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.
Die gerätetechnische Basis der Übertragung
Die Standardisierungsbehörde ITU-T definiert vier große Gerätegruppen:
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Der Standard H.239
Eine klassische Videokonferenz hat einen Audio-, einen Video- und optional einen Datenkanal. H.239
[1] definiert das Verfahren, einen zweiten Videokanal bei Verwendung der Protokolle H.320 und H.323 zu benutzen, um z.B. eine Präsentation als Video oder das Bild einer zweiten Kamera zu zeigen. H.239 ersetzt damit proprietäre Verfahren (z.B. People+Content, DuoVideo). Alle diese Verfahren lassen jedoch ein Application Sharing nicht zu, da kein beiderseitiger Zugriff auf die Daten möglich ist.
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.
Proprietäre Peer-to-Peer Systeme
Peer-to-Peer (P2P)- Videokonferenzsysteme verzichten auf zentrale Gruppen- und Kommunikationsserver, wie er bei H.323-Systemen durch Gatekeeper und MCU gegeben ist. Stattdessen wird Gruppen- und Dienstgütemanagement in die Endgeräte verlagert. P2P-Videokonferenzsysteme sind zumeist Desktopsysteme. Es sind proprietäre Systeme und unterliegen keiner Standardisierung. Beispiel für P2P-Videokonferenzsysteme sind das System Galaxee (entstanden aus BRAVIS der BTU Cottbus), das System daViKo (entstanden an der FHTW Berlin) und Skype.
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.
Quellen
- ^H.239 Standard H.239 Standard bei der ITU-T (englisch)
Siehe auch
- Ekiga, früher GnomeMeeting (Linux, H.323 und SIP)
- Linphone (Linux und Windows, SIP Protokoll)
- WengoPhone
- Skype (ab Version 2.0.0.69; Mac OS X)
- NetMeeting (Windows 9X, 2000, XP)
- iChat (Mac OS X)
- OpenH323 (OpenPhone)
Weblinks
- Das Kompetenzzentrum für Videokonferenzdienste (VCC) an der TU Dresden
- Das DFG-Forschungsprojekt an der Universität Duisburg-Essen
- Artikel in c't (22/2003) zur Videotelefonie
- Artikel in c't (01/2007) zu Videokonferenzen im Netz
