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Enrico Unger 1
Mediensysteme Projekt: Virtueller SeminarraumB
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VIDEOKONFERENZSYSTEMEVIDEOKONFERENZSYSTEME
Enrico UngerEnrico Unger 22
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GliederungGliederung
1.1. Was ist eine Videokonferenz und wo sind ihre Was ist eine Videokonferenz und wo sind ihre Anwendungsgebiete ?Anwendungsgebiete ?
2.2. Warum gibt es Videokonferenzen ?Warum gibt es Videokonferenzen ?3.3. Arten von VideokonferenzsystemenArten von Videokonferenzsystemen
1.1. Unterteilung in ProduktgruppenUnterteilung in Produktgruppen2.2. Unterteilung bzgl. der TeilnehmerzahlUnterteilung bzgl. der Teilnehmerzahl
4.4. TechnikTechnik1.1. VerbindungstechnikVerbindungstechnik2.2. BandbreitenBandbreiten
5.5. StandardsStandards6.6. Vorstellung von 2 SystemenVorstellung von 2 Systemen
1.1. JaTekJaTek2.2. VIRTUE VIRTUE
7.7. Artikel, Features, ForschungArtikel, Features, Forschung8.8. QuellenverzeichnisQuellenverzeichnis
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1.Was ist eine Videokonferenz/ 1.Was ist eine Videokonferenz/ AnwendungsgebieteAnwendungsgebiete
Was ist eine VideokonferenzWas ist eine Videokonferenz• audio- visuelle Realtime Kommunikationaudio- visuelle Realtime Kommunikation• Teilnehmer Teilnehmer hören – werden gehört, hören – werden gehört,
sehen – werden gesehen sehen – werden gesehen
und sprechen zur selben und sprechen zur selben ZeitZeit
AnwendungsgebieteAnwendungsgebiete• Allgemeines Geschäftsleben Allgemeines Geschäftsleben Meetings Meetings• Medizin Medizin Ferndiagnosen Ferndiagnosen• Distance Learning Distance Learning Universitäten Universitäten
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2. Warum gibt es Videokonferenzsysteme ?2. Warum gibt es Videokonferenzsysteme ?
Kostenreduzierung (Reisekosten)Kostenreduzierung (Reisekosten)
steigende Produktivität (mehr Zeit am Arbeitsplatz anstatt im steigende Produktivität (mehr Zeit am Arbeitsplatz anstatt im Flugzeug)Flugzeug)
erhöhte Kommunikation (da Möglichkeit auf Zugriff von externen erhöhte Kommunikation (da Möglichkeit auf Zugriff von externen Wissen)Wissen)
schnellere Entscheidungsfindung / Krisenmanagementschnellere Entscheidungsfindung / Krisenmanagement
Vereinfachung der Kommunikation (Sprache + visuelle Vereinfachung der Kommunikation (Sprache + visuelle Kommunikation)Kommunikation)
Umweltfreundlich !Umweltfreundlich !
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3.1 Unterteilung in Produktgruppen3.1 Unterteilung in Produktgruppen
DesktopsystemeDesktopsysteme• Lösung für den ArbeitsplatzLösung für den Arbeitsplatz• Installation von zusätzlichen Geräten (Kamera, Mikrophon, Installation von zusätzlichen Geräten (Kamera, Mikrophon,
Kopfhörer)Kopfhörer)
KompaktsystemeKompaktsysteme• System und Kamera bilden eine EinheitSystem und Kamera bilden eine Einheit• zusätzliche Geräte (Fernbedingung, Multiplexer)zusätzliche Geräte (Fernbedingung, Multiplexer)
GruppensystemeGruppensysteme• leistungsstarke Komplettlösungleistungsstarke Komplettlösung• Hochauflösende KamerasHochauflösende Kameras• Raummikrophone, Dual MonitoringRaummikrophone, Dual Monitoring• Installationen in großen KonferenzräumenInstallationen in großen Konferenzräumen
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3.1 Unterteilung in Produktgruppen3.1 Unterteilung in Produktgruppen
SystemSystem VorteilVorteil NachteilNachteil BildBild SystemSystem
DesktopDesktop
SystemSystem
günstiggünstig voller Datenzugriffvoller Datenzugriff leichte Installationleichte Installation
Systemstabilität Systemstabilität 2 Personen2 Personen
NetmeetingNetmeeting ElsaVisionIIElsaVisionII IntelProShare IntelProShare
500500
KompaktKompakt
SystemSystem
Lösung für Arbeitsplatz oder Lösung für Arbeitsplatz oder
kleineren Konferenzraumkleineren Konferenzraum mobilmobil hochwertige Kameras hochwertige Kameras
(Schwenk-, Neige-, (Schwenk-, Neige-,
Zoomfunktionen)Zoomfunktionen) Multipoint fähigMultipoint fähig
für kleine- mittlerefür kleine- mittlere
Personengruppen Personengruppen teuerteuer
Tandberg 800Tandberg 800 Intel Intel
TeamStationTeamStation
GruppenGruppen
SystemSystem
große Personengruppengroße Personengruppen Unterstützung von mehreren Unterstützung von mehreren
MonitorenMonitoren mehrere Ein – und Ausgänge mehrere Ein – und Ausgänge
fest installiertfest installiert extrem teuerextrem teuer
Tandberg Tandberg
70007000 Tandberg Tandberg
60006000
Abb.1
Abb.2
Abb.3
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3.2 Unterteilung bzgl. der Teilnehmerzahl3.2 Unterteilung bzgl. der Teilnehmerzahl
Point – to – Point VerbindungPoint – to – Point Verbindung• 2 Teilnehmer2 Teilnehmer
Multipoint VerbindungMultipoint Verbindung• n Teilnehmern Teilnehmer• MCU (Multi Control Unit) benötigtMCU (Multi Control Unit) benötigt
empfangen, mixen und versenden von Audio-, Video- und empfangen, mixen und versenden von Audio-, Video- und DateninformationenDateninformationen
ermöglicht Anwahl eines beliebigen Teilnehmersermöglicht Anwahl eines beliebigen Teilnehmers abhängig von Verbindungstechnikabhängig von Verbindungstechnik
Person 1 Person 2
Person 1
Person 2Person 4
Person 3
Person 5
MCUMCU
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4.1 Verbindungstechnik4.1 Verbindungstechnik
Videokonferenzen können über das ISDN- Netz oder über IP Videokonferenzen können über das ISDN- Netz oder über IP Verbindungen (Internet / Intranet) stattfindenVerbindungen (Internet / Intranet) stattfinden
ISDN (integrated services digital network)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 VerbindungenIP 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)
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4.1 Verbindungstechnik4.1 Verbindungstechnik
für Verbindungen zwischen IP Teilnehmern und ISDN für Verbindungen zwischen IP Teilnehmern und ISDN Teilnehmern muss ein Teilnehmern muss ein GatewayGateway und und GatekeeperGatekeeper zwischengeschaltet werdenzwischengeschaltet werden
diese überwachen die Netzbelastungen und verbinden die 2 diese überwachen die Netzbelastungen und verbinden die 2 unterschiedlichen Verbindungstechnikenunterschiedlichen Verbindungstechniken
MCUMCUH.323H.323
LAN
MCUMCUH.320H.320
ISDN
Person 1
Person 2
Person 3
Person 4Gateway/Gateway/GatekeeperGatekeeper
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4.2 Bandbreiten4.2 Bandbreiten
Übersicht über Bandbreiten von VerbindungstechnologienÜbersicht über Bandbreiten von Verbindungstechnologien
ProblemProblem• Videoübertragungen sind sehr DatenintensivVideoübertragungen sind sehr Datenintensiv• Bandbreite begrenztBandbreite begrenzt
Lösung in KompressionstechnikenLösung in Kompressionstechniken
ModemModem 14,4 – 56 KBit/s14,4 – 56 KBit/s
ISDNISDN 64 – 128 KBit/s64 – 128 KBit/s
EthernetEthernet 10 MBit/s10 MBit/s
Fast EthernetFast Ethernet 100 MBit/s100 MBit/s
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5. Standards5. Standards
wichtig um Kompatibilität zwischen verschiedenen wichtig um Kompatibilität zwischen verschiedenen Videokonferenzsystemen zu gewährleistenVideokonferenzsystemen zu gewährleisten
deshalb internationale Einrichtungen für Festlegung von deshalb internationale Einrichtungen für Festlegung von StandardsStandards• ITU (International Telecommunications Union)ITU (International Telecommunications Union)
beschließt weltweite Telekommunikations Standardsbeschließt weltweite Telekommunikations Standards
• IMTC (Internationale Multimedia Telefonconferencing IMTC (Internationale Multimedia Telefonconferencing Consortium)Consortium)
Zusammenschluss von Firmen für Entwicklung kompatibler Zusammenschluss von Firmen für Entwicklung kompatibler VideokonferenzsystemeVideokonferenzsysteme
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5. Standards - Videokonferenzen5. Standards - Videokonferenzen
Überstandards der ITUÜberstandards der ITU
VideostandardsVideostandards
H.320H.320 Verbindungen über ISDN NetzVerbindungen über ISDN Netz
H.323H.323 Verbindungen über Internet oder LANVerbindungen über Internet oder LAN
H.324H.324 Verbindung über analoges Telefonnetz (UNGEEIGNET)Verbindung über analoges Telefonnetz (UNGEEIGNET)
T.120T.120 Datenaustausch / DatenübertragungDatenaustausch / Datenübertragung
H.261H.261 Videocodierung für Auflösungsformate Videocodierung für Auflösungsformate CIF (Common Interchange Format) (352 x 288 Bildpunkte) CIF (Common Interchange Format) (352 x 288 Bildpunkte) QCIF (Quarter Common Interchange Format) QCIF (Quarter Common Interchange Format)
(176 x 144 Bildpunkte)(176 x 144 Bildpunkte)
H.263H.263 Videocodierung für Auflösungsformate Videocodierung für Auflösungsformate H.261 + H.261 + SQCIF (128 x 96 Bildpunkte)SQCIF (128 x 96 Bildpunkte) 4CIF (704 x 576 Bildpunkte)4CIF (704 x 576 Bildpunkte) 16CIF (1408 x 1152 Bildpunkte)16CIF (1408 x 1152 Bildpunkte)
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5. Standards - Videokonferenzen5. Standards - Videokonferenzen
AudiostandardsAudiostandards
TransportprotokollTransportprotokoll
G.711G.711 3,4 KHz bei 64 KBit/s3,4 KHz bei 64 KBit/s
G.722G.722 überträgt beste Tonqualitätüberträgt beste Tonqualität benötigt hohe Bandbreitebenötigt hohe Bandbreite 7 KHz bei 64 KBit/s7 KHz bei 64 KBit/s
G.728G.728 Anwendung bei niedriger ÜbertragungsrateAnwendung bei niedriger Übertragungsrate 3,4 KHz bei 16 KBit/s3,4 KHz bei 16 KBit/s Rest der Bandbreite für VideoübertragungRest der Bandbreite für Videoübertragung
RTPRTP
RFC 1889RFC 1889 Transportprotokoll für Echtzeit AnwendungenTransportprotokoll für Echtzeit Anwendungen
RFC 1890RFC 1890 Profil für Audio- und VideokonferenzenProfil für Audio- und Videokonferenzen
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5. Standards - Videokonferenzen5. Standards - Videokonferenzen
Überblick über Standards bzgl. ihrer VerbindungstechnikenÜberblick über Standards bzgl. ihrer Verbindungstechniken
ISDN H.320ISDN H.320
LAN H.323LAN H.323
Video: H.261
Audio: G.711G.722G.728
Daten: T.120
Video: H.261H.263
Audio: G.711G.722G.728
Daten: T.120
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6.1 JaTek6.1 JaTek
JaTek (Java Based Teleteaching Kit)JaTek (Java Based Teleteaching Kit) Teleteaching / Telelearnig Komplettsystem programmiert in Teleteaching / Telelearnig Komplettsystem programmiert in
JavaJava kurze Erläuterungen von Funktionalitäten dieses Systemskurze Erläuterungen von Funktionalitäten dieses Systems bestehend aus Modulenbestehend aus Modulen
• JaTekJaTek – Hauptmodul – Hauptmodul Templates für Aufgabentypen für Materialerstellung des TutorsTemplates für Aufgabentypen für Materialerstellung des Tutors
• formatierte Texte (HTML …)formatierte Texte (HTML …)• Tabellen, Multiple ChoiceTabellen, Multiple Choice
Offices - Funktionen (Cut / Copy / Paste)Offices - Funktionen (Cut / Copy / Paste) Gruppenverwaltung (Rechte vergeben, Gruppen zusammenstellen)Gruppenverwaltung (Rechte vergeben, Gruppen zusammenstellen) Benutzerkonten (erlaubt persönliche Einstellungsoptionen)Benutzerkonten (erlaubt persönliche Einstellungsoptionen) Animationen (Zusammenstellen von Powerpointfolien zu einem Animationen (Zusammenstellen von Powerpointfolien zu einem
Vortrag)Vortrag) Übungsaufgaben (Übungstemplates)Übungsaufgaben (Übungstemplates)
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6.1 JaTek6.1 JaTek
weitere Moduleweitere Module• JaWoSJaWoS (Java Based Workgroups Support) (Java Based Workgroups Support)
stellt Gruppenwerkzeuge für kooperatives Arbeiten zur Verfügungstellt Gruppenwerkzeuge für kooperatives Arbeiten zur Verfügung• ChatChat• WhiteBoardWhiteBoard• BlackBoard (Themensystem / Newssystem)BlackBoard (Themensystem / Newssystem)• SharedDocument (verteilter Text – und Grafikeditor gleichzeitiges Bearbeiten von SharedDocument (verteilter Text – und Grafikeditor gleichzeitiges Bearbeiten von
Dokumenten)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 Lehrmaterialienerlaubt 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 Logging (Aufzeichnung der Lehrmaterialien zur weiteren Bearbeitung nach der
Präsentation)Präsentation)
es existieren noch weitere Module (hier nicht aufgeführt)es existieren noch weitere Module (hier nicht aufgeführt)
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6.1 JaTek6.1 JaTek
Architektur des JaTek- SystemsArchitektur des JaTek- Systems
durch eine Desktopsystemlösung kann dieses Programm für durch eine Desktopsystemlösung kann dieses Programm für Videokonferenzen mit anderen Clients erweitert werden Videokonferenzen mit anderen Clients erweitert werden
Abb. 4
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6.2 VIRTUE6.2 VIRTUE
VIRTUE (Virtual Team User Environment) 3D- VIRTUE (Virtual Team User Environment) 3D- VideokonferenzsystemVideokonferenzsystem
für Forschung und Entwicklung ein Konsortium gegründet aus für Forschung und Entwicklung ein Konsortium gegründet aus Firmen und Forschungseinrichtungen wie TNO Human Factor, Firmen und Forschungseinrichtungen wie TNO Human Factor, Sony, Heinrich- Hertz Institut, …Sony, Heinrich- Hertz Institut, …
3D live Videobilder 3D live Videobilder Eindruck vermitteln, dass alle Eindruck vermitteln, dass alle Videokonferenzteilnehmer in einem Raum sindVideokonferenzteilnehmer in einem Raum sind• Ziel: face- to- face Kommunikation mit all ihren Eigenschaften (Gestik, Ziel: face- to- face Kommunikation mit all ihren Eigenschaften (Gestik,
Augenkontakt, korrekte Soundwiedergabe)Augenkontakt, korrekte Soundwiedergabe) zur Zeit bestehendes System ausgelegt für 3 Teilnehmerzur Zeit bestehendes System ausgelegt für 3 Teilnehmer Software / Hardware ArchitekturSoftware / Hardware Architektur
• 2 Teile Analyse und Synthese2 Teile Analyse und Synthese• Codierung und Decodierung mit MPEG 2 Standard Codierung und Decodierung mit MPEG 2 Standard Auflösungsformat Auflösungsformat
CCIR REC 601 (Tv Qualität)CCIR REC 601 (Tv Qualität)• Sony entwickelte für dieses System PCI Board mit neuesten MPEG 2 Sony entwickelte für dieses System PCI Board mit neuesten MPEG 2
EN- / DecoderEN- / Decoder
Enrico UngerEnrico Unger 1919
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6.2 VIRTUE6.2 VIRTUE
Prozesskette von VIRTUEProzesskette von VIRTUE• SegmentationSegmentation
Foreground/ Background (verringert Rechenanspruch)Foreground/ Background (verringert Rechenanspruch) Skin Colour (Trennung Handregion)Skin Colour (Trennung Handregion)
• RectificationRectification linear Transformation der Stereobilder (Aufnahmen stammen von 2 linear Transformation der Stereobilder (Aufnahmen stammen von 2
Kamerapaaren rechts und links des Users)Kamerapaaren rechts und links des Users) dadurch Teilung des Bildes in horizontale und vertikale möglich dadurch Teilung des Bildes in horizontale und vertikale möglich
(beschleunigt Synthese)(beschleunigt Synthese) 3D Analysis3D Analysis
• Disparity Analyse genutzt (sucht Pixelpaare, die denselben 3D Punkt Disparity Analyse genutzt (sucht Pixelpaare, die denselben 3D Punkt abbilden) abbilden) Entwicklung eines Hybridblockes der dieses in Echtzeit Entwicklung eines Hybridblockes der dieses in Echtzeit berechnetberechnet
Enrico UngerEnrico Unger 2020
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6.2 VIRTUE6.2 VIRTUE
• Virtual View SynthesisVirtual View Synthesis Motion parallaxMotion parallax
• Ansicht aller Teilnehmer aus der besten Perspektive Ansicht aller Teilnehmer aus der besten Perspektive somit somit Augenkontakt möglich Augenkontakt möglich
• Headtracker ModulHeadtracker Modul genaue Schätzung genaue Schätzung
der Betrachterposition der Betrachterposition im 3D Raum im 3D Raum (durch Gesichtsabtastung (durch Gesichtsabtastung Koordinaten der Koordinaten der Augen in Augen in 2D 2D daraus daraus
Berechnung der Berechnung der Kopfposition in Kopfposition in
3D 3D möglich) möglich)
Abb. 5
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6.2 VIRTUE6.2 VIRTUE
Aufbau des SystemsAufbau des Systems• realer halbrunder realer halbrunder
Konferenztisch, der Konferenztisch, der nahtlos auf dem nahtlos auf dem
Bildschirm fortgesetzt Bildschirm fortgesetzt wird (Eindruck: wird (Eindruck:
runder Tisch) runder Tisch)• Fernteilnehmer werden Fernteilnehmer werden
dann nach den genannten dann nach den genannten Verfahren auf den Verfahren auf den
Bildschirm platziert Bildschirm platziert• 61‘‘ Plasma Bildschirm61‘‘ Plasma Bildschirm• LautsprechersystemLautsprechersystem• KamerasystemKamerasystem• grafische Schreibfläche mit Eingabegeräten für grafische Schreibfläche mit Eingabegeräten für
DokumentensharingDokumentensharing
Abb. 6
Enrico UngerEnrico Unger 2222
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7. Artikel, Features, Forschung7. Artikel, Features, Forschung
Studie des Chartered Institute of Purchasing and Supply Studie des Chartered Institute of Purchasing and Supply (CIPS) belegt deutliche Reisekostensenkung (76% der (CIPS) belegt deutliche Reisekostensenkung (76% der Reisekosten eines Unternehmens sind Fehlinvestitionen)Reisekosten eines Unternehmens sind Fehlinvestitionen)
(Artikel siehe Quellenangabe)(Artikel siehe Quellenangabe)
Nachrichtensender n-tv führt seit 1996 auch ISDN Nachrichtensender n-tv führt seit 1996 auch ISDN Videokonferenzen, für die Einspielung ihrer Videokonferenzen, für die Einspielung ihrer Korrespondenten durchKorrespondenten durch• Vorteil keine Reservierungen von Satellitenleitungen und Vorteil keine Reservierungen von Satellitenleitungen und
StudiosStudios• keine Engpässe bei aktuellen Geschehnissenkeine Engpässe bei aktuellen Geschehnissen
(Artikel siehe Quellenangabe)(Artikel siehe Quellenangabe)
Enrico UngerEnrico Unger 2323
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7. Artikel, Features, Forschung7. Artikel, Features, Forschung
FeaturesFeatures• Kamerasteuerungen per Fernbedienung am eigenen und Kamerasteuerungen per Fernbedienung am eigenen und
fremden Standortfremden Standort• Akustiksensoren mit Ortungsmikrophonen (orten Sprecher und Akustiksensoren mit Ortungsmikrophonen (orten Sprecher und
zoomen sich auf diesen ein)zoomen sich auf diesen ein)
ForschungForschung• Cyberspace MeetingsCyberspace Meetings• projizierte Teilnehmer in einen Meetingraum mit virtuellen projizierte Teilnehmer in einen Meetingraum mit virtuellen
Präsentationen, die bearbeitet werden könnenPräsentationen, die bearbeitet werden können
Videobeitrag vom 29.10.2001 auf 3SatVideobeitrag vom 29.10.2001 auf 3Sat(siehe Quellenangabe)(siehe Quellenangabe)
Enrico UngerEnrico Unger 2424
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8. Quellenangaben8. Quellenangaben
AbbildungenAbbildungen• Abb.1: www.gwdg.de/ELSAvisionII.htmAbb.1: www.gwdg.de/ELSAvisionII.htm• Abb.2: www.vi2vi.com/produkte/paket/kompakt.htmlAbb.2: www.vi2vi.com/produkte/paket/kompakt.html• Abb.3: www.maertens.net/html/konferenz/raum.htmAbb.3: www.maertens.net/html/konferenz/raum.htm• Abb.4: www.jatek.deAbb.4: www.jatek.de• 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
BücherBücher• Hg. Rechenberg, Pomberger: Informatik- Handbuch. Hanser Verlag München, 1999 Hg. Rechenberg, Pomberger: Informatik- Handbuch. Hanser Verlag München, 1999 22..
InternetadressenInternetadressen• www.vi2vi.comwww.vi2vi.com• www.k-n-t.net/index.htmwww.k-n-t.net/index.htm• www.jatek.dewww.jatek.de• www.vitec.de/wiss_video.htmlwww.vitec.de/wiss_video.html• vcc.urz.tu-dresden.de/vc-systeme/vcc.urz.tu-dresden.de/vc-systeme/• www.userpage.fu-berlin.de/~mafrech/vk/vks.htmlwww.userpage.fu-berlin.de/~mafrech/vk/vks.html
ArtikelArtikel• www.vnc.de/Megatrend_Videokonferenz.htmwww.vnc.de/Megatrend_Videokonferenz.htm• www.vi2vi.com/news2.htmlwww.vi2vi.com/news2.html
VideobeitragVideobeitrag• www.3sat.de/neues/dial/25296/index.htmlwww.3sat.de/neues/dial/25296/index.html
Enrico UngerEnrico Unger 2525
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ENDEENDE
DANKE FÜR IHRE DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEITAUFMERKSAMKEIT
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