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Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger 1 VIDEOKONFERENZSYSTEME.

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1 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger 1 VIDEOKONFERENZSYSTEME

2 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger 2 Gliederung 1.Was ist eine Videokonferenz und wo sind ihre Anwendungsgebiete ? 2.Warum gibt es Videokonferenzen ? 3.Arten von Videokonferenzsystemen 1.Unterteilung in Produktgruppen 2.Unterteilung bzgl. der Teilnehmerzahl 4.Technik 1.Verbindungstechnik 2.Bandbreiten 5.Standards 6.Vorstellung von 2 Systemen 1.JaTek 2.VIRTUE 7.Artikel, Features, Forschung 8.Quellenverzeichnis

3 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger 3 1.Was ist eine Videokonferenz/ Anwendungsgebiete  Was ist eine Videokonferenz audio- visuelle Realtime Kommunikationaudio- visuelle Realtime Kommunikation Teilnehmer  hören – werden gehört,  sehen – werden gesehenTeilnehmer  hören – werden gehört,  sehen – werden gesehen  und sprechen zur selben Zeit  Anwendungsgebiete Allgemeines Geschäftsleben  MeetingsAllgemeines Geschäftsleben  Meetings Medizin  FerndiagnosenMedizin  Ferndiagnosen Distance Learning  UniversitätenDistance Learning  Universitäten

4 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger 4 2. Warum gibt es Videokonferenzsysteme ?  Kostenreduzierung (Reisekosten)  steigende Produktivität (mehr Zeit am Arbeitsplatz anstatt im Flugzeug)  erhöhte Kommunikation (da Möglichkeit auf Zugriff von externen Wissen)  schnellere Entscheidungsfindung / Krisenmanagement  Vereinfachung der Kommunikation (Sprache + visuelle Kommunikation)  Umweltfreundlich !

5 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Unterteilung in Produktgruppen  Desktopsysteme Lösung für den ArbeitsplatzLösung für den Arbeitsplatz Installation von zusätzlichen Geräten (Kamera, Mikrophon, Kopfhörer)Installation von zusätzlichen Geräten (Kamera, Mikrophon, Kopfhörer)  Kompaktsysteme System und Kamera bilden eine EinheitSystem und Kamera bilden eine Einheit zusätzliche Geräte (Fernbedingung, Multiplexer)zusätzliche Geräte (Fernbedingung, Multiplexer)  Gruppensysteme leistungsstarke Komplettlösungleistungsstarke Komplettlösung Hochauflösende KamerasHochauflösende Kameras Raummikrophone, Dual MonitoringRaummikrophone, Dual Monitoring Installationen in großen KonferenzräumenInstallationen in großen Konferenzräumen

6 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Unterteilung in Produktgruppen SystemVorteilNachteilBildSystem DesktopSystem  günstig  voller Datenzugriff  leichte Installation  Systemstabilität  2 Personen  Netmeeting  ElsaVisionII  IntelProShare KompaktSystem  Lösung für Arbeitsplatz oder kleineren Konferenzraum kleineren Konferenzraum  mobil  hochwertige Kameras (Schwenk-, Neige-, (Schwenk-, Neige-, Zoomfunktionen) Zoomfunktionen)  Multipoint fähig  für kleine- mittlere Personengruppen Personengruppen  teuer  Tandberg 800  Intel TeamStation TeamStation GruppenSystem  große Personengruppen  Unterstützung von mehreren Monitoren Monitoren  mehrere Ein – und Ausgänge  fest installiert  extrem teuer  Tandberg  Tandberg Abb.1 Abb.2 Abb.3

7 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Unterteilung bzgl. der Teilnehmerzahl  Point – to – Point Verbindung 2 Teilnehmer2 Teilnehmer  Multipoint Verbindung n Teilnehmern Teilnehmer MCU (Multi Control Unit) benötigtMCU (Multi Control Unit) benötigt  empfangen, mixen und versenden von Audio-, Video- und Dateninformationen  ermöglicht Anwahl eines beliebigen Teilnehmers  abhängig von Verbindungstechnik Person 1Person 2 Person 1Person 2Person 4Person 3Person 5 MCU

8 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Verbindungstechnik  Videokonferenzen können über das ISDN- Netz oder über IP Verbindungen (Internet / Intranet) stattfinden  ISDN (integrated services digital network) garantierte Bandbreitegarantierte Bandbreite n*64 kBit/sn*64 kBit/s Point – to – Point KommunikationPoint – to – Point Kommunikation Multipoint KommunikationMultipoint Kommunikation zusätzliche Verbindungskostenzusätzliche Verbindungskosten  IP Verbindungen schwankende Bandbreiteschwankende Bandbreite Point – to – Point KommunikationPoint – to – Point Kommunikation Multipoint KommunikationMultipoint Kommunikation keine zusätzliche Verkabelung (bezogen auf LAN)keine zusätzliche Verkabelung (bezogen auf LAN)

9 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Verbindungstechnik  für Verbindungen zwischen IP Teilnehmern und ISDN Teilnehmern muss ein Gateway und Gatekeeper zwischengeschaltet werden  diese überwachen die Netzbelastungen und verbinden die 2 unterschiedlichen Verbindungstechniken MCUH.323 LAN MCUH.320 ISDN Person 1Person 2Person 3Person 4 Gateway/Gatekeeper

10 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Bandbreiten  Übersicht über Bandbreiten von Verbindungstechnologien  Problem Videoübertragungen sind sehr DatenintensivVideoübertragungen sind sehr Datenintensiv Bandbreite begrenztBandbreite begrenzt  Lösung in Kompressionstechniken Modem 14,4 – 56 KBit/s ISDN 64 – 128 KBit/s Ethernet 10 MBit/s Fast Ethernet 100 MBit/s

11 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Standards  wichtig um Kompatibilität zwischen verschiedenen Videokonferenzsystemen zu gewährleisten  deshalb internationale Einrichtungen für Festlegung von Standards ITU (International Telecommunications Union)ITU (International Telecommunications Union)  beschließt weltweite Telekommunikations Standards IMTC (Internationale Multimedia Telefonconferencing Consortium)IMTC (Internationale Multimedia Telefonconferencing Consortium)  Zusammenschluss von Firmen für Entwicklung kompatibler Videokonferenzsysteme

12 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Standards - Videokonferenzen  Überstandards der ITU  Videostandards H.320  Verbindungen über ISDN Netz H.323  Verbindungen über Internet oder LAN H.324  Verbindung über analoges Telefonnetz (UNGEEIGNET) T.120  Datenaustausch / Datenübertragung H.261 Videocodierung für Auflösungsformate  CIF (Common Interchange Format) (352 x 288 Bildpunkte)  QCIF (Quarter Common Interchange Format) (176 x 144 Bildpunkte) (176 x 144 Bildpunkte)H.263 Videocodierung für Auflösungsformate  H  SQCIF (128 x 96 Bildpunkte)  4CIF (704 x 576 Bildpunkte)  16CIF (1408 x 1152 Bildpunkte)

13 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Standards - Videokonferenzen  Audiostandards  Transportprotokoll G.711  3,4 KHz bei 64 KBit/s G.722  überträgt beste Tonqualität  benötigt hohe Bandbreite  7 KHz bei 64 KBit/s G.728  Anwendung bei niedriger Übertragungsrate  3,4 KHz bei 16 KBit/s  Rest der Bandbreite für Videoübertragung RTP  RFC 1889  Transportprotokoll für Echtzeit Anwendungen  RFC 1890  Profil für Audio- und Videokonferenzen

14 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Standards - Videokonferenzen  Überblick über Standards bzgl. ihrer Verbindungstechniken ISDN H.320 LAN H.323 Video: H.261 Audio: G.711 G.722 G.728 Daten: T.120 Video: H.261 H.263 Audio: G.711 G.722 G.728 Daten: T.120

15 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger JaTek  JaTek (Java Based Teleteaching Kit)  Teleteaching / Telelearnig Komplettsystem programmiert in Java  kurze Erläuterungen von Funktionalitäten dieses Systems  bestehend aus Modulen JaTek – HauptmodulJaTek – Hauptmodul  Templates für Aufgabentypen für Materialerstellung des Tutors formatierte Texte (HTML …)formatierte Texte (HTML …) Tabellen, Multiple ChoiceTabellen, Multiple Choice  Offices - Funktionen (Cut / Copy / Paste)  Gruppenverwaltung (Rechte vergeben, Gruppen zusammenstellen)  Benutzerkonten (erlaubt persönliche Einstellungsoptionen)  Animationen (Zusammenstellen von Powerpointfolien zu einem Vortrag)  Übungsaufgaben (Übungstemplates)

16 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger JaTek  weitere Module JaWoS (Java Based Workgroups Support)JaWoS (Java Based Workgroups Support)  stellt Gruppenwerkzeuge für kooperatives Arbeiten zur Verfügung ChatChat WhiteBoardWhiteBoard BlackBoard (Themensystem / Newssystem)BlackBoard (Themensystem / Newssystem) SharedDocument (verteilter Text – und Grafikeditor gleichzeitiges Bearbeiten von Dokumenten)SharedDocument (verteilter Text – und Grafikeditor gleichzeitiges Bearbeiten von Dokumenten) ClassRoom (definieren von Räumen mit Hilfe der WhiteBoard und Rechten)ClassRoom (definieren von Räumen mit Hilfe der WhiteBoard und Rechten) WebCallWebCall  erlaubt mehreren Clients gleichzeitiges Betrachten von Lehrmaterialien Shared View (Tutor und Betrachter gleiche Ansicht)Shared View (Tutor und Betrachter gleiche Ansicht) Telepointer (Betrachter erkennen über Telepointer auf was Tutor zeigt)Telepointer (Betrachter erkennen über Telepointer auf was Tutor zeigt) Logging (Aufzeichnung der Lehrmaterialien zur weiteren Bearbeitung nach der Präsentation)Logging (Aufzeichnung der Lehrmaterialien zur weiteren Bearbeitung nach der Präsentation)  es existieren noch weitere Module (hier nicht aufgeführt)

17 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger JaTek  Architektur des JaTek- Systems  durch eine Desktopsystemlösung kann dieses Programm für Videokonferenzen mit anderen Clients erweitert werden Abb. 4

18 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger VIRTUE  VIRTUE (Virtual Team User Environment) 3D- Videokonferenzsystem  für Forschung und Entwicklung ein Konsortium gegründet aus Firmen und Forschungseinrichtungen wie TNO Human Factor, Sony, Heinrich- Hertz Institut, …  3D live Videobilder  Eindruck vermitteln, dass alle Videokonferenzteilnehmer in einem Raum sind Ziel: face- to- face Kommunikation mit all ihren Eigenschaften (Gestik, Augenkontakt, korrekte Soundwiedergabe)Ziel: face- to- face Kommunikation mit all ihren Eigenschaften (Gestik, Augenkontakt, korrekte Soundwiedergabe)  zur Zeit bestehendes System ausgelegt für 3 Teilnehmer  Software / Hardware Architektur 2 Teile Analyse und Synthese2 Teile Analyse und Synthese Codierung und Decodierung mit MPEG 2 Standard  Auflösungsformat CCIR REC 601 (Tv Qualität)Codierung und Decodierung mit MPEG 2 Standard  Auflösungsformat CCIR REC 601 (Tv Qualität) Sony entwickelte für dieses System PCI Board mit neuesten MPEG 2 EN- / DecoderSony entwickelte für dieses System PCI Board mit neuesten MPEG 2 EN- / Decoder

19 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger VIRTUE  Prozesskette von VIRTUE SegmentationSegmentation  Foreground/ Background (verringert Rechenanspruch)  Skin Colour (Trennung Handregion) RectificationRectification  linear Transformation der Stereobilder (Aufnahmen stammen von 2 Kamerapaaren rechts und links des Users)  dadurch Teilung des Bildes in horizontale und vertikale möglich (beschleunigt Synthese)  3D Analysis Disparity Analyse genutzt (sucht Pixelpaare, die denselben 3D Punkt abbilden)  Entwicklung eines Hybridblockes der dieses in Echtzeit berechnetDisparity Analyse genutzt (sucht Pixelpaare, die denselben 3D Punkt abbilden)  Entwicklung eines Hybridblockes der dieses in Echtzeit berechnet

20 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger VIRTUE Virtual View SynthesisVirtual View Synthesis  Motion parallax Ansicht aller Teilnehmer aus der besten Perspektive  somit Augenkontakt möglichAnsicht aller Teilnehmer aus der besten Perspektive  somit Augenkontakt möglich Headtracker ModulHeadtracker Modul  genaue Schätzung der Betrachterposition im 3D Raum (durch Gesichtsabtastung Koordinaten der Augen in 2D  daraus Berechnung der Kopfposition in 3D möglich) Abb. 5

21 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger VIRTUE  Aufbau des Systems realer halbrunder Konferenztisch, der nahtlos auf dem Bildschirm fortgesetzt wird (Eindruck: runder Tisch)realer halbrunder Konferenztisch, der nahtlos auf dem Bildschirm fortgesetzt wird (Eindruck: runder Tisch) Fernteilnehmer werden dann nach den genannten Verfahren auf den Bildschirm platziertFernteilnehmer werden dann nach den genannten Verfahren auf den Bildschirm platziert 61‘‘ Plasma Bildschirm61‘‘ Plasma Bildschirm LautsprechersystemLautsprechersystem KamerasystemKamerasystem grafische Schreibfläche mit Eingabegeräten für Dokumentensharinggrafische Schreibfläche mit Eingabegeräten für Dokumentensharing Abb. 6

22 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Artikel, Features, Forschung  Studie des Chartered Institute of Purchasing and Supply (CIPS) belegt deutliche Reisekostensenkung (76% der Reisekosten eines Unternehmens sind Fehlinvestitionen) (Artikel siehe Quellenangabe)  Nachrichtensender n-tv führt seit 1996 auch ISDN Videokonferenzen, für die Einspielung ihrer Korrespondenten durch Vorteil keine Reservierungen von Satellitenleitungen und StudiosVorteil keine Reservierungen von Satellitenleitungen und Studios keine Engpässe bei aktuellen Geschehnissenkeine Engpässe bei aktuellen Geschehnissen (Artikel siehe Quellenangabe)

23 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Artikel, Features, Forschung  Features Kamerasteuerungen per Fernbedienung am eigenen und fremden StandortKamerasteuerungen per Fernbedienung am eigenen und fremden Standort Akustiksensoren mit Ortungsmikrophonen (orten Sprecher und zoomen sich auf diesen ein)Akustiksensoren mit Ortungsmikrophonen (orten Sprecher und zoomen sich auf diesen ein)  Forschung Cyberspace MeetingsCyberspace Meetings projizierte Teilnehmer in einen Meetingraum mit virtuellen Präsentationen, die bearbeitet werden könnenprojizierte Teilnehmer in einen Meetingraum mit virtuellen Präsentationen, die bearbeitet werden können  Videobeitrag vom auf 3Sat (siehe Quellenangabe)

24 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger Quellenangaben  Abbildungen Abb.1: Abb.2: Abb.3: Abb.4: Abb.5: bs.hhi.de/SPAG/publication/eBussiness’02.pdfAbb.5: bs.hhi.de/SPAG/publication/eBussiness’02.pdf Abb.6: bs.hhi.de/SPAG/publication/eBussiness’02.pdfAbb.6: bs.hhi.de/SPAG/publication/eBussiness’02.pdf  Bücher Hg. Rechenberg, Pomberger: Informatik- Handbuch. Hanser Verlag München, Hg. Rechenberg, Pomberger: Informatik- Handbuch. Hanser Verlag München,  Internetadressen vcc.urz.tu-dresden.de/vc-systeme/vcc.urz.tu-dresden.de/vc-systeme/  Artikel  Videobeitrag

25 Mediensysteme Projekt: Virtueller Seminarraum Bauhaus-Universität Weimar Enrico Unger 25 ENDE DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT


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