DE19737354A1 - Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät - Google Patents

Description

Aktuelle, tragbare Anordnungen zur drahtlosen Übertragung von Video-Informationen - auch als tragbare Videogeräte bezeich­ net, die insbesondere bei Videokonferenzen eingesetzt werden- sind durch eine Zusammenschaltung von einem Bildschirm, einer Kamera und einem Sender und Empfänger bzw. ein Hochfre­ quenz-Modul realisiert. Da die Ausgestaltung des Hochfre­ quenz-Moduls und insbesondere die drahtlose Übertragung der Video-Informationen mit Hilfe dieses Hochfrequenz-Moduls durch keinen Standard bzw. keine Normungen festgelegt bzw. bestimmt ist, sind nur proprietäre Lösungen zur Übertragung von Video-Informationen bekannt. Dadurch sind die aktuellen, tragbaren Videogeräte nur in speziellen Hochfrequenz-Umgebun­ gen einsetzbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bedienkomfort bisher realisierter tragbarer Videogeräte insbesondere für Videokonferenzen zu verbessern und insbesondere den Einsatz tragbarer Videogeräte zu erleichtern sowie deren Einsatzbe­ reich zu erweitern. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen schnurlosen Video-Kommunikationsendgerätes besteht darin, daß das Video- Kommunikationsendgerät eine Funkeinheit zum drahtlosen Über­ mitteln und Empfangen von Video- und Audio-Informationen gemäß einem standardisierten Übertragungsverfahren sowie eine Videokamera zum Bilden der Video-Informationen und eine Audio-Einheit zum Bilden der Audio-Informationen aufweist. Des weiteren ist eine Komprimiereinheit zum Komprimieren bzw. Dekomprimieren der Video- und optional der Audio-Informatio­ nen in Abhängigkeit von einer festlegbaren Übertragungsge­ schwindigkeit und dem standardisierten Übertragungsverfahren, eine Anzeigeeinheit zur Wandlung der empfangenen Video-Infor­ mationen in optische Signale und eine Steuereinheit zur pro­ zeduralen Steuerung der Funkeinheit, Komprimiereinheit, Videokamera, Audio-Einheit und der Anzeigeeinheit und zur Überwachung des schnurlosen Kommunikationsendgerätes angeord­ net.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen, schnurlosen Video-Kommunikationsendgerätes ist darin zu sehen daß alle Komponenten wie Videokamera, Audio-Einheit, Komprimierein­ heit, Anzeigeeinheit und die standardisierten Funkeinheit in einer einzigen Einheit integriert sind und eine standardi­ sierte, d. h. vorhandene drahtlose Übertragungsschnittstelle benutzt wird. Durch diese beliebig ausgestaltbare Kombination sind Video-Informationen - und auch Audio-Informationen - mit festlegbarer Übertragungsqualität bzw. Bildqualität gemäß einem durch die Funkeinheit realisierten Übertragungsstandard übermittelbar. Durch den Einsatz einer üblicherweise bereits verfügbaren Funkeinheit nach einem standardisierten Übertra­ gungsverfahren, insbesondere in Kombination mit einer Kompri­ miereinheit, können auf einfache Weise bereits realisierte, funkspezifische Ressourcen und Basisstationen und deren Anschluß an das Festnetz für die Übertragung von Video-Infor­ mationen genutzt werden. Hierbei werden die Übertragungsres­ sourcen der durch die Luftschnittstelle bereitgestellten Übertragungskanäle durch die Komprimierung der Video- und optional der Audio-Informationen optimal genutzt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Funkeinheit gemäß dem DECT- oder dem CDMA-Standard oder einem weiteren auf einem TDMA- und/oder FDMA-Zugriffsverfahren basierenden Übertragungsverfahren ausgestaltet, wobei die Video- und Audio-Informationen digital gebildet oder digitalisiert und verarbeitet werden - Anspruch 2. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung sind bereits realisierte, standardisierte, digitale Übertragungsverfahren zum Übertragen von digitalen Video- und Audio-Informationen nutzbar. Vorteilhaft kann das schnurlose Kommunikationsendgerät mit geringem technischen und wirtschaftlichen Aufwand - Anpassung der Signalisierung und der Komprimierung - in tragbare Video-Anordnungen inte­ griert werden, wobei bereits installierte digitale Kommunika­ tionsstrukturen, d. h. Kommunikationssysteme - beispielsweise DECT- oder CDMA-Basisstationen und deren Anschluß an das Festnetz - genutzt werden können.

Vorteilhaft ist die Funkeinheit derart ausgestaltet, daß die gemäß dem DECT- oder CDMA-Standard zur Verfügung stehenden Übertragungskanäle ISDN-protokollgerecht konfigurierbar sind - Anspruch 4. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann die nach dem DECT- oder CDMA-Standard ausgestaltete Funkeinheit bzw. können die durch die Luftschnittstelle bereitgestellten Übertragungsressourcen bzw. Übertragungskanäle an das vorwie­ gend im Festnetz realisierte ISDN-Übertragungsprotokoll ange­ paßt und auch optimal genutzt werden. Hierbei können die zu übermittelnden Video-Informationen bei optimaler Komprimie­ rung über einen oder mehrere ISDN-Kanäle mit jeweils einer Übertragungsrate von 64 KBit/s übertragen werden und somit das Übertagungsmedium "DECT-Funkkanal" optimal genutzt werden.

Vorteilhaft sind die gemäß dem DECT- oder CDMA-Standard zur Verfügung stehende Übertragungskanäle in Abhängigkeit von der Bild- bzw. Übertragungsqualität der Video- und/oder Audio- Informationen konfigurierbar - Anspruch 5. Dies bedeutet, daß für höhere Bild- bzw. Übertragungsqualitäten die Übertragung der Video- und/oder Audio-Informationen über mehrere DECT-Übertragungskanäle, d. h. n × 32 KBit/s durch entsprechende Signalisierung möglich ist. Ebenso ist eine Übertragung von Video- und/oder Audio-Informationen mit einer niedrigen Über­ tragungsqualität über einen DECT-Übertragungskanal mit 1 × 32 KBit/s möglich.

Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung weist das Video-Kommu­ nikationsendgerät zumindest eine serielle Schnittstelle zur Übertragung von digitalisierten Video- und/oder Audio- und/oder Signalisierungs-Informationen auf - Anspruch 6. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung können ein oder meh­ rere Video- bzw. Audio-Informationen verarbeitende digitale Datenverarbeitungseinheiten an das Video-Kommunikationsendge­ rät angeschlossen werden. Bei dieser Ausgestaltungsvariante werden die durch die Datenverarbeitungseinheiten erzeugten bzw. die in diesen gespeicherten und abrufbaren Video- bzw. Audio-Informationen über die serielle Schnittstelle an das Video-Kommunikationsendgerät übermittelt und die übermittel­ ten Video- bzw. Audio-Informationen durch die im Video-Kommu­ nikationsendgerät angeordnete Funkeinheit drahtlos an das gewählte Ziel-Kommunikationsendgerät übermittelt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Anzeigeeinheit und die Bedien-Einheit derart ausgestaltet, daß Video-Konferenzen signalisierbar und steuerbar sind - Anspruch 9. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann das Video-Kommunikationsendgerät für Video-Konferenzen eingesetzt werden. Durch die Mobilität des Video-Kommunikationsendgerä­ tes können Video-Konferenzen an beliebigen Orten stattfinden, d. h. spezielle Einrichtungen für die Durchführung von Video- Konferenzen sind nicht erforderlich.

Vorteilhaft weist das schnurlose Video-Kommunikationsendgerät eine analoge oder digitale Video-Schnittstelle zur Übertra­ gung von analogen oder digitalen Video- und/oder Audio-Infor­ mationen auf - Anspruch 10. Durch dieses Ausgestaltungsmerk­ mal sind bereits realisierte, bzw. handelsübliche und weit verbreitete Video-Endgeräte wie beispielsweise Video-Kameras, Video-Recorder und Fernsehgeräte an das Video-Kommunikations­ endgerät anschließbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen schnurlosen Video-Kommunikationsendgerätes sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Video-Kommunikations­ endgerät anhand eines Blockschaltbildes näher erläutert.

Das Blockschaltbild zeigt ein als mobiles Kommunikationsend­ gerät ausgestaltetes Video-Kommunikationsendgerät VKE - auch als Video-Handy bezeichnet. Das Video-Kommunikationsendgerät VKE weist eine standardisierte, beispielsweise gemäß dem DECT-Standard ausgestaltete DECT-Funkeinheit HF auf, welche mit einer Antenne A verbunden ist. Über das drahtlose Über­ tragungsmedium "DECT-Funkkanal" ist das Video-Kommunikations­ endgerät VKE mit einer an das Festnetz angeschlossenen Basis­ station - nicht dargestellt - verbunden. Weiterhin weist das Video-Kommunikationsendgerät VKE eine als Bildschirm ausge­ staltete Anzeigeeinrichtung ANZ, eine Videokamera VID und eine ein Mikrofon MC und einen Lautsprecher SP aufweisende Audio-Einheit AUD auf. Die Anzeigeeinheit ANZ und die Video­ kamera VID sind jeweils über eine Verbindungsleitung VL mit einer Komprimiereinheit KPR verbunden. Die Komprimiereinheit KPR ist an die Funkeinheit HF angeschlossen. Die Funkeinheit HF ist über eine Verbindungsleitung AL mit der Audio-Einheit AUD verbunden. Gemäß einer alternativen Anschlußvariante ist die Audio-Einheit AUD über eine Verbindungsleitung AL' - durch eine strichlierte Linie angedeutet - an die Komprimiereinheit KPR angeschlossen und über diese mit der DECT-Funkeinheit HF verbunden. Des weiteren ist in dem Video-Kommunikationsendge­ rät VKE eine Steuereinheit SE angeordnet. Die Steuereinheit SE weist einen Mikroprozessor PR sowie einen dem Mikroprozes­ sor PR verbundenen flüchtigen Speicher RAM und einen nicht flüchtigen Speicher ROM auf. Die Steuereinheit SE ist über Steuerleitungen SL mit der Anzeigeeinrichtung ANZ, der Video­ kamera VID, der Audio-Einheit AUD, die Komprimiereinheit KPR und mit der DECT-Funkeinheit HF verbunden. Über die Steuer­ leitungen SL werden von den genannten Einheiten ANZ, VID, AUD, KPR, HF Status-Informationen zi an die Steuereinheit SE übermittelt und durch ein im Mikroprozessor PR ablaufenden Steuerprogramm verarbeitet. Weiterhin werden durch die Steuereinheit SE erzeugte Steuer-Informationen si über die Steuerleitungen SL an die im Video-Kommunikationsendgerät VKE angeordneten Einheiten ANZ, VID, AUD, KPR, HF übermittelt. Des weiteren ist an die Steuereinheit SE über jeweils eine Verbindungsleitung VL ein mehrere Tasten aufweisender Tasta­ tur-Block bzw. ein Tastenfeld TB und eine im Video-Kommunika­ tionsendgerät VKE angeordnete serielle Schnittstelle RS ange­ schlossen. Durch Bedienung des Tastenfeldes TB - z. B. Eingabe einer Wählinformation - werden durch die Steuereinheit SE entsprechende Signalisierungs-Informationen li - beispiels­ weise gemäß dem ISDN-Standard, z. B. zur Initiierung eines verbindungsauf- oder -abbaus - gebildet und an die DECT-Funk­ einheit HF zur Steuerung vermittlungstechnischer Vorgänge weitergeleitet. Über die serielle Schnittstelle RS sind bei­ spielsweise elektronische Geräte zur Datenverarbeitung - nicht dargestellt -, z. B. ein Personalcomputer, bei dem ein Bildverarbeitungsprozeß aktiv ist, oder eine separate Video­ kamera an das Video-Kommunikationsendgerät VKE anschließbar.

Die durch die im Video-Kommunikationsendgerät VKE angeordnete Videokamera VID gebildeten analogen oder digitalen Video- Informationen vi werden durch in der Komprimiereinheit KPR angeordnete Mittel gemäß einem Komprimier-Standard - vorteil­ haft der Standards H. 261/263 - komprimiert, wobei analoge Video-Informationen vi vor der Komprimierung in digitale Video-Informationen vi umgewandelt, d. h. digitalisiert werden. Die komprimierten Video-Informationen kvi werden anschließend an die gemäß dem DECT-Standard ausgestaltete DECT-Funkeinheit HF weitergeleitet. Abhängig von der gewähl­ ten Bildqualität - z. B. ausgewählte Bildauflösung und Farb­ tiefe - weisen die zu übermittelnden, komprimierten Video- Informationen kvi unterschiedliche Datenvolumen auf. Durch die DECT-Funkeinheit HF werden die zu übermittelnden, kompri­ mierten Video-Informationen kvi in Abhängigkeit von der gewünschten Bildqualität, d. h. von dem zu übermittelnden Datenvolumen auf die gemäß dem DECT-Standard zur Verfügung stehenden DECT-Übertragungskanäle aufgeteilt bzw. diesen zugeteilt - d. h. bei einer ISDN-orientierten Aufbereitung der Video-Informationen vorteilhaft auf zwei oder sogar nur einen ISDN-Übertragungskanal von 64 KBit/s. Hierbei werden die komprimierten Video-Informationen kvi - hier ein die kompri­ mierten Video-Informationen kvi übermittelnder Video-Daten­ strom mit einer Datenrate von 64 KBit/s - entweder auf zwei DECT-Übertragungskanäle mit jeweils einer Übertragungsrate von 32 KBit/s oder auf einen DECT-spezifischen Doppelkanal - auch als "Double-Slot" bezeichnet - mit einer Übertragungs­ rate von 2 × 32 KBit/s = 64 KBit/s aufgeteilt und über die Antenne A und über das Übertragungsmedium "DECT-Funkkanal" an die Basisstation übertragen. Die von der Basisstation empfan­ genen Video-Informationen kvi werden anschließend in einen eine Übertragungskapazität von 64 KBit/s aufweisenden ISDN- Nutzkanal - bzw. B-Kanal- gemäß dem ISDN-Protokoll eingefügt und über das Festnetz weitervermittelt. Von der Basisstation an das schnurlose Video-Kommunikationsendgerät VKE über einen oder mehrere DECT-Übertragungskanäle übermittelte, kompri­ mierte Video-Informationen kvi werden von der DECT-Funkein­ heit HF zu einen Video-Datenstrom zusammengefaßt und die darin angeordneten, komprimierten Video-Informationen kvi an die Komprimiereinheit KPR übermittelt. In der Kornprimierein­ heit KPR werden die übermittelten Video-Informationen kvi dekomprimiert, in anzeigekonforme bzw. anzeigespezifische Signale vs umgewandelt - z. B. in analoge Video-Signale - und an die Anzeigeeinheit ANZ übermittelt. In der Anzeigeeinheit ANZ werden die durch die übermittelten Video-Signale vs repräsentierten Video-Informationen vi über einen Bildschirm angezeigt.

Über das Mikrofon MC der Audio-Einheit AUD werden beispiels­ weise analoge Sprachsignale erfaßt, durch die Audio-Einheit AUD in digitale Audio-Informationen ai umgewandelt und an die DECT-Funkeinheit HF übermittelt. Gemäß dem DECT-Standard werden die übermittelten Audio-Informationen ai mit Hilfe des ADPCM-Verfahrens komprimiert, in einen Audio-Datenstrom mit einer Übertragungsrate von 32 KBit/s eingefügt, einem "DECT- Funkkanal" zugeordnet und über die Antenne A an die Basissta­ tion übermittelt. Eine weitere Komprimierung des Audio- Signals - z. B. auf 8 KBit/s - ist vorteilhaft, wenn die verbleibende Übertragungskapazität eines DECT-Übertragungs­ kanals - z. B. 24 KBit/s - für die Übertragung von Video- Informationen genutzt werden kann.

Von der Basisstation an das Video-Kommunikationsendgerät VKE übermittelte, komprimierte Audio-Informationen ai werden von der DECT-Funkeinheit HF dekomprimiert, an die Audio-Einheit AUD übermittelt und nach erfolgter Digital/Analog-Wandlung über den Lautsprecher SP wiedergegeben.

Alternativ werden die durch die Audio-Einheit AUD gebildeten, digitalen Audio-Informationen ai an die Komprimiereinheit KPR weitergeleitet - durch strichlierte Linien angedeutet. Durch die Komprimiereinheit KPR werden die Audio-Informatio­ nen ai' komprimiert und die komprimierten Audio-Informationen kai' zusammen mit den komprimierten Video-Informationen kvi an die DECT-Funkeinheit HF übermittelt. Vorteilhaft werden die an die Komprimiereinheit KPR übermittelten Video- und Audio-Informationen vi, ai' zu einem gemeinsamen, komprimier­ ten Video/Audio-Datenstrom vai zusammengefaßt und an die DECT-Funkeinheit HF übermittelt. Der übermittelte Video/Audio-Datenstrom vai wird gemäß dem DECT-Standard auf mehrere DECT-Übertragungskanäle aufgeteilt, d. h. mehreren durch die DECT-Luftschnittstelle bereitgestellten DECT-Über­ tragungskanälen zugeteilt und über die Antenne A an die Basisstation übermittelt.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsvariante weist das Video-Kommunikationsendgerät VKE zusätzlich eine mit der Steuereinheit SE verbundene Video-Schnittstelle VSS auf, über die bereits realisierte Video-Endgeräte, beispielsweise eine Video-Kamera oder ein Fernsehgerät - nicht dargestellt -, an das Video-Kommunikationsendgerät VKE anschließbar sind. An die Video-Schnittstelle VSS herangeführte analoge oder digi­ tale Video- und/oder Audio-Signale vis, bzw. die durch diese repräsentierten Video- und/oder Audio-Informationen vi, ai werden über eine Verbindungsleitung VL an die Komprimierein­ heit KPR weitergeleitet und in beschriebener Art und Weise weiterverarbeitet.

Claims (11)

1. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät (VKE),

• - mit einer Funkeinheit (HF) zum drahtlosen Übermitteln von Video- und Audio-Informationen (vi, ai, ai') gemäß einem standardisierten Übertragungsverfahren,
• - mit einer Videokamera (VID) zum Bilden der Video-Informa­ tionen (vi)
• - mit einer Audio-Einheit (AUD) zum Bilden der Audio-Informa­ tionen (ai)
• - mit einer Komprimiereinheit (KPR) zum Komprimieren bzw. Dekomprimieren der Video- und optional der Audio-Informa­ tionen (vi, ai') in Abhängigkeit von einer festlegbaren Übertragungsgeschwindigkeit und dem standardisierten Über­ tragungsverfahren,
• - mit einer Anzeigeeinheit (ANZ) zur Wandlung der empfangenen Video-Informationen (vi) in optische Signale (vs), und
• - mit einer Steuereinheit (SE) zur prozeduralen Steuerung der Funkeinheit (HF), Komprimiereinheit (KPR), Videokamera (VID), Audio-Einheit (AUD) und der Anzeigeeinheit (ANZ) und zur Überwachung des schnurlosen Video-Kommunikationsend­ gerätes (VKE).

2. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Funkeinheit (HF) gemäß dem DECT- oder dem CDMA- Standard oder einem weiteren auf einem TDMA- und/oder FDMA- Zugriffsverfahren basierenden Übertragungsverfahren ausge­ staltet ist, und
• - daß Mittel zur Digitalisierung der Video- und Audio-Infor­ mationen (vi, ai) angeordnet sind.

3. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komprimiereinheit (KPR) gemäß dem Standard H.261/263 oder dem MPEG-Standard ausgestaltet ist.

4. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkeinheit (HF) derart ausgestaltet ist daß die gemäß dem DECT- oder CDMA-Standard zur Verfügung stehenden Übertragungskanäle ISDN-Protokollgerecht konfigurierbar sind.

5. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät, nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß dem DECT- oder CDMA-Standard zur Verfügung stehenden Übertragungskanäle in Abhängigkeit von der Bild- bzw. Übertragungsqualität der Video- und/oder Audio-Informa­ tionen (vi, ai) konfigurierbar sind.

6. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Kommunikationsendgerät zumindest eine serielle Schnittstelle (RS) zur Übertragung von digitalisierten Video- und/oder Audio- und/oder Signalisierungs-Informationen auf­ weist.

7. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Audio-Einheit (AUD) zumindest ein Mikrofon (MC) oder zumindest einen Lautsprecher (SP) oder eine Kombina­ tion davon, und
• - daß die Anzeigeeinheit (ANZ) zumindest einen Bildschirm oder Display umfaßt.

8. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Kommunikationsendgerät (VKE) eine Bedien-Ein­ heit (TB) für die Signalisierung sowie zur Steuerung der Anzeigeeinheit (ANZ) und der Audio-Einheit (AUD) aufweist.

9. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (ANZ) und die Bedien-Einheit (TB) derart ausgestaltet sind, daß Video-Konferenzen signalisier­ bar und steuerbar sind.

10. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Kommunikationsendgerät (VKE) eine analoge oder digitale Video-Schnittstelle (VSS) zur Übertragung von analo­ gen oder digitalen Video- und/oder Audio-Informationen (vi, ai) aufweist.

11. Schnurloses Video-Kommunikationsendgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Video-Schnittstelle (VSS) durch eine SCART-Buchse oder einen SCART-Stecker realisiert ist.