Videokonferenzen zur Standortübergreifenden Kommunikation

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Motivation der Arbeit

2 Definition von Videokonferenzen

3 Einsatzgründe für Videokonferenzen

4 Systeme für Videokonferenzen

5 Codecs zur Veringerung des Datenvolumen

6 Übertragungswege für Videokonferenzen

7 Das Realtime Transport Protocol

8 Anbieter von Videokonferenzsystemen

A Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Komponenten eines Videokonferenz-Systems

2 Studio für Videokonferenzen

3 Roll-about-System für Videokonferenzen

4 Bildtelefon

5 Desktop-System für Videokonferenzen

6 Wahrnehmungsschwelle des menschlichen Ohres

7 Unicast vs. Multicast Kommunikation

8 Einordung von RTP, TCP, UDP und IP ins ISO-Referenzmodell

9 Verschachtelung der Header eines zu versendenden Datenpaketes

10 Header eines RTP-Paketes

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Motivation der Arbeit

Meine Motivation zu dieser Arbeit resultiert aus der Tatsache, dass die Firma in der ich beschäftigt bin aus zwei Standorten besteht. Wir besitzen je einen Standort in Krefeld und in der Nähe von Bremen.

Es laufen schon seit längerer Zeit Überlegungen, wie die Kommunikation zwischen beiden Standorten intensiviert werden kann. Ein Thema welches dabei unter anderem in betracht gezogen wird sind Videokonferenzen.

Vor einigen Jahren wurden auch bereits erste Versuche in diesem Bereich unternommen. Allerdings wurden die Bemühungen nach ersten Tests wieder eingestellt, da die Qualität der Übertragung aufgrund von Verzögerungen und unscharfen Bildern als nicht ausreichend eingestuft wurde.

Aufgrund eines neuen Projektes, welches erneut eine hohe standortübergreifende Kommuni- kation erfordert, wurden die Überlegungen wieder aufgenommen. Dies ist der Grund warum ich das Thema Videokonferenz aus Sicht der Kommunikationstechnologie beleuchten möchte.

2 Definition von Videokonferenzen

Um sich dem Begriff Videokonferenzen zu nähern sollen im Folgenden einige wesentliche Eigenschaften von Videokonferenzen dargestellt werden.

Videokonferenzen dienen der audiovisuellen Kommunikation zwischen 2 oder mehr räumlich getrennten Personen.¹ Teilweise wird die audiovisuelle Kommunikation auch noch um den Austausch von Daten und Dokumenten ergänzt.²

Es handelt sich dabei um Mehrweg-Kommunikation, die in Echtzeit stattfindet. D. h. alle an einer Videokonferenz teilnehmenden Personen können, ähnlich einem Telefongespräch, gleichzeitig kommunizieren.³

Je nachdem wieviele Endstellen an einer Videokonferenz beteiligt sind, wird zwischen Punkt- zu-Punkt-Videokonferenzen (2 Endstellen) und Mehrpunkt- bzw. Multipoint-Viedokonferenzen unterschieden.⁴

Anwendungsgebiete von Videokonferenzen sind vor allem Sitzungen an denen mehrere räum- lich getrennte Personen teilnehmen müssen, sowie die standortübergreifende Aus- und Wei- terbildung. Videokonferenzen können aber zusätzlich auch Unterstützung bei der Fernüber- wachung und Steuerung von Anlagen, Systemen und Gebäuden liefern.⁵ Bei einer Videokonferenz werden die beim Sender aufgezeichneten Bild- und Toninformatio- nen zunächst codiert, bevor sie über ein geeignetes Übertragungsmedium zum Empfänger gelangen. Beim Empfänger müssen die Informationen dann vor der Wiedergabe zunächst wieder dekodiert werden. Für Codierung und Decodierung sind so geannte Codecs (Co- der/Decoder) zuständig.⁶ Abbildung 1 zeigt eine schematische Darstellung der Komponen- ten einer Videokonferenz.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Komponenten eines Videokonferenz-Systems Eigene Darstellung

Damit die Geräte unterschiedlicher Hersteller zu einander kompatibel sind hat die International Telecommunications Union (ITU) Standards für Videokonferenzen und Codecs festgelegt. Diese unterscheiden sich jeweils nach den Übertragungswegen. Zu nennen sind hier beispielsweise die Standards H.320 für Videokonferenzen über das ISDN-Netz und H.323 für Videokonferenzen über IP-basierte Netze wie das Internet.⁷

3 Einsatzgründe für Videokonferenzen

Die Sprache besitzt eine zentrale Rolle in der zwischenmenschlichen Kommunikation. Während eines Gespräches werden jedoch mehr als nur die verbalen Signale zwischen den einzelnen Gesprächspartnern ausgetauscht. So werden in Form von Gestik, Körperhaltung und Betonung auch noch zahlreiche non-verbale Signale ausgetauscht.⁸

Wenngleich die non-verbalen Signale in vielen Fällen nicht ausreichen, um mit ihnen al- leine Kommunikation betreiben zu können, so besitzen sie doch die Fähigkeit die verbale Kommunikation zu unterstützen. Beispielsweise besitzen die non-verbalen Signale für den Empfänger eine hohe Glaubwürdigkeit, weil Sie vom Sender nur schwer zu unterdrücken oder zu manipulieren sind. Außerdem können über visuelle Signale und Darstellungen be- stimmte Dinge in Sekundenbruchteilen vermittelt werden, wobei sie hingegen mit Worten minutenlang erklärt werden müßten.⁹

Studien belegen zu dem, dass es dem Menschen schwerer fällt Informationen aus einem Kommunikationsprozess aufzunehmen, wenn zur Kommunikation nur ein einzelner Wahr- nehmungskanal verwendet wird. Wesentlich bessere Ergebnisse werden hingegen bei der Verwendung von mehreren Wahrnehmungskanälen gleichzeitig erreicht. Videokonferenzen bieten im Gegensatz zu herkömmlichen Kommunikationssystemen, wie beispielsweise dem Telefon eben diese Möglichkeit sowohl auditive Signale als auch visuelle Signale zu übertra- gen.¹⁰

Videokonferenzen ermöglichen aus den zuvor erläuterten Gründen also eine wesentlich bes- sere Kommunikation als andere Kommunikationsmittel. Viele Unternehmen erhoffen sich

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Abbildung 2: Studio für Videokonferenzen Quelle: http://www.nisslbeck.de/

deshalb durch den Einsatz Reise- und Übernachtungskosten einsparen zu können, da es durch Videokonferenzen möglich wird auch über räumliche Distanzen hinweg in Form von Sitzungen zu kommunizieren. Allerdings fallen auch für Videokonferenzen hohe Kosten an. Hier sind u. a. die Kosten für entsprechende Endgeräte sowie die Verbindungskosten zu nen- nen.¹¹

Ein weiterer Vorteil ist, dass durch Videokonferenzen ggf. auch Personen in bestimmte Konferenzen und Gespräche mit einbezogen werden können, die aus bestimmten Gründen nicht am entsprechenden Ort anwesend sein können.¹²

Durch Aufzeichnung einer Videokonferenz, wird zudem eine automatische Protokollierung möglich. Diese kann von den einzelnen Teilnehmern z. B. benutzt werden, um sich bestimm- te Vorträge oder Teile einer Diskussion nochmals in Erinnerung zu rufen. Für eine solche Aufzeichnung von Videokonferenzen sind jedoch ggf. zusätzliche Geräte notwendig, welche gerade bei Multipoint-Videokonferenzen eine hohe Komplexität aufweisen können.¹³

4 Systeme für Videokonferenzen

Je nachdem in welchem Rahmen Videokonferenzen eingesetzt werden sollen gibt es unter- schiedliche Systeme zur Durchführung von Videokonferenzen. Grundsätzlich wird zwischen Studios, Roll-about-Systemen, Whiteboard-Systemen, Bildtelefonen und Desktop-Systemen unterschieden.¹⁴ Dieser Abschnitt soll dazu dienen diese einzelnen Videokonferenzsysteme kuz vorzustellen.

Unter einem Studio versteht man ein Videokonferenzsystem, welches fest in einem Raum installiert ist (s. Abbildung 2). Es ist meißt für eine Gruppe von 6-8 Teilnehmern ausgelegt und verfügt über mehrere Bildschirme und Kameras. Einige der Kameras sind schwenkbar, so dass z. B. auch Medien wie eine Tafel oder ein Flipchart mit in eine Videokonferenz ein- bezogen werden können.¹⁵

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Abbildung 3: Roll-about-System für Videokonferenzen

Quelle: http://www.tandberg.net/products/video_systems/tandberg_6000.jsp

Vorteil eines solchen Systems ist die hohe Qualität aufgrund mehrerer Kameras und Monitore, sowie die Möglichkeit mehrere Personen miteinzubeziehen. Nachteile sind die hohen Investitionskosten (ab 100.000 EUR), sowie die fehlende örtliche Flexibilität und die Belegung eines kompletten Raumes.¹⁶

Eine weitere Möglichkeit sind so genannte Roll-about-Systeme. Hier ist die komplette benötig- te Hardware auf einem rollbaren Gestell untergebracht (s. Abbildung 3). Ein solches System besitzt nur ein oder zwei Monitore, welche aber in der Regel mit einer Bild-in-Bild-Funktion ausgestattet sind. Zu dem können wiederum mehrere Kameras angeschlossen werden.¹⁷ Auch ein Roll-about-System ermöglicht noch eine hohe Qualität der Aufzeichnung und Wie- dergabe von Bild und Ton. Zudem ist es aufgrund des rollbaren Gestells örtlich flexibel einsetzbar. Allerdings schlägt auch ein derartiges System wieder mit hohen Kosten zu Bu- che (ab 20.000 EUR). Außerdem ermöglicht es aufgrund des Aufwandes zum Aufbau nach wie vor keine spontanen Videokonferenzen.¹⁸

Ein Whiteboard-System besteht aus einer großen Wandtafel und einem leistungsfähigen Rechner. Ein Bild des Gesprächspartners, sowie andere Projektionen lassen sich auf diese Wandtafel projizieren. Zusätzlich können mittels Infrarotstift Skizzen und Anmerkungen auf das Whiteboard gezeichnet werden. Diese werden dann automatisch digitalisiert und mit übertragen. Dieses Feature ist auch der große Vorteil eines Whiteboard-Systems. Dafür zeigt das Bild des Gesprächspartners meißt nur den oberen Teil seines Körpers und somit nur einen Teil seiner non-verbalen Kommunikation. Außerdem kann meißt nur eine Person der Gegenstelle gleichzeitig im Bild sein. Auch hier verursacht die entsprechende Hardware- ausstattung wieder hohe Fixkosten.¹⁹

Für eine Videokonferenz können außerdem Bildtelefone eingesetzt werden. Ein Bildtelefon ist eine spezielle Form eines Telefons, welches mittels integriertem Monitor und Kamera zusätzlich zu den akustischen Signalen auch ein Bild des Gesprächspartners übermittlen kann (s. Abbildung 4). Vorteil eines solchen Bildtelefons sind der geringe Platzbedarf, sowie die im Vergleich zu den anderen Systemen niedrigen Anschaffungskosten. Allerdings ist das

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Abbildung 4: Bildtelefon

Quelle: http://www.vitec.de

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Abbildung 5: Desktop-System für Videokonferenzen Quelle: http://www.vi2vi.com/ftp/vi2VisionII.pdf

Bild des Gesprächspartners sehr klein und zeigt wiederum nur ein Kopf-Brustbild. Für die Übermittlung der non-verbalen Kommunikation ist es somit nur bedingt geeignet. Zudem ermöglicht ein Bildtelefon lediglich eine Videokonferenz zwischen 2 Personen.²⁰ Ein Desktop-System besteht aus einem PC (Personal Computer) mit angeschloßener Kamera und einer Software, welche die Durchführung von Videokonferenzen ermöglicht. Zusätzlich zur reinen Videokonferenz, besteht für die Teilnehmer auch die Möglichkeit gemeinsam auf bestimmte Anwendungssoftware sowie Dokumente zuzugreifen (Application-Sharing).²¹ Vorteile eines Desktop-Systems sind die niedrigen Anschaffungskosten und die angespro- chene Möglichkeit zum Application-Sharing. Das Bild ist jedoch auch bei Desktoplösungen recht klein und zeigt nur einen kleinen Teil des Körpers der Gesprächspartner. Außerdem benötigt die Videokonferenz-Software viel Rechenkapazität.²²

5 Codecs zur Veringerung des Datenvolumen

Der Begriff Codec steht für Coder/Decoder. Ein Codec wird bei Videokonferenzen dazu benutzt, um die analogen Audio- und Videodaten vor der Übertragung zu digitalisiern und nach der Übertragung wieder in analoge Töne und Bilder umzuwandeln.²³

[...]

¹ Vgl. computerlexikon.com (2003)

² Vgl. Hübscher, H., u. a. (2001), S. 141; Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 64

³ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 63f.

⁴ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 64

⁵ Vgl. Hübscher, H., u. a. (2001), S. 141

⁶ Vgl. Müller, W. (1995)

⁷ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 73; Hübscher, H., u. a. (2001), S. 141

⁸ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 46

⁹ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 46

¹⁰ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 47

¹¹ Vgl. Zbrog, F. K. O., u. a. (1997), S. 2f.

¹² Vgl. Zbrog, F. K. O., u. a. (1997), S. 3

¹³ Vgl. Zbrog, F. K. O., u. a. (1997), S. 3

¹⁴ Vgl. König, H., Zühlke, M. (2003); Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 65-70

¹⁵ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 65

¹⁶ Vgl. König, H., Zühlke, M. (2003)

¹⁷ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 67

¹⁸ Vgl. König, H., Zühlke, M. (2003)

¹⁹ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 68

²⁰ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 69

²¹ Vgl. Hübscher, H., u. a. (2001), S. 141; Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 69-70

²² Vgl. König, H., Zühlke, M. (2003); Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 70

²³ Vgl. Rangosch-du Moulin, S. (1997), S. 72