Videokonferenz VIDEOKONFERENZ. Dr. Erwin Bratengeyer DU 00/ 1

Transkript

1 VIDEOKONFERENZ Dr. Erwin Bratengeyer DU 00/ 1

2 Was ist Videokonferenz? Übertragung von Bewegtbildern & Ton (fast) ohne Verzögerung DU 00/ 2

3 Entwicklung 1936: erster öffentlicher Bildfernsprechdienst 60er: erste Prototypen 80er: erste kommerzielle Systeme in Deutschland 90er: zunehmende Verbreitung 4 Wellen der Entwicklung: 1. erste Raumsysteme über Koax- und Richtfunkstrecken mit grossem Vorbereitungsaufwand 2. erste Desktopsysteme, Verbindungen spontan vom Arbeitsplatz, Computer Supported Collaborative Working (CSCW) 3. virtuelle Arbeitsräume, Hochgeschwindigkeitsprotokolle im LAN, Telefonbuch 4. Globale Verfügbarkeit (Internet2) DU 00/ 3

4 Nötige Technologien Kamera Pan-Tilt-Zoom (PTZ), Charged-Coupled-Device (CCD) Übertragung War bislang der Engpaß andere breitbandige Übertragungen, z.b. ATM (max. 622Mbit/s) ISDN international genormt Basisanschluß besteht aus 2 x 64 kbit/s + Steuerkanal (16) bzw. n x 64kbit/s Physisch Funk oder Kabel DU 00/ 4

5 Nötige Technologien Lautsprecher Mikrophone CODEC Codierer und Decodierer Zusatzeinrichtungen Dokumentenkamera Videowriter Zusatzkameras Automatische Kamerafolge DU 00/ 5

6 Übertragung: ISDN, Satellit DU 00/ 6

7 Übertragung: Internet DU 00/ 7

8 Videobild Bewegtbild Videokonferenz bei weniger als ca 20 Bilder/s > ruckeln noch wahrgenommen, ab ca 25 Bilder/s (TV) > als kontinuierlich wahrgenommen 2 x 25 Frames/s, 625 Zeilen zu je 833 Punkten > 13 Mio Punkte/s Unterschied TV-Bild vs. Videokonferenzbild: 50 TV Halbbilder/Sekunde, 720 x 576 Pixel (Bildpunkte) bei Farbtiefe von 24 bit 1 Bild ~ 10 Mbit bei 25 Bildern/Sek. ~ 250Mbit/s DU 00/ 8

9 Videobild Videokonferenz Datenmengen bei Digitalbild Bildgröße von 320 x 240 Pixeln (1/4 NTSC TV-Vollbild) mit einer Farbtiefe von 24 bit und einer Bildrate von 30 Bildern/Sek ergibt eine Datenrate von 320 * 240 * 24 * 30 ~ 55 Mbit/s Übertragung in beide Richtungen plus Ton > Kompression erforderlich ISDN: n x 64kbit/s DU 00/ 9

10 Videobild Videokonferenz wegen begrenzter verfügbarer Übertragungskapazität Reduzierung der Datenmenge >> nur Veränderungen des Bildes werden übertragen kaum störender Qualitätsverlust 5-9 Mbit/s. 15 Frames/s und mehr (paßt sich an) Kompression MPEG (JPEG) ~ 1:200 Berechnungsdauer ~ 0,5 bis 1 Sekunde DU 00/ 10

11 Standards Videokonferenz Industriestandards helfen Videokonferenzen herstellerunabhängig zu betreiben. Standards von der International Telecommunications Union (ITU) verabschiedet. ITU Standards für Videokonferenz: H.320 (ISDN), H.323 (LAN) H.324 Audio- und Videostandards T.120 für Daten DU 00/ 11

12 Standards Videokonferenz H.320 ITU-T CODEC Empfehlung, für generelle (ISDN) "Videotelefon"-Systemspezifikation H.321 ITU-T Empfehlung, für ATM-basierende "Videotelefon"- Systeme im LAN. H.322 ITU-T Empfehlung, für "Videotelefon"-Systeme und Terminals im LAN mit garantierter Bandbreite (Quality of Service). H.323 ITU-T Empfehlung, für "Videotelefon"-Systeme und Terminals im LAN ohne garantierter Bandbreite. DU 00/ 12

13 Standards (Daten) T.120 Eine generelle ITU-T Übersichts-Empfehlung, die die Übertragungsprotokolle für Multimediadaten beschreibt. Sie beinhaltet Mehrschichtprotokolle, die die Multimedia-, MCU- und CODEC- Kontrrollfähigkeiten beträchtlich steigern. Für computergestützte Konferenzen (Dateiübertragung, Whiteboard, Application Sharing) DU 00/ 13

14 Standards (Audio) G.711 Schmalband, 64kb/s, Bandbreite 3kHz (Telefon). G kb/s, Bandbreite 7kHz G kb/s, Bandbreite 3kHz DU 00/ 14

15 Standards (Kompression) MPEG Motion Picture Experts Group ISO Standard für Bewegtbild- und Audiokompression JPEG Joint Photographic Experts Group ISO Standard für Kompression, Speicherung und Übertragung einer Vielfalt von Standbildformaten DU 00/ 15

16 Videokonferenz 1. Generation angewählte Räume teilbar zeiteingeteilt für Meetings öffentlich verwendbar umfassend MCU 2. Generation angewählte Arbeitsplätze persönlich spontan für Gespräche privat umfassend Beide: Netzwerktechnologie muß durch wählen aufgebaut werden DU 00/ 16

17 Videokonferenz Gateway 3. Generation LAN + Gateway bestehende virtuelle Arbeitsplätze multipoint (multiserver) Informationssystem Infracompany LAN global via Gateways zum Lan MCU 4. Generation Internet 3. Generation aufgelöst durch das globale Internet Beide: weiterbestehende, verteilte, High-Speed, Multicast Netzwerke DU 00/ 17

18 Videokonferenz Systeme Desktop System Kleiner Bildausschnitt optimal: Face to Face Arbeit mit Gruppen schwierig DU 00/ 18

19 Videokonferenz Systeme Kleingruppensystem DU 00/ 19

20 Videokonferenz Systeme Großgruppensystem Kamera mit Zoom mehrere Mikrophone mehrere Kameras Regelung für Sprechen (sprachgesteuerte Mikros?) Moderation DU 00/ 20

21 PC-Anlagen Vor-/Nachteile Vorteile Dokumentenbearbeitung kombiniert mit Videokonferenzbild PC-vorhanden geringe Investitionen Nachteile Bildauschnitt klein Anwender muß PC-kundig sein kleines Bild wirkt eher wie Videofilm und weniger wie virtueller Gesprächspartner DU 00/ 21

22 Gruppenanlagen Vor-/Nachteile Vorteile Dokumentenbearbeitung additional verschiedenste Kameraeinstellungen Erfassung des ganzen Raumes Zoomen einzelner Personen Nachteile viele Geräte eigene Kameramänner Regie notwendig Drehbuch empfehlenswert DU 00/ 22

23 Entscheidungskriterien bei der Anschaffung einer Videokonferenz Qualität Einfachheit der Bedienung Selbstbestimmung, welche Funktionalität man braucht Service Kompatibilität DU 00/ 23

24 Herstellerübersicht Videokonferenzsysteme Beispiele Picture Tel Polycom Sony VTEL VCON Tandberg DU 00/ 24

25 Marktführer bei Raumsystemen Quelle: Wainhouse Research DU 00/ 25

26 Marktführer bei Desktop-Systemen Quelle: Wainhouse Research DU 00/ 26

27 Markt Jährliche Wachstumsrate: 15%- 40% besonders Starkes Wachstum von Desktop Systemen (Frost & Sullivan) Umsatz in Mio$ DU 00/ 27