-Kommunikationsvorgänge auszuführen.
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Fig. 3 zeigt das bei einem herkömmlichen Videokommunikationssystem
verwendete Datenformat, z. B. das Datenformat, wie es dann verwendet wird, wenn
Videodaten durch das vorhersagende Zwischenvollbild-Codierverfahren codiert
werden. Das Datenformat besteht aus Kopfinformation 21a, 21b, 21c, 21d, 21e
zum Kennzeichnen des Anfangs eines Rahmens von Videodaten,
Aktualisierungsvideodaten 22, die als Standard für vorhersagende Zwischenvollbildcodierung
dienen, und Videodaten 23a, 23b, 23c, 23d, die durch das vorhersagende
Zwischenvollbild-Codierverfahren codiert sind.
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Fig. 3 zeigt die durch den Videodecodierteil 18a oder 18b gemäß dem
vorhersagenden Zwischenvollbild-Codierverfahren codierten Videodaten. Das
vorhersagende Zwischenvollbild-Codierverfahren läuft dergestalt ab, dass
Videodaten eines vorhergesagten Bilds in komprimierter Form so codiert werden,
dass nur Differenzdaten zwischen einem aktualisierten Standardbild und dem
folgenden Bild enthalten sind, wobei für die Daten des sich bewegenden
Bilds die sehr starke Korrelation zwischen den Vollbildern ausgenutzt wird.
Dieses Verfahren ermöglicht es, die Anzahl zu übertragender Videodaten
beträchtlich zu verringern, da das vorhergesagte Bild eine sehr kleine
Datenmenge im Vergleich zum aktualisierten Bild aufweist. Die
Kopfinformation 21a, 21b, 21c, 21d, 21e ist Attributinformation, die beim Codieren an
den Anfang des entsprechenden Rahmens von Videodaten angefügt wird. Die
aktualisierten Videodaten 22 entsprechen einem Rahmen von in diesen
codierten Videodaten, auf dieselbe Weise, wie bei einem Stehbild, und nach dem
Codieren entspricht die Anzahl der codierten Daten derjenigen eines
Stehbilds. Die zwischenvollbildmäßig vorhergesagten Videodaten 23a, 23b, 23c,
23d sind dadurch definiert, dass die Differenz zwischen den aktualisierten
Videodaten und den Videodaten eines folgenden Vollbilds bestimmt wird und
eine Repräsentation als Rahmen erfolgt, der nur Differenzdaten enthält.
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Fig. 4 ist eine Konstruktionsansicht eines herkömmlichen Videospeicherungs-
und Wiedergabesystems unter Verwendung von Stehbildern. Dieses System wird
bei Speicherungs- und Verteildiensten für Stehbildvideo verwendet. Das
System umfasst ein Endgerät 31, ein Kommunikationsnetz 32 (wie ISDN), einen
Kommunikationshost 33, einen Videospeicher 34 zum Speichern von Bildern,
eine Videoeingabekamera 35, einen Videoausgabemonitor 36, einen Hörer 37
zum Eingeben/Ausgeben von Audiosignalen, einen Video-Codier/Decodier-Teil
38 zum Codieren/Decodieren von Stehbilddaten sowie einen
Audio-Codier/Deco
dier-Teil 39 zum Codieren/Oecodieren von Audiosignalen.
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Der Host 33 und das Endgerät 31 sind mit einem Kommunikationsnetz 32 (wie
ISDN) verbunden, und sie arbeiten so, dass sie auf Anforderung durch den
Host oder das Anwenderendgerät Zugriff aufeinander erlangen. Wenn zwischen
ihnen eine Leitungsverbindung aufgebaut wird, wird ein Führungsbild vom
Host auf dem Schirm des Monitors 36 angezeigt. Unter Bezugnahme auf die
Führungsanzeige wählt der Endgerätebenutzer ein Menü zum Speichern oder
Wiedergeben von Videosignalen entsprechend einem Vollbild, das ein Stehbild
repräsentiert, zusammen mit einem Audiosignal aus. Das im Speicher zu
speichernde Videosignal wird über die Kamera 35 eingegeben, und ein zu
speicherndes Audiosignal wird über den Hörer 37 eingegeben. Die eingegebenen
Video- und Audiosignale werden durch den Videocodierteil 38 bzw. den
Audiocodierteil 39 codiert und dann über das Kommunikationsnetz an den Host
übertragen, der seinerseits die empfangenen codierten Video- und
Audiosignale im Speicher 34 kombiniert und speichert.
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Fig. 5 zeigt das Datenformat zur Speicherung bei einem herkömmlichen
Videospeicherungs- und Wiedergabesystem unter Verwendung von Stehbildern. Das
System wird bei einem Stehbildvideo-Verteildienst verwendet. Das Format
umfasst Audiodaten 41a und 41b mit jeweils einem Kennungsflag a&sub1;, b&sub1;, 1-
Vollbild-Videodaten 42a und 42b mit jeweils einem Kennungsflag a&sub2;, b&sub2; sowie
Zeichendaten 43a und 43b mit jeweils einem Kennungsflag a&sub3;, b&sub3;. Das in Fig.
5 dargestellte Datenformat wird dann verwendet, wenn Video- und Audiodaten
gemultiplext werden und im Speicher 34 im in Fig. 4 dargestellten System
gespeichert werden. Ein Datensatz wird auf solche Weise beschrieben, dass
ein Paket von 1-Vollbild-Videodaten 42a (42b) mit den Audiodaten 41a (41b)
mit einem Kennungsflag und den Zeichendaten 43a (43b) ebenfalls mit einem
Kennungsflag kombiniert wird. Die Anzahl der Bits in einem Paket von
Videodaten 42a (42b) hängt von den Arten zu codierender Videosignale ab, jedoch
kann sie nicht stark variieren, da Codierung innerhalb eines Rahmens
erzielt wird. Daher haben die Audiodaten 41a und 41b keine beträchtliche
Längenvariation. Manchmal kann ein Bild Zeichendaten enthalten, und
manchmal enthält es keine. Jedoch ist die Anzahl von Zeichendaten pro Szene viel
kleiner als die der Videodaten, weswegen sie vernachlässigbar ist.
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nun bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen wie folgt beschrieben.
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Fig. 6 ist eine Konstruktionsansicht zum Erläutern eines
Videokommunikati
onssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das dargestellte
System umfasst ein Endgerät 51, einen Host 52, ein Kommunikationsnetz 53
(wie ISDN), eine Bildeingabekamera 54, einen Bildausgabemonitor 55, einen
Ton-Eingabe/Ausgabe-Hörer 56, eine Endgerätsysteme-Steuerungseinheit 57,
einen Video-Codier/Decodier-Teil 58, einen
Multiplexdaten-Sende/Empfangsteil 59 zum Kombinieren codierter Videodaten, codierter Audiodaten und zum
Steuern der Information und zum Senden der gemultiplexten Daten auf eine
Leitung des Kommunikationsnetzes, einen Audio-Codier/Decodier-Teil 60, eine
Hostsystem-Steuerungseinheit 61, einen Multiplexdaten-Sende/Empfangs-Teil
62 zum Trennen der gesteuerten Information von gemultiplexten Daten und zum
Kombinieren codierter Daten im Host, sowie einen Speicher 63 zum Speichern
der Daten.
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Ein über die Kamera 54 am Endgerät 51 eingegebenes dynamisches Bild
(bewegtes Bild) wird durch den Videocodierteil 54 entsprechend einem
vorhersagenden Zwischenvollbild-Codierverfahren codiert. Dabei wird zu den codierten
Videodaten entsprechend Anweisungen von der
Endgerätsystem-Steuerungseinheit 57 codierte Kopfinformation hinzugefügt. Über den Hörer 56 eingegebene
Audiodaten werden durch den Audio-Codier/Decodier-Teil 60 codiert. Sowohl
codierte Video- und Audiodaten als auch Steuerungscodes werden durch den
Multiplexdaten-Sendeteil 59 gemultiplext und dann über das
Kommunikationsnetz 53 an den Host 52 übertragen. Der Host 52 empfängt die gemultiplexten
Daten vom Endgerät 51 in seinem Multiplexdaten-Empfangsteil 62 und
speichert sie in angemessener Dateiform in den Speicher 63 ein.
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Die gespeicherten Daten werden auf Anfrage durch den Endgerätenutzer oder
den Host aus dem Speicher ausgelesen und an den Multiplexdaten-Sendeteil 62
übertragen, wodurch die gesteuerte Information zu den Daten entsprechend
den durch die Systemsteuerungseinheit 51 gegebenen Anweisungen aktualisiert
wird und dann über das Netz 53 an das Endgerät 51 übertragen wird. Das
Endgerät 51 empfängt die Daten mit dem aktualisierten Steuerungscode vom
Host mittels seines Multiplexdaten-Empfangsteils 59 und trennt die Daten in
den Steuerungscode, die Videodaten und die Audiodaten und überträgt den
Steuerungscode an die Endgerätsystem-Steuerungseinheit 57. Die im
Multiplexdaten-Empfangsteil 59 abgetrennten codierten Videodaten werden an den
Videodecodierteil 58 übertragen, in dem die abgetrennten Videodaten
entsprechend Anweisungen durch die Systemsteuerungseinheit 57 decodiert
werden, und es wird das ursprüngliche bewegte Bild auf dem Monitorschirm 55
wiedergegeben. Die abgetrennten Audiodaten werden durch den
Audiodecodierteil 60 decodiert und wiedergegeben, und vom Hörer 56 werden Töne
abge
strahlt.
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Während des Speicherns und Wiedergebens von Daten können
Kommunikationsvorgänge immer über einen bidirektionalen Kanal ausgeführt werden, was es
ermöglicht, jede beliebige gesteuerte Information darüber zu übertragen,
und zwar unabhängig vom Vorliegen oder Fehlen zu übertragender Videodaten.
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Fig. 7 ist eine Konstruktionsansicht eines Daten-Trenn/Multiplex-Teils im
Multiplexdaten-Sende/Empfangs-Teil (siehe Fig. 6) gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 7 kennzeichnet die Zahl 71 Daten, die aus
Audioquellen, Videoquellen und Zeichenquellen gemultiplext wurden und über
einen Kanal übertragen werden. Die Zahl 72 kennzeichnet einen Sendedaten-
Trenn-Multiplex-Teil zum Zerlegen der gemultiplexten Daten in Audiodaten,
und die Zahlen 73, 74 und 75 kennzeichnen die Audiodaten, die Videodaten
bzw. die Zeichendaten, wie sie aus zuvor codierten und gemultiplexten Daten
an einem Endgerät voneinander getrennt werden. Die Zahl 76 kennzeichnet
einen Speicherdaten-Trenn-Multiplex-Teil, in dem eine Datentrennung und ein
Datenmultiplexvorgang entsprechend der Erfindung ausgeführt werden, und die
Zahl 77 kennzeichnet gespeicherte Daten, wie sie durch das Daten-Trenn-
Multiplex-Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung
gemultiplext werden.
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Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, werden die gemultiplexten Daten 71 über
einen bidirektionalen Kanal von einem Endgerät zu einem Host und umgekehrt
übertragen. Die gemultiplexten Daten mit dem in Fig. 1 dargestellten Format
werden Bit für Bit in den Sendedaten-Trenn-Multiplexteil 72 eingegeben, in
dem sie in gesonderte Audiodaten 73, Videodaten 74 und Zeichendaten 75
unterteilt werden. Die unterteilten Daten werden an den Speicherdaten-
Trenn-Multiplex-Teil 76 übertragen, der die Datenmultiplexbedingungen unter
Verwendung von Hits 5 zum Übertragen von Kapazitätsinformation definiert
und eine Befehlsausgabe auf solche Weise ausführt, dass sie durch den
Datentrenn-Multiplex-Teil 72 zu verstehen ist. Dann erzeugt dieser Teil
gemultiplexte Daten 77 und speichert sie in einen Speicher 63 ein. Die
gespeicherten Daten können vom Host in umgekehrter Reihenfolge bezüglich der
Verarbeitung an das Endgerät übertragen werden.
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Fig. 8 zeigt ein Format gemultiplexter Daten, wie es in einem Datentrenn-
Multiplex-System gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet
wird. In Fig. 8 kennzeichnen die Zahlen 81, 82, 83 eine Audiodatenlänge pro
Paket, eine Videodatenlänge pro Paket bzw. eine Zeichendatenlänge pro
Pa
ket. Die Zahl 84 kennzeichnet Paketanzahlen von Audio-, Video- und
Zeichendaten, und Zahlen 85, 86 und 87 kennzeichnen ein Audiodatenpaket, ein
Videodatenpaket bzw. ein Zeichendatenpaket.
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Die Datenlänge 81, 82, 83 wird für jedes Paket durch Berechnung aus der
Bitrate zur Kapazität und Befehlsübertragungsbits 5 zum Zeitpunkt der
Erzeugung eines Pakets bestimmt. Die Anzahl von Paketen 84 entspricht der
Gesamtanzahl der Audio-Video- und Zeichenpakete, wie sie durch einen
Speicherungsprozess zu speichern sind. Jede Datenart wird durch die Zahl der
Bits beschrieben, die durch die jeweiligen Datenlängen 81, 82, 83
spezifiziert sind und in einem Paket 85, 86, 87 angeordnet sind. So kann ein
spezifiziertes Paket konstante Größe aufweisen, die unabhängig vom Umfang der
Videodaten an die Wiedergabeabfolge angepasst ist.
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Wenn die gespeicherten Daten wiedergegeben werden, ist es möglich, die
Bitrate für jede Art gespeicherter Daten aus der Datenlänge 81, 82, 83 zu
beurteilen. Demgemäß ist es möglich, die Kommunikationsbedingungen
entsprechend der Datenbitrate unter Verwendung der Kapazitäts- und Befehlbits 5
einzustellen. Dadurch können die bei verschiedenen
Kommunikationsbedingungen gespeicherten Daten leicht wiedergegeben werden.