DE19503515A1 - Übertragungssystem für gleichzeitige Mehrfachübertragung von mehreren Bild- und Tonsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungssystem der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher bezeichneten Art. Ein solches System ist in der DE-PS 44 20 212 beschrieben.

Bei Mehrpersonen-Videokonferenzen zwischen zwei Orten wer­ den in der Regel die Tonsignale mehrerer Sprecher über meh­ rere Mikrofone aufgenommen und einkanalig zusammengefaßt. Die Wiedergabe des einkanalig übertragenen Sprachsignals erfolgt jedoch häufig über zwei Lautsprecher recht und links vom Bildmonitor. Auf diese Weise ist es möglich, an jedem der zwei Konferenzorte mit einem Echokompensator auszukommen, eine räumliche Wirkung von Bild- und Tonsigna­ len kann aber nicht erzielt werden (Gerfen, W.: Videokonfe­ renz, Alternative für weltweite geschäftliche Kommunikation - ein Leitfaden für Anwender. Heidelberg: R. v. Decker′s Verlag, G. Schenck, 1986).

In der Patentanmeldung P 4420212.1 ist ein Übertragungs­ system für gleichzeitige Mehrfachübertragung von mehreren Bild- und Tonsignalen beschrieben, bei dem die Bildfläche in Split-Screen-Technik in mindestens zwei Teilflächen unterteilt ist und bei dem die zugehörigen einkanaligen Tonsignale an eine stereophone Lautsprecheranordnung mit mindestens zwei Lautsprechern derart verteilt sind, daß den Kanälen der stereophonen Lautsprecheranordnung über eine Matrixschaltung bestimmte einkanalige Tonsignale in fester Zuordnung zugeführt sind und bei der die vertikale Unter­ teilung der horizontalen Bildfläche der Tonsignalverteilung angepaßt ist.

Bei einer solchen Mehrpunkt-Konferenz-Schaltung (Multi- Point-Arbeitskonferenz) erfolgt die gleichzeitige Mehrfach­ übertragung von mehreren Bild- und Tonsignalen so daß die einkanaligen Tonsignale der Bildwiedergabe seitenrichtig zugeordnet werden und eine richtungstreue Sprachwiedergabe bewirken.

Obwohl bei diesem Übertragungssystem das eigene Bild und das eigene Sprachsignal der Teilnehmer jeweils nicht wiedergegeben werden, entstehen auch bei günstiger akusti­ scher Entkopplung Rückwirkungen, die zum Teil direkt und zum anderen Teil über Reflexionen des Wiedergaberaumes von dem vorhandenen Mikrofon aufgenommen werden. Solche aku­ stisch offenen Enden mit Lautsprechern und einem oder mehreren Mikrofonen befinden sich bei jedem Teilnehmer, so daß nur bis zu einer begrenzten Lautstärke ein sicherer Betrieb der Konferenzschleifen möglich ist. Bei größerer Lautstärke und damit Verstärkung kann es schon bei natür­ lichem Wiedergabepegel zur Selbsterregung oder pfeifenden Rückkopplung kommen, was den Betrieb der Konferenzschaltung empfindlich stört bzw. unmöglich macht.

Auch merkliche Laufzeiten der Übertragungsstrecke, bzw. Verzögerungszeiten in der Signalverarbeitung (Bild-/Ton­ codec), können zu Störungen führen, da durch das geschil­ derte Übersprechen von den Lautsprechern zum Mikrofon hörbare Echos auftreten können.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgeführten Mängel in einem Maße zu reduzieren, daß in den Konferenzräumen natür­ liche Wiedergabepegel frei von den erwähnten Störungen bleiben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe auf die im Kennzeichen des Patentanspruch 1 beschriebene Art.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Kennzeichen des Patentansprüche 2 und 3 aufgeführt.

Eine nähere Erklärung der Erfindung und deren Wirkungsweise erfolgt im nachstehenden Ausführungsbeispiel. In den zugehörenden Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine stereophone Zweikanal-Konferenzanordnung mit einem Mikrofon M = 1, zwei Lautsprechern L = 2 und zwei Echokompensatoren EC = 2.

Fig. 2 eine stereophone Zweikanal-Konferenzanordnung mit zwei Mikrofonen M = 2, zwei Lautsprechern L = 2 und vier Echokompensatoren EC = 4.

Fig. 3 Prinzipdarstellung einer Konferenzverbindung mit einer Anordnung gemäß Fig. 2 (EC = 4, nicht dargestellt).

Fig. 4 Prinzipdarstellung einer Konferenzverbindung mit M = 3, L = 2 (EC = 6, nicht dargestellt).

Fig. 5 Prinzipdarstellung einer Konferenzverbindung mit M = 3, L = 3 (EC = 9, nicht dargestellt).

Bei gleichzeitiger Aktivität von zwei Lautsprechern und einem Mikrofon ("offene Enden") am jeweiligen Konferenzort sind zwei Echokompensatoren (EC) erforderlich, die die Rückwirkung von den Lautsprechern auf das Mikrofon unter­ binden.

Eine räumliche Wirkung im Sinne der bekannten Zweikanal- Stereofonie erfordert an jedem Konferenzort mindestens zwei Mikrofone, zwei Lautsprecher und zusätzlich vier Echokom­ pensatoren (Fig. 2). Die Echokompensatoren EC können auch noch weitere Merkmale enthalten, die den Betrieb des Echokompensators EC stabilisieren, wie wie Signaldetekto­ ren, eine Pegelwaage, bzw. Verstärkungsregelungen.

Die Echokompensatoren EC sind erforderlich, um die Rückwir­ kung zu kompensieren, die von jedem Lautsprecher auf jedes Mikrofon ausgeübt wird. Dabei wird bei offenen Enden die Gefahr der pfeifenden Selbsterregung herabgesetzt, und es werden bei merklicher Laufzeit oder Verzögerung durch Signalverarbeitung - etwa bei der Bildverarbeitung - hörbare Echos vermieden.

Die Übertragung der Sprachsignale erfolgt in einer digi­ talen Multiplextechnik so, daß die Mikrofonsignale nachein­ ander ausreichend oft abgetastet und zusammen mit dem Bildsignal übertragen werden. Auf der Empfangsseite werden sie vom Bildsignal getrennt und den Lautsprechern unmittel­ bar links und rechts vom Bildmonitor so zugeführt, daß das Bild des Sprechers und das Sprachsignal vom Lautsprecher nahezu zusammenfallen. Fig. 3 bis Fig. 5 zeigen im Prinzip, wie die Mikrofonsignale den Lautsprechern zugeordnet werden. Die Echokompensatoren EC, Verstärker, Übertragungs­ einrichtungen und der Bildmonitor sind dabei nicht darge­ stellt.

Eine Erweiterung auf drei Mikrofone bei zwei Lautsprechern erfordert sechs Echokompensatoren je Konferenzort. Das Sprachsignal des mittleren Mikrofons wird dann auf beide Lautsprecher verteilt (Fig. 4), so daß ein Mitteneindruck möglich wird. Bei drei Mikrofonen, drei Lautsprechern und neun Echokompensatoren gehört zu jedem Mikrofon ein Laut­ sprecher links, rechts und in der Mitte vom Bild (Fig. 5). Allgemein sind bei Verwendung von M Mikrofonen und L Laut­ sprechern M · L Echokompensatoren erforderlich.

Es ist aber zweckmäßig, die Zahl der Mikrofone (und Laut­ sprecher) und damit die Gefahr der Selbsterregung so gering wie möglich zu halten. Daher sollten sich beispielsweise N = 3 Teilnehmer auf M = N-1 Mikrofone verteilen, sofern M = 2, L = 2 gewählt wird (Fig. 3) oder N = 4 Teilnehmer die Anordnung M = 3, L = 2 nutzen (Fig. 4). Die Anordnung M = 3, L = 3 für N 4 (Fig. 5) bietet einen stärkeren Mitteneindruck infolge des zusätzlichen Lautsprechers.

Die Zahl der bei Videokonferenzen bildmäßig nebeneinander sitzenden und durch die Kamera erfaßbaren und auf dem Bildschirm darstellbaren Personen liegt auch für das 16 : 9-Format höchstens bei N = 4. Beim herkömmlichen Split-Screen-Modus mit jeweils 3 + 3 auf dem Monitor übereinander angeordneten Konferenzteilnehmern, die im Studio nebeneinander sitzen, ist das vorgestellte Verfahren nicht anwendbar. Dagegen ist eine reine Audiokonferenz ohne Bildübertragung in der in Fig. 1 bis 5 vorgestellten Weise sinnvoll, weil der räumliche Eindruck eine bessere Sprachverständlichkeit ergibt.

Claims (3)

1. Übertragungssystem für gleichzeitige Mehrfachübertragung von mehreren Bild- und Tonsignalen, bei dem die Bild­ fläche in Split-Screen-Technik in mindestens zwei Teil­ flächen unterteilt ist und bei dem die zugehörigen ein­ kanaligen Tonsignale an eine stereophone Lautsprecher­ anordnung mit mindestens zwei Lautsprechern bildgerecht richtungsgetreu verteilt sind und bei dem nach Patent 44 20 212 den Kanälen der stereophonen Lautsprecheran­ ordnung über eine Matrixschaltung bestimmte einkanalige Tonsignale in fester Zuordnung zugeführt sind und die vertikale Unterteilung der horizontalen Bildfläche der Tonsignalverteilung angepaßt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedem ankommenden Kanal der stereophonen Lautsprecheranordnung ein Echokompen­ sator (EC) zugeordnet ist und in den bzw. die abgehen­ den Kanäle Verknüpfungsglieder entsprechender Anzahl eingefügt sind, in denen die ankommenden Signale gefal­ tet und kompensiert werden.

2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß für mehrkanalige Übertragung mit L ankommenden und M abgehenden Kanälen M · L Echokompensatoren (EC) eingesetzt sind.

3. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Echokompensatoren (EC) zusätzliche stabi­ lisierende Elemente wie Signaldetektoren, eine Pegelwaage, bzw. Verstärkungsregelungen enthalten.