Videokonferenz
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Eine Videokonferenz ist ein audiovisuelles Telekommunikationsverfahren. Während dieser werden (Bewegt-)Bild und Ton und optional Anwenderdaten (z. B. Dokumente/PC-Inhalte) zwischen zwei oder mehr Standorten übertragen. Die Anlagen verwenden Kamera und Mikrofon als Eingabegeräte sowie Bildschirm und Lautsprecher als Ausgabegeräte.
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[Bearbeiten] Die gerätetechnische Basis der Übertragung
Die Standardisierungsbehörde ITU-T definiert vier große Gerätegruppen:
[Bearbeiten] Videokonferenz-Endgeräte
Der Videokonferenzmarkt bietet eine Reihe von Anlagen- beziehungsweise Umsetzungsvarianten an, deren Ausstattung im Wesentlichen vom Einsatzzweck abhängt.
Desktop-Systeme
Bei Desktopsystemen sind die notwendigen Komponenten in einem PC eingebaut. Es wird dafür neben einer externen Kamera (heute meist USB-Webcam) auch ein Mikrofon beziehungsweise Headset benötigt. Man unterscheidet hardware-basierte (Kodierung und Dekodierung auf einer Steckkarte) und rein software-basierte Desktop-Systeme. Neben den relativ geringen Kosten haben Desktopsysteme den Vorteil, dass der Anwender während der Videokonferenz vollen Zugriff auf seine Daten und die auf dem PC installierten Programme hat. Desktopsysteme eignen sich daher insbesondere dort, wo im Rahmen von Konferenzen auch eine gemeinsame Datenbearbeitung erfolgen soll, etwa mit Hilfe der Software NetMeeting® oder VNC.
Settop-Boxen / Rollabouts
Diese Kompaktsysteme sind spezielle Geräte, zu deren Betrieb in der Regel lediglich noch ein Monitor und die entsprechenden Netzanschlüsse (ISDN und/oder LAN) benötigt werden. Aufgrund des geringen Gewichtes und der einfachen Installation eignen sich diese Geräte auch für den mobilen Einsatz.
Raumsysteme
Raumsysteme sind modular aufgebaute, leistungsstarke Anlagen. Durch variable Ausstattungsmerkmale sind Systemkonfigurationen für fast jede Anwendung möglich. Leistungsstarke Kameras, Raummikrofone und große Monitore erlauben auch in großen Konferenzräumen den Einbau dieser Systeme, die auch die Einbindung weiterer Peripherieeinrichtungen wie zum Beispiel Dokumentenkameras ermöglichen.
Sonstige Geräte
Hierzu gehören die in der Entwicklung befindliche Mobilfunk-Videokonferenz per UMTS oder die Bildtelefonie.
[Bearbeiten] Multipoint Control Unit (MCU)
MCUs sind Sternverteiler – auch als Reflector bezeichnet – für Gruppenkonferenzen. Sie sind immer dann notwendig, wenn mehr als zwei Teilnehmer an einer Konferenz teilnehmen wollen. Es handelt sich um Hard- und/oder Softwarelösungen, die eine oder mehrere Mehrpunktkonferenzen verwalten und steuern. Die MCU ist mit allen Teilnehmern verbunden. Sie verwaltet und regelt die ein- und ausgehenden Video- und Audiodatenströme. In Deutschland werden MCUs zum Beispiel innerhalb des DFN-Vereins [1] zum Betrieb seines Dienstes VideoConference eingesetzt. Aber auch Unternehmen und große Landesverwaltungen wie z.B. in NRW setzen MCUs für Videokommunikation ein. MCUs unterstützen u. a. die Protokolle H.323 und SIP.
[Bearbeiten] Gatekeeper
Der Gatekeeper ist eine zentrale logische Komponente der Videokonferenz, die unter anderem den Verbindungsaufbau zwischen den Endgeräten und der MCU organisieren kann. Er kann auch die Datenströme als Proxy weiterleiten. Alle Geräte, welche einem Gatekeeper zugeordnet sind, befinden sich in der gleichen Zone (ähnlich den Vorwahlnummern beim Telefon). Mit einem Gatekeeper werden Adressumsetzungen durchgeführt.
[Bearbeiten] Gateway
Ein Gateway verbindet unterschiedliche Netze miteinander und ist über die OSI-Schichten 4 bis 7 implementiert. Dabei konvertieren Gateways Protokolle ineinander, können aber auch die Kopplung von zwei Netzwerken übernehmen. Bei gemeinsamer Nutzung von ISDN- und TCP/IP-Endgeräten ist der Einsatz eines Gateways zwingend notwendig.
[Bearbeiten] Peer-to-Peer-Videokonferenzsysteme
Peer-to-Peer (P2P)- Videokonferenzsysteme stellen einen alternativen Ansatz zu den herkömmlichen zentralistischen Videokonferenz- systemen dar, wie z. B. den H.323-Systemen. Sie verzichten auf einen zentralen Gruppen- und Kommunikationsserver, wie er bei den H.323-Systemen durch den Gatekeeper und die MCU gegeben ist. Stattdessen wird die gesamte Intelligenz in die Endsysteme, d. h. die PCs und Workstations, verlagert. P2P-Konferenzen benötigen ein verteiltes Gruppen- und Dienstgütemanagement. Der große Vorteil von P2P- Videokonferenzsystemen besteht darin, dass sie die Durchführung von Videokonferenzen unabhängig von einer bestehenden Videokonferenz- infrastruktur (MCU, Gatekeeper) gestatten. Damit werden insbesondere spontane Konferenzen unterstützt. P2P-Videokonferenzsysteme sind zumeist Desktopsysteme. Sie sind deutlich billiger als herkömmliche Videokonferenzlösungen, was einem größeren Nutzerkreis den Zugang zu dieser Technologie ermöglicht. P2P-Videokonferenzen sind gegenwärtig noch Gegenstand der Forschung. Sie unterliegen bisher keiner Standardisierung. Beispiel für P2P-Videokonferenzsysteme sind das System BRAVIS der BTU Cottbus und das System daViKo der FHTW Berlin.
[Bearbeiten] Protokolle als Basis der Übertragung
Einen wichtigen Teil der technischen Basis bilden die Protokolle H.320, H.323 und T.120. Diese Protokolle sind so genannte Regenschirmnormen, welche noch andere Protokolle zu einzelnen Aspekten beinhalten.
[Bearbeiten] Das Protokoll H.323
Das wichtigste Protokoll für den Betrieb im Internet ist das Protokoll H.323. Die Norm regelt die Zusammenarbeit für Videotelefonie-Endgeräte, die über ein LAN/WAN verbunden sind. Innerhalb des Rahmens von H.323 wird im Protokoll H.225 die Steuerung der Verbindung und die Umsetzung von IP-Adressen geregelt, mittels H.245 einigen sich die Geräte darauf, welche Dienste sie unterstützen. Das betrifft vor allem die Videokomprimierung nach H.261, H.263 oder H.264 und die Audiokodierung von G.711 bis G.729.
[Bearbeiten] Das Protokoll H.320
Das Protokoll H.320 regelt den Betrieb von schmalbandigen Videotelefonieendgeräten (z. B. ISDN, Sat, Richtfunk) und enthält, wie H.323, weitere Rahmenspezifikationen.
[Bearbeiten] Das Protokoll T.120
Mit Hilfe des Protokolls T.120 werden Datenanwendungen innerhalb einer Videokonferenz realisiert. Es umfasst neun Richtlinien, welche den Verbindungsauf- und -abbau, die Flusskontrolle, die Zusammenarbeit mit MCUs, die Verwendung von Whiteboards, den Dateitransfer und das Application Sharing detailliert festlegen.
[Bearbeiten] Das Protokoll H.239
Der Standard beschreibt einen zweiten Medienstrom (Video, Audio oder Daten), der von den Herstellern unter verschiedenen Namen (z. B. People+Content, DuoVideo) in erster Linie für die Übertragung von Präsentationen genutzt wird . Diese proprietären Lösungen werden sukzessive in einen interoperablen Standard überführt, der jedoch ein Application Sharing nicht zulässt, da kein beiderseitiger Zugriff auf die Daten möglich ist. Vgl. [2]
[Bearbeiten] Das Protokoll SIP
Das Session Initiation Protocol (SIP) wurde für die Übertragung von Multimedia-Anwendungen entwickelt. SIP basiert auf SMTP und HTTP und ist nicht mit H.323 oder H.320 kompatibel. Es dient zum Aushandeln der Kommunikationsmodalitäten, die Kommunikation wird nachfolgend mit dem Session Description Protocol vereinbart. Der Datentransfer selbst findet dann meist direkt zwischen den Endpunkten mit anderen Internetprotokollen wie dem Real Time Transport Protocol statt.
[Bearbeiten] Geschichte der Videokonferenz
Die Entwicklung der Videokonferenz begann bereits in den zwanziger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts, parallel zur Entwicklung des Fernsehens; sie war jedoch am Markt bis zum Beginn der neunziger Jahre wenig erfolgreich. Dann führten verbesserte Kompressionsmöglichkeiten der nunmehr digitalen Daten, die Standardisierung der bis dato proprietären Verfahren, der Einzug des PC sowie die Verfügbarkeit von ISDN zu ersten Erfolgen. Mit der zunehmenden Umstellung auf IP-basierte Übertragungen profitiert die Videokonferenz heute immer stärker von der Verfügbarkeit breitbandiger Verbindungen – Experten sagen daher einer wachsende Verbreitung dieser Kommunikationstechnologie voraus.
[Bearbeiten] Siehe auch
- Ekiga, früher GnomeMeeting (Linux)
- WengoPhone
- Skype (ab Version 2.0)
- NetMeeting (Windows 9X, 2000, XP)
- OpenH323
[Bearbeiten] Weblinks
[Bearbeiten] Allgemein
- Das Kompetenzzentrum für Videokonferenzdienste (VCC) an der TU Dresden
- Das DFG-Forschungsprojekt an der Universität Duisburg-Essen
- DFNVC - Videokonferenzdienst des Verein "Deutsches Forschungsnetz“ (Provider und Infrastrukturanbieter aller deutschen Universitätseinrichtungen)
- ELSAvision Beschreibung eines populären ISDN hardwarebasierenden Videokonferenzsystems nach H.320, das trotz Einstellung der Produktion aufgrund der verfügbaren API noch heute in zahlreichen medizinischen und betrieblichen Zwecken Anwendung findet.
- Artikel in c't (22/2003) zur Videotelefonie
