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Videokonferenzsysteme H.L.Cycon FHTW Berlin. VideoKonferenzsysteme2 Inhalt Überblick Desktop VC Kodierung Audio Video Standards Realisierungen Demonstration.

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Präsentation zum Thema: "Videokonferenzsysteme H.L.Cycon FHTW Berlin. VideoKonferenzsysteme2 Inhalt Überblick Desktop VC Kodierung Audio Video Standards Realisierungen Demonstration."—  Präsentation transkript:

1 Videokonferenzsysteme H.L.Cycon FHTW Berlin

2 VideoKonferenzsysteme2 Inhalt Überblick Desktop VC Kodierung Audio Video Standards Realisierungen Demonstration

3 VideoKonferenzsysteme3 Was ist VC audio-visuelle Realzeitkommunikation (geringe Verzögerungen < 300ms) symmetrisch (Teilnehmer hören und sprechen, sehen und werden gesehen)

4 VideoKonferenzsysteme4 Videokonferenzsystem Klassen Desktop Systeme (DVC) <1000 DM –PC+Audio/ Video Peripherie Set Top Systeme TDM –TV Gerät + Kamera/ Mikrofon Rollabout Systeme TDM –A/V Equipment auf Rollen Room Systeme 50 T...1M DM –fest installierte VC Studios

5 VideoKonferenzsysteme5 Verbindungstechnik Telefonnetze (garantierte Bandbreite,teuer) –digital ISDN, n*64kbit/s, ATM oder analog –2 Punkt oder Mehrpunktsysteme (mit MCU) –nur Audio und Video Internet (stark schwankende Bandbreiten) –Computerbasiert HW oder SW Systeme –2 Punkt oder Mehrpunktsysteme –Applicationsharing (PC Anwendungen)

6 VideoKonferenzsysteme6 Anwendungen Generelles Business –virtuelle Meetings, Service, Teamwork, Interviews Distance Learning –Hochschulen, Firmentraining Telemedizin –Diagnosen (second opinion), Fernpflege,.. Regierung/Rechtspflege –Ministerien (Bonn-Berlin) –Zeugenvernehmungen

7 VideoKonferenzsysteme7 DVC über IP + billig (PC Technik) + leicht bedienbar, + PC Funktionalitäten + flexibel - Zuverlässgkeit abhängig vom OS (MS,Linux..) - A/V Qualität abhängig vom Internetverkehr

8 VideoKonferenzsysteme8 Gütekriterien für ein DVC CPU Last der Konferenzmaschinerie –(SW Codec oder HW Unterstützung) Video & Audio Qualität Verzögerung Zuverlässigkeit Netzwerk Voraussetzungen (Netzlast, QoS)

9 VideoKonferenzsysteme9 Netzstrukturen (Multipoint VC) Sternnetz mit Server Maschennetz MCU

10 VideoKonferenzsysteme10 HW Voraussetzungen DVC PC (> 500 MHz CPU bei SW Codecs) Headset (Hörer/Mikrofon) Kamera Grabberkarte/USB Schnittstelle –alternat: Videokarte Netzanschluss (INet oder ISDN)

11 VideoKonferenzsysteme11 DVC

12 VideoKonferenzsysteme12 Grundproblem Video Daten sind extrem datenintensiv, z.B.: –eine CIF (352*288) Sequenz erzeugt einen Datenstrom von ca. 36 Mbit/s (Bildrate 15 fps) –für Schmalband ISDN oder Modemverbindungs-strecken haben Kbit/s => man benötigt Datenkompressionsraten von 1: :1500 oder höher

13 VideoKonferenzsysteme13 Videoformate Bandbreiten

14 VideoKonferenzsysteme14 Video Parameter benötigte Bandbreite (Datenmenge in der Zeit) –begrenzt durch Leitungskapazitäten/Speicherplatz –wird verringert durch höhere Kompression + Bildqualität (PSNR in dB) –wird verringert durch höhere Kompression - (Unschärfe, Störungen) Bildfolge Frequenz (Fps) –begrenzt durch Rechengeschwindigkeit

15 VideoKonferenzsysteme15 PSNR (dB) Bildqualität Rate-Distortion vs Complexity (Komplexität) Rechenzeit Rate Kompressions Optimimierungs Raum Ziel

16 VideoKonferenzsysteme16 Video Kompressions Konzepte (verlustbehaftet) Einzelbildkompression durch Entfernen redundanter und visuell irrelevanter Anteile (Transformations Kodierung) Verringerung der zeitlichen Redundanz (Prädiktions Kodierung: DPCM, Motion Compensation)

17 VideoKonferenzsysteme17 Transformationsbasierte Codierung Transformation: Dekorrelation, Kompaktierung von Energie, realisierbar durch schnelle Algorithmen, reversibel Quantisierung: Eliminierung psychovisuell irrelevanter Information, irreversibel Prä-Coder: Vorverarbeitung zur weiteren Eliminierung statistischer Redundanz, reversibel Coder: Erzeugung Codes variabler Länge, reversibel TQPC/C BitstromEingangsbildKompressor

18 VideoKonferenzsysteme18 Zeitliche Redundanz Reduktion Prädiktive Kodierung t GOP I P PPP I PPP Coding Prediction Dec Encoder Prediction Decoder DPCM

19 VideoKonferenzsysteme19 Videokompressionsstandards

20 VideoKonferenzsysteme20 Kommunikationstandards H.320,H.323: ITU-T Umbrella-Standards für A/V & MM Konferenzen über ISDN bzw. Paket vermittelte Netze (dh. Intranet bzw. Internet) regelt: –Videocodierung (H261/H263) –Audiokodierung (G.722,...G.729) –point to point, Multipoint VC, –VoIP (Internet Telefonie)

21 VideoKonferenzsysteme21 Realisierungen Netmeeting (SW) CuseeMe (SW) Picture Tel (HW) Lucent (HW, SW) VCON (HW)... Davico (SW)

22 VideoKonferenzsysteme22 Multipointkonferenzsystem Davico

23 VideoKonferenzsysteme23

24 VideoKonferenzsysteme24 Technische Details Davico Software Lösung Waveletbasierter Video Codec MP3 Audio Codec multipointfähig ohne MCU Unicast/Multicastfähig Qualität skalierbar für verschiedene Banbreiten

25 VideoKonferenzsysteme25 Unicast / symmetrische Verbindungen Multicast

26 VideoKonferenzsysteme26

27 VideoKonferenzsysteme27 Ausblick Mehr Bandbreite! UMTS => mobile VCs 3D Konferenzen + VR visuelle Vernetzung Verkehr von der Strasse ins Netz


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