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DE19741241A1 - Bildtelefongerät, Verfahren und System für Ton- und Bildkonferenzschaltung und Telefonie - Google Patents

Bildtelefongerät, Verfahren und System für Ton- und Bildkonferenzschaltung und Telefonie

Info

Publication number
DE19741241A1
DE19741241A1 DE19741241A DE19741241A DE19741241A1 DE 19741241 A1 DE19741241 A1 DE 19741241A1 DE 19741241 A DE19741241 A DE 19741241A DE 19741241 A DE19741241 A DE 19741241A DE 19741241 A1 DE19741241 A1 DE 19741241A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
video
sound
image
access device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19741241A
Other languages
English (en)
Inventor
Timothy M Burke
Douglas J Newlin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of DE19741241A1 publication Critical patent/DE19741241A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/14Systems for two-way working
    • H04N7/141Systems for two-way working between two video terminals, e.g. videophone
    • H04N7/148Interfacing a video terminal to a particular transmission medium, e.g. ISDN
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/16Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/173Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
    • H04N7/17309Transmission or handling of upstream communications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Description

Querverweis zu in Bezug genommenen Anmeldungen
Diese Anmeldung bezieht sich auf eine erste Anmeldung, Newlin u. a., US-Patentanmeldung Serien Nr. 08/658,792, vom 5. Juni 1996, betitelt "Audio/Visual Communication System and Method Thereof", Motorola Docket No. PD05634AM (die "erste bezogene Anmeldung"); und bezieht sich auf eine zweite Anmeldung, Burke u. a., US-Patentanmeldung Serien Nr. 08/706,100, vom 30. August 1996, betitelt "Apparatus, Method And System For Audio And Video Conferencing And Telephony", Motorola Docket No. PD05686AM (die "zweite bezogene Anmeldung"); beide hier durch Inbezugnahme eingeschlossen, mit beanspruchter Priorität für jeden gewöhnlich offenbarten Gegenstand.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Ton- und Bild Daten­ übertragungssysteme und im besonderen ein Gerät, Verfahren und System für Ton- und Bildkonferenzschaltung und Telefonie.
Hintergrund der Erfindung
Gegenwärtig sind Ton- und Bild- (visuelle) Konferenzschal­ tungsfähigkeiten in rechnergestützte Systeme eingeschlossen, wie in Personalcomputer ("PCs") als eigenständige "roll about" (umgebende) Raumsysteme und Bildtelefone. Diese Systeme erfordern typischerweise neue und bedeutende Hardware, Software und Programmierung, und erfordern bedeutende Datenübertragungsnetzwerkverbindungen, zum Beispiel Mehrfachkanäle eines Netzwerks für integrierte Dienste (ISDN) Verbindung oder eine T1/E1 Verbindung.
Zum Beispiel erfordern eigenständige "roll about" Raumsysteme für Ton- und Bildkonferenzschaltung typischerweise anwen­ dungsspezifische Hardware zu bedeutenden Kosten in zehn­ tausenden Dollar, indem sie anwendungsspezifische Video­ kameras, Fernsehanzeigen, Mikrofonsysteme und die zusätzliche Bildkonferenzschaltungsausrüstung verwenden. Solche Systeme können auch so viel wie sechs (oder mehr) ISDN B-Kanäle (oder T1/E1 DS0s) erfordern, jeder mit 64 kbps (Kilobits pro Sekunde) arbeitend. PC-gestützte Systeme erfordern auch typischerweise im Minimum einen ISDN Grundratenschnitt­ stellendienst, der aus 2 ISDN B-Kanälen (jeder mit 64 kbps arbeitend) und einem D-Kanal (mit 16 kbps arbeitend) besteht. Eine solche Datenübertragungsnetzwerkfähigkeit ist ebenfalls teuer und potentiell nicht notwendig, besonders wenn die zusätzlichen Kanäle nicht in ständiger Benutzung sind.
Gegenwärtige Ton/Bildtelefonie- oder Konferenzschaltungs­ systeme sind ebenfalls begrenzt, eine solche Ton/Bildfunk­ tionalität nur an bestimmten Knoten bereitzustellen, d. h. an dem speziellen Systemstandort, und sind weder mobil noch verteilt (haben Mehrfachstandorte). Eigenständige "roll about" Raumsysteme gestatten eine solche Ton- und Bildkon­ ferenzschaltung nur innerhalb oder an diesem speziellen physischen Standort. Bildtelefone sind gegenwärtig auch auf ihre eingerichteten Standorte begrenzt. Gleichfalls gewähr­ leisten PC gestützte Systeme eine solche Funktionalität nur auf dem gegebenen PC, der die notwendigen Netzwerkverbin­ dungen (wie ISDN) hat und die spezielle Ton/ Bildkonferenz­ schaltungsausrüstung wie Videokamera, Mikrofon und die zusätzlichen Rechnerverarbeitungsleiterplatten, die für die Ton/Bildverarbeitung sorgen. Um andere PCs zu einer solchen Ton/Bildkonferenzschaltungsfunktionalität zu befähigen, müssen sie ebenfalls mit jeder notwendigen Hardware, Soft­ ware, Programmierung und Netzwerkverbindungen ausgerüstet werden.
Solche konventionellen Ton/Bildkonferenzschaltungssysteme sind auch schwierig zu montieren, zu installieren und zu benutzen. Zum Beispiel erfordert der Zusatz der Ton/Bildfunktionalität für einen PC die Hinzufügung einer neuen PC Karte, Kamera, Mikrofon, die Installation von Ton/Bildsteuerungssoftware und die Installation von neuen Netzwerkverbindungen, wie ISDN. Außerdem kann eine solche Netzwerkanschlußfähigkeit zusätzliche Programmierung des PC mit den notwendigen ISDN spezifischen Konfigurationsinforma­ tionen erfordern, wie Konfigurationsinformationen, spezifisch zum Amtsvermittlungstyp des Dienstleistungsgebers und ISDN Dienstleistungsmerkmalidentifikations-(SPID) Informationen. Bildkonferenzrufaufbauverfahren sind typischerweise ebenfalls schwierig und kompliziert, wenn diese gegenwärtigen Systeme benutzt werden.
Die konventionelle Ton/Bildtelefonie- und Konferenzschal­ tungsausrüstung ist auch begrenzt auf die Datenübertragung mit der gleichen Ausrüstung am fernen Ende (Fernstandort) Zum Beispiel übertragen Bildtelefonsysteme, die typische Telefonsysteme ("POTS" - drahtgebundener herkömmlicher Tele­ fondienst) benutzen, die Informationen in analoger Form, zum Beispiel als Trelliskode modulierte Daten bei V.34 und V.34 bis Raten (d. h. höchste Rate von ungefähr 28,8 bis 33 kbps). Solche POTS-gestützten Bildtelefonsysteme würden mit ISDN Ton/Bildkonferenzschaltungs- und Telefoniesystemen nicht kompatibel sein, die die Information in digitaler Form über­ tragen, wie durch die Benutzung von Q.931 Nachrichtensignali­ sierung, Q.921 IAPD Datenverbindung und Q.910 physische Schnittstellendigitalprotokolle, mit Datenraten von 128 kbps (zwei B-Kanäle) oder mehr mit zusätzlichen Kanälen oder DS0s.
Außerdem sind solche gegenwärtigen Ton/Bildtelefonie- und Konferenzschaltungsausrüstungen relativ teuer und in den meisten Fällen so teuer, daß sie unerschwinglich sind für die private Nutzung oder andere Kundennutzung. Zum Beispiel sind die Kosten von roll about, raumgestützten Systemen typischer­ weise zehntausende Dollar. PC gestützte Bildkonferenzschal­ tungssysteme mit ISDN Netzwerkverbindungen sind ebenfalls teuer, mit Kosten von tausenden Dollar.
Gegenwärtige Ton/Bildtelefonie- und Konferenzschaltungsausrü­ stungen sehen ebenfalls keine mehrfache gleichzeitige Bild­ konferenzen von mehr als einem Standort vor. Zum Beispiel sehen gegenwärtige Systeme (wie solche in PCs) keine Multi­ plexbildkonferenzsitzungen vor, bei denen das Ausgangsbild eine Anzeige des Bildeingangs von verschiedenen Videokameras an mehrfachen Standorten enthalten kann.
Dementsprechend ist ein Bedarf geblieben nach Ton/Bildkonferenzschaltungs- und Telefoniesystemen, Ausrü­ stungen und Verfahren, die in mehr als einem zweckbestimmten Knoten oder Standort innerhalb der Gebäude des Nutzers arbeiten können oder mobil sein können oder so konfiguriert sein können wie für zusätzliche Standorte notwendig. Ein solches System sollte kompatibel für den Gebrauch mit anderen vorhandenen Bildkonferenzschaltungssystemen sein, sollte nutzerfreundlich sein, leicht zu installieren und zu nutzen und sollte relativ billig für den privaten Kauf und für den Gebrauch durch Kunden sein. Außerdem sollte das System fähig sein, Mehrfachbildkonferenzschaltungssitzungen zu gewährleisten, die von mehrfachen Standorten ausgehen können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Ton/Bildnetzwerk für ein Videozugriffsgerät in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 2 ist ein höheres Blockdiagramm, das eine erste Ausfüh­ rung eines Videozugriffsgeräts und eine erste Ausfüh­ rung eines Bildkonferenzschaltungssystems der Erfin­ dung, offenbart in der ersten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 3 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das eine zweite Ausführung eines Videozugriffsgeräts und eine zweite Ausführung eines Bildkonferenzschaltungssystems der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das einen CATV RF Sendeempfänger der bevorzugten Geräteausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Mikroprozessorteil­ system und Datenübertragungs-ASIC der bevorzugten Geräteausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Ton/Bildkomprimie­ rungs- und Dekomprimierungsteilsystem der bevorzugten Geräteausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Nutzertonschnitt­ stelle der bevorzugten Geräteausführung der Erfin­ dung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen RF-Modulator der bevorzugten Geräteausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das einen RF Demodulator der bevorzugten Geräteausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Kameraschnittstelle der bevorzugten Geräteausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläu­ tert.
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das das Verfahren der bevor­ zugten Ausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert.
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das die Telefonie- und Bild­ konferenzsteuerungsverfahrensweise in Übereinstim­ mung mit der bevorzugten Ausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläu­ tert.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm einer dritten Ausführung eines Videozugriffsgerät 750 und einer dritten Ausführung eines Bildkonferenzschaltungssystems 705, das eine Vielzahl von Bildtelefongeräten 700 benutzt, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das eine erste Ausführung eines Bildtelefongeräts 700 in Überein­ stimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 15 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das eine zweite Ausführung eines Bildtelefongeräts 800 in Überein­ stimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 16 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das eine vierte Ausführung eines Videozugriffsgeräts 850 in Überein­ stimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das ein erweitertes Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteil­ system 760 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, das das Bildmultiplexverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Wie in der zweiten bezogenen Anmeldung offenbart und in den Fig. 1 bis 12 erläutert, stellt die bevorzugte Ausführung der Erfindung, die in der zweiten bezogenen Anmeldung offen­ bart wird, für Ton und Bildkonferenzschaltungen und Telefonie die Fähigkeit zu einem oder mehr Standorten innerhalb der Gebäude des Nutzers dar, möglicherweise mobil und möglicher­ weise konfiguriert wie für zusätzliche Standorte benötigt. Außerdem nutzt, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, das Ton/Bildkonferenzschaltungs- und Telefoniesystem Ausrüstun­ gen, die typischerweise in Wohnungen und Gebäuden des Kunden vorhanden sind, wie vorhandene Fernsehapparate, Videokameras oder Camcorder (Videokamera mit Aufzeichnungsmöglichkeit) und Telefone. Zusätzlich ist ein solches System so konstruiert, daß es kompatibel zur Benutzung mit anderen vorhandenen Bildkonferenzschaltungssystemen ist, über eine Vielzahl von angeschlossenen Datenfernübertragungsnetzwerken (wie ISDN oder POTS) genutzt werden kann, nutzerfreundlich ist, leicht zu installieren und zu nutzen ist und relativ billig für privaten Kauf und Benutzung durch Kunden sein sollte.
Wie oben erwähnt, bleibt auch ein Bedarf nach Ton/Bildtele­ fonie- und Konferenzschaltungsausrüstungen, um mehrfache gleichzeitige Bildkonferenzen von mehr als einem Standort zu gewährleisten. In Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung können mehrfache gleichzeitige Bildkonferenzen von mehr als einem Standort auftreten, die vorgesehen sind für multiplexierte Bildkon­ ferenzschaltungssitzungen, in denen das Ausgangsbild eine Anzeige des Eingangsbilds von verschiedenen Videokameras an mehrfachen Standorten enthalten kann. Zusätzlich werden in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, verschiedene Bildtelefongeräteausführungen offenbart, die eine Alternative zur Benutzung von Telefonen, Videokameras und Fernsehapparaten, wie benutzt und offenbart in der Erfindung der zweiten bezogenen Anmeldung, darstellen. Die verschiedenen Bildtelefongeräteausführungen sind in Überein­ stimmung mit der vorliegenden Erfindung auch kompatibel zur Benutzung mit anderen vorhandenen Bildkonferenzschaltungs­ systemen, können über eine Vielzahl von angeschlossenen Datenfernübertragungsnetzwerken (wie ISDN oder POTS) genutzt werden, sind nutzerfreundlich, sind leicht zu installieren und zu nutzen ist und sollten relativ billig für privaten Kauf und Benutzung durch Kunden sein.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Ton/Bildnetzwerkes 100 für ein Videozugriffsgerät 110 in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert. Wie in Fig. 1 erläutert, können das Videozugriffsgerät 110₁ bis Videozugriffsgerät 110 n (einzeln und insgesamt erwähnt als ein Videozu­ griffsgerät(e) 110) einen außerhalb eines Gebäudes liegenden Standort haben, zu Beispiel im Teilnehmergebäude 109₁ (Videozugriffsgerät 110₁), oder einen innerhalb eines Gebäu­ des liegenden Standort haben, zum Beispiel bei den Teilneh­ mergebäuden 109₂ und 109n (Videozugriffsgerät 110₂ und Video­ zugriffsgerät 110 n). Das Videozugriffsgerät 110, erläutert in Fig. 1 kann eine erste Ausführung haben wie in Fig. 2 erläu­ tert, eine zweite (nicht Mehrkanal und nicht multiplexierte) Ausführung wie Videozugriffsgerät 150, erläutert in Fig. 3, eine dritte Mehrkanalausführung wie Videozugriffsgerät 750, erläutert in Fig. 13 oder eine vierte Mehrkanal- und multi­ plexierte Ausführung wie Videozugriffsgerät 850, erläutert in Fig. 16. Als eine Folge wie hierin benutzt, sollte die Bezug­ nahme auf jede der Ausführungen der Videozugriffsgeräte 110, 150, 750 oder 850 so verstanden werden, die anderen Geräteausführungen oder ihre Äquivalente zu bedeuten und ein­ zuschließen. Bezugnehmend auf Fig. 1 und in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, gewährleistet das Videozugriffsgerät 110 Ton- und Bildtelefonie- und Konferenzschaltungsdienste über einen ersten Datenübertragungskanal 103, der in der bevorzugten Ausführung ein Hybridfiberkoaxialkabel ("HFC"), benutzt im Ton/Bildnetzwerk 100 (das mehrfache Konfigurationen haben kann). Da es in der bevorzugten Ausführung ebenfalls HFC benutzt, ist das Videozugriffsgerät 110 (150 oder 750) auch als Videokabelzugriffseinheit erwähnt. Der erste Datenüber­ tragungskanal 103 seinerseits ist durch eine Hauptstation mit einem Kabelfernsehnetzwerk ("CATV") Bilddienstinfrastruktur 102 und über einen örtlichen digitalen Schalter 135 mit einem Netzwerk 140 verbunden. Das Netzwerk 140 kann zum Beispiel ein öffentlich geschaltetes Telefonnetzwerk ("PSTN") oder ein Digitales Netzwerk mit integrierten Diensten ("ISDN") sein, oder jede Kombination von vorhandenen oder zukünftigen Daten­ fernübertragungsnetzwerken.
Weiterhin bezüglich Fig. 1, eine Hauptstation 105 beinhaltet, auch erwähnt als Kopfstellenausrüstung, eine Steuereinheit, in der bevorzugten Ausführung als eine Kabelsteuereinheit ("CCU") 115 erwähnt, eine Netzwerkschnittstelle (oder Daten­ fernübertragungsnetzwerkschnittstelle) 130, einen Verbinder 104 und ist koppelbar an die CATV Bilddienstinfrastruktur 102. Die CCU besteht aus einer Datenübertragungssteuereinheit 125 und einer Gruppe von Sendeempfängern 120₁ bis 120n, auch erwähnt als Kabelkanalsendeempfänger ("CPX") Karten in der bevorzugten Ausführung. Die Datenübertragungssteuereinheit 125 sendet und empfängt Industriestandardzeitmulti­ plex ("TDM")Signale über die Netzwerkschnittstelle 130, zu und von einem lokalen digitalen Schalter ("LDS"), der zum Rest des Netzwerkes 140 verbindet. In der bevorzugten Ausführung werden zur Datenübertragungssteuereinheit hereinkommende (empfangene) Signale in ein internes Signalisierungsformat umgewandelt, können auch TDM Zeitabschnitte austauschend haben und werden dann zu den Sendeempfängern 120₁ bis 120n geleitet. Die Sendeempfänger 120₁ bis 120n wandeln die empfangenen Signale in Frequenzen um (z. B. Hochfrequenzen (RF)), vorzugsweise Frequenzen, die kompatibel mit Kabelfernseh-(CATV) Netzwerken. Die Hauptstation 105 gewähr­ leistet die Konzentration der Fähigkeiten des Netzwerkes 140 durch Zeitabschnitts- und Frequenzverwaltungsverfahren. Das Ton/Bildnetzwerk 100 umfaßt die Hauptstation 105 (mit der Netzwerkschnittstelle 130 für die Verbindung zum Netzwerk 140 und Kopplungsmöglichkeit zur CATV Bilddienstinfrastruktur 102), zusammen mit einer Vielzahl von Videozugriffsgeräten 110₁ bis 110n (verbunden mit der Hauptstation 105 über den ersten Datenübertragungskanal 103).
In der bevorzugten Ausführung benutzt die Signalisierung über das Ton/Bildnetzwerk 100 ein Protokoll, erwähnt als "CACS" (für Kabelzugriffssignalisierung), für das Senden und Empfangen von Daten wie Sprache, Bild, Computerdateien und Programme und andere Informationen (gemeinsam erwähnt als Daten). CACS ist ein mehrschichtiges Protokoll, das aus einer Vielzahl von 768 kbps π/4-DQPSK (Differenzialquadraturphasen­ schiebeverschlüsselung) modulierten RF Trägern besteht, die TDM Rahmung im Abwärtsstrompfad (von der Hauptstation 105 zu einem Videozugriffsgerät 110) und TDMA (Zeitmehrfachzugriff) im Aufwärtsstrompfad (zur Hauptstation von einem Videozugriffsgerät 110) benutzt. In der bevorzugten Ausführung unterstützt jeder CACS Träger so viel wie acht Zeitabschnitte von einzeln adressierbaren Nutzerdatenpaketen, wobei jedes Paket 160 Bits der Nutzerdaten enthält (die "Nutzlast") plus Adresse und Fehlerkorrekturinformationen. Die bevorzugte CACS Rahmenrate ist 400 Rahmen pro Sekunde, die einen Nettonutzerdatendurchsatz von 64 kbps (Kilobits pro Sekunde) für jeden zugewiesenen Zeitabschnitt gewährleistet. Zeitabschnitte können auch zusammengefaßt werden, um noch größere Datenraten zu gewährleisten, zum Beispiel bis zu 512 kbps, wenn alle acht Zeitabschnitte einem einzelnen Nutzer zugewiesen sind.
In der Folge können N × 64 kbps Dienste durch das CACS Proto­ koll unterstützt werden, wobei N die Anzahl der zugewiesenen Zeitabschnitte ist. Im Falle der Anschlußfähigkeit für normaler Telefonie, gewöhnlich bekannt als POTS (einfacher alter Telefondienst), wird ein einzelner Zeitabschnitt genutzt, in dem digitale PCM (Impulskodemodulierte) Tonmuster in der Nutzlast des CACS Zeitabschnitts transportiert werden. Im Falle der Anschlußfähigkeit für eine höhere Ratendienste, wie Grundraten ISDN (zwei 64 kbps B Kanäle plus ein 16 kbps D Kanal) werden zwei oder mehr Zeitabschnitt genutzt, um die Nutzer (Träger) Daten zu transportieren. Für Bildkonferenz­ schaltung und Telefoniedienst können komprimierte digitale Ton- und Bildsignale von einem bis mehrfache Zeitabschnitte pro Träger belegen (z. B. 8 Zeitabschnitte pro Träger), in Abhängigkeit vom Verfahren der Komprimierung, das benutzt wird und der geforderten Qualität des Dienstes und in Abhängigkeit von der Anzahl der Bildnetzwerkschnittstellen 210 (oder VCAT RF Sendeempfänger 245), die im nachfolgend erläuterten Videozugriffsgerät 110 (oder 150) benutzt werden.
Auch in der bevorzugten Ausführung belegt der modulierte CACS RF Träger eine RF Bandbreite von 600 kHz und kann überallhin innerhalb der Abwärtsstrom und Aufwärtsstrom CATV Frequenz­ bänder zugewiesen werden. In Inlands-, Nordamerikanischen CATV Systemen wurde das Abwärtsstromband typischerweise zu 50 bis 750 MHz bestimmt, mit einem Aufwärtsstromband, bestimmt zu 5 bis 40 MHz. Bezugnehmend auf Fig. 1, empfangen die Sendeempfänger 120₁ bis 120n für die Übertragung zu den Nutzergebäuden 109₁ bis 109n einen TDM Datenstrom von der Datenübertragungssteuereinheit 125 und erzeugen CACS Rahmen von acht Zeitabschnitten, zusammen mit verbundenen zusätzlichen Signalisierungsinformationen (einschließlich Fehlersteuerdaten), die in einem 768 kbps Datenstrom resultieren. Der Datenstrom wird dann in ein π/4-DQPSK Signal umgewandelt, welches in der Folge dann in der Frequenz vom Basisband zu einem RF Träger innerhalb des CATV Abwärtsstrom­ bandes aufwärts umgewandelt wird. Dieses π/4-DQPSK Signal kann dann wahlweise mit anderen Bilddienstsignalen von der CATV Bilddienstinfrastruktur 102 kombiniert werden (im Ver­ binder 104 der Hauptstation 105) und über den ersten Daten­ übertragungskanal 103 gesendet werden.
Auf der Empfängerseite, wie später genauer erläutert, wandelt ein Videozugriffsgerät 110 den CACS Träger zum Basisband abwärts um und demoduliert das π/4-DQPSK Signal, das in empfangenen CACS Rahmen resultiert. Die Zeitabschnittsinfor­ mationen (d. h. die Daten in der Nutzlast) werden dann aus den CACS Rahmen gezogen und im Fall von Telefonie (ein POTS Ruf) zu einem kombinierten Ton-Kodierer/Dekodierer übertragen oder im Fall eines Bildkonferenzschaltungsrufs oder Sitzung an ein Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem über­ tragen. Umgekehrt werden für die Aufwärtsstromübertragung Sprache oder Bilddaten, die vom kombinierten Tonkodierer/ Dekodierer bzw. einen Ton/Bildkomprimierungs- und Dekompri­ mierungsteilsystem stammen, in gemäß CACS Protokoll formatierte TDMA Datenpakete gesteckt. Die TDMA Datenpakete werden dann in ein π/4-DQPSK Signal umgewandelt, aufwärtsge­ wandelt zu einem RF Träger und in den Aufwärtsstrompfad des Ton/Bildnetzwerkes 100 am ersten Datenübertragungskanal 103 eingespeist. In der Folge empfängt einer der Sendeempfänger 120₁ bis 120n das Aufwärtsstromsignal von einem Videozu­ griffsgerät 110, RF wandelt das Signal abwärts zum Basisband und demoduliert das π/4-DQPSK Signal, was in einem empfangenen TDMA Paket resultiert. Die Nutzerdaten werden dann aus dem Paket gezogen und zur Datenübertragungs­ steuereiheit 125 übertragen, die die Nutzerdaten in ein geeignetes Netzwerksignal (analog oder digital) rückforma­ tiert und das Netzwerksignal über die Netzwerkschnittstelle 130 multiplexiert mit anderen Signalen zum Netzwerk 140 (über den lokalen digitalen Schalter 135) überträgt.
In der bevorzugten Ausführung besteht das CACS Protokoll aus drei Typen von Signalisierungskanälen, die zugewiesene Zeit­ abschnitte auf CACS Trägern benutzen. Ein erster Typ von Signalisierungskanal, erwähnt als Sendekanal, wird benutzt, um allgemeine Systeminformationen zu übertragen, nur in der Abwärtsstromrichtung zu den verschiedenen Videozugriffs­ geräten 110, und um Informationen zu übertragen wie Alarmbeendigung an ein Videozugriffsgerät 110, wenn ein Ruf vom Netzwerk 140 empfangen werden muß. Eine Vielzahl von Signalisierungskanälen des zweiten Typs, erwähnt als Zugriffskanäle, werden von den verschiedenen Videozugriffsge­ räten 110 benutzt, um Zugriff zum Ton/Bildnetzwerk 100 oder dem Netzwerk 140 zu erhalten. Eine Vielzahl von Signalisie­ rungskanälen des dritten Typs, erwähnt als Verkehrskanäle, sind vollduplex und werden genutzt, um Nutzerdaten zum und vom Netzwerk 140 zu transportieren.
In der bevorzugten Ausführung können Verkehrskanäle aus einem oder mehr Zeitabschnitten bestehen und sind Nutzern zugeordnet, je nach Bedarf (kanalisiert) aus einer Gesamtheit von verfügbaren Zeitabschnitten. Ein Verkehrskanal wird für die Dauer eines Rufs (POTS oder Bild) zugewiesen und bei Ruf­ beendigung nachfolgend in die Gesamtheit der verfügbaren Zeitabschnitte freigegeben. Wenn ein Videozugriffsgerät 110 zuerst aktiviert wird, registriert es mit der CCU 115 durch ein erstes Absuchen des Abwärtsstromspektrums einen CACS Sendekanal, synchronisiert mit diesem Kanal und erhält Informationen betreffend einer Lage eines Zugriffskanals. Auf dem Zugriffskanal fordert das Videozugriffsgerät 110 eine Zuweisung eines Verkehrskanals und überträgt dann eine Anmel­ denachricht über den aus der Vielzahl der Verkehrskanäle zu­ gewiesenen Verkehrskanal. Nachdem die Anmeldung vollständig ist, kann das Videozugriffsgerät 110 über das Netzwerk 140 Rufe machen oder empfangen.
Wenn die Auslösung eines Rufs erforderlich ist, macht das Videozugriffsgerät 110 ein Gesuch an die CCU 115 nach der benötigten Anzahl von Zeitabschnitten über den Zugriffskanal. Die CCU 115 gewährt dann das Gesuch und weist einen Verkehrs­ kanal zu (Trägerfrequenz und zugehörige Zeitabschnitt (e)) Wenn eine Rufzustellung erforderlich ist, alarmiert die CCU das identifizierte, adressierte Videozugriffsgerät 110 über einen ankommenden Ruf über den Sendekanal. Über den Zugriffs­ kanal fordert das Videozugriffsgerät 110 dann einen Verkehrs­ kanal. Die CCU 115 gewährt das Gesuch und ein Verkehrskanal wird zugewiesen.
In der bevorzugten Ausführung gewährleistet das CACS Proto­ koll auch die Fähigkeit der Übertragung von Rufen zu anderen verfügbaren Trägerfrequenzen und Zeitabschnitten, speziell für den Fall von hohen Rauschbedingungen. Die Qualität von allen Nutzerverkehrskanälen wird vorzugsweise ständig über­ wacht und wenn die Qualität wegen Rauschens zu sinken beginnt, wird der Ruf zu einem anderen RF Träger, der weniger Rauschen hat, übertragen.
Fig. 2 ist ein höheres Blockdiagramm, das eine erste Ausfüh­ rung eines Videozugriffsgeräts, namentlich Videozugriffsgerät 110 erläutert und ein Bildkonferenzschaltungssystem 200 erläutert, in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung. Das Bildkonferenzschaltungs­ system 200, in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, enthält ein Videozu­ griffsgerät 110, Tonbereich (audio) 220, ein oder mehrere Bildanzeigen 225₁ bis 225n (einzeln und gemeinsam erwähnt als Bildanzeige(n) 225), Kameraschnittstelle 235 und Videokamera 230. Das Videozugriffsgerät 110 ist an einen ersten Daten­ übertragungskanal 103 anschließbar für die Datenübertragung über eine Hauptstation 105 mit einem Netzwerk 140 und mit einer Bilddienstinfrastruktur 102 wie oben erläutert und ist an einen zweiten Datenübertragungskanal 227 gekoppelt, der sich typischerweise innerhalb oder in der Nähe der Nutzer (oder Teilnehmer) Gebäude 109 befindet. Der zweite Datenüber­ tragungskanal 227 kann zum Beispiel ein internes 75 Ohm Koaxialkabel sein, das typischerweise beim Kabelfernsehen benutzt wird. Der Tonbereich 220 ist an das Videozugriffsge­ rät 110 gekoppelt und kann ein Mikrofon und einen Lautspre­ cher enthalten oder, wie oben mit Bezug auf Fig. 3 erläutert, kann vorzugsweise als Telefon ausgeführt sein. Eine oder mehrere Bildanzeigen 225 werden benutzt, um die eingehenden Bildanteile eines Ton- und Bildkonferenzschaltungsrufs oder Sitzung (eingehend im Sinne von - ist übertragen worden zum Videozugriffsgerät 110 von einem anderen Standort), können ebenfalls einen Lautsprecher für die Ausgabe des eingehenden Tonanteils eines Ton- und Bildkonferenzschaltungsrufs oder Sitzung enthalten und sind ausgeführt, daß sie in der bevor­ zugten Ausführung ein oder mehrere Fernsehapparate benutzen. Die Videokamera 230 wird benutzt, um den ausgehenden Bildan­ teil eines Ton- und Bildkonferenzschaltungsrufs oder Sitzung zu erzeugen (ausgehend im Sinne von - übertragen werden von dem Videozugriffsgerät 110 zu einem anderen Standort), kann ebenfalls ein Mikrofon zur Erzeugung des ausgehenden Tonan­ teils eines Ton- und Bildkonferenzschaltungsrufs oder Sitzung enthalten und sind ausgeführt, daß sie in der bevorzugten Ausführung eine gewöhnliche Videokamera oder Camcorder benutzen. Die Kameraschnittstelle 235 wird benutzt, um das Bildausgangssignal von der Videokamera 230 für die Übertra­ gung auf dem zweiten Datenübertragungskanal 227 zum Videozu­ griffsgerät 110 zu modulieren und wie später genauer erläutert wird, kann die Kameraschnittstelle 235 direkt in der Videokamera 230 enthalten sein.
Weiterhin in Bezug auf Fig. 2, das Videozugriffsgerät 110 enthält eine Bildnetzwerkschnittstelle 210, einen Hochfrequenz-(RF)-Modulator und Demodulator 205 (auch erwähnt als ein RF-Modulator /Demodulator 205), eine Nutzerschnitt­ stelle 215 und eine Prozessoranordnung 190. Die Bildnetzwerk­ schnittstelle 210 ist mit dem ersten Datenübertragungskanal 103 koppelbar für den Empfang eines ersten Protokollsignals wie ein π/4-DQPSK TDM Signal, um ein Empfangsprotokollsignal zu bilden; und für die Übertragung eines zweiten Protokollsignals, wie digitale Daten in einem TDMA Format, um ein Übertragungsprotokollsignal zu bilden, wie ein π/4-DQPSK TDMA Signal. Diese verschiedenen Protokollsignale können auch andere Protokolle und Modulationsarten nutzen (gemeinsam erwähnt als Protokolle), als diejenigen, die innerhalb des CACS Protokolls benutzt werden, wie zum Beispiel allgemeiner PSK (Phasenschiebekodierung) oder QPSK- (Quadraturphasenschie­ bekodierung) Modulationsverfahren, OFDM (Orthogonalfrequenz­ mehrfachnutzung), QAM (Quadraturamplitudenmodulation), H.320, H.232 oder H.234. Wie hierin benutzt, werden ebenfalls Eingangs- und Ausgangsrichtungen definiert, um Verwirrung zwischen eingehenden und ausgehenden Signalen zu vermeiden, da zum Beispiel wird ein eingehendes Signal zum Videozugriffsgerät 110 vom Netzwerk 140 auch ein ausgehendes Signal von dem Videozugriffsgerät 110 sein, wenn es zu einer Bildanzeige 225 auf dem zweiten Datenübertragungskanal 227 übertragen wird. Als Schlußfolgerung werden, wie hierin benutzt, Eingangs- und Ausgangsrichtungen an der Schnittstelle zwischen dem Videozugriffsgerät 110 auf der einen Seite und dem zweiten Datenübertragungskanal 227 oder dem Tonbereich 220 auf der anderen Seite wie folgt definiert: ein Eingangssignal wie ein Eingangsbild- oder Tonsignal wird in das Videozugriffsgerät 110 vom zweiten Daten­ übertragungskanal 227 eingegeben (oder im Fall der Toneingabe vom Tonbereich 220) und kann zum Beispiel von der Videokamera 230 stammen und wird von dem Videozugriffsgerät 110 zum Netz­ werk 140 übertragen; umgekehrt wird ein Ausgangssignal wie ein Ausgangsbild- oder Tonsignal von dem Videozugriffsgerät 110 an den zweiten Datenübertragungskanal 227 ausgegeben (oder im Fall der Tonausgabe zum Tonbereich 220) und kann zum Beispiel von einem entfernten Standort über das Netzwerk 140 stammen, wird über den ersten Datenübertragungskanal 103 durch das Videozugriffsgerät 110 empfangen und wird durch das Videozugriffsgerät 110 auf dem zweiten Datenübertragungskanal 227 zu einer Bildanzeige 225 übertragen oder ausgegeben oder zum Tonbereich 220 ausgegeben.
Weiterhin in Bezug auf Fig. 2 wird der RF-Modulator und Demodulator 205 benutzt, um ein Basisbandausgangsbildsignal (von der Prozessoranordnung 190) in ein Hochfrequenzausgangs­ bildsignal umzuwandeln für die Übertragung auf dem zweiten Datenübertragungskanal 227 und den Empfang durch ein oder mehrere der Bildanzeigen 225 und um ein Hochfrequenzeingangs­ bildsignal (von der Kameraschnittstelle 235) in ein Basis­ bandeingangsbildsignal für die Eingabe zur Prozessoranordnung 190 umzuwandeln. Die Nutzerschnittstelle 215 wird für den Empfang eines Steuersignals aus einer Vielzahl von Steuersignalen genutzt, wie ein Gesuch, einen Telefonieruf auszulösen, ein Gesuch, einen Ton- und Bildkonferenzruf auszulösen und andere Steuersignale, wie Alarmsignale von eingehenden Telefonie- oder Ton- und Bildkonferenzrufen. Die Prozessoranordnung 190 ist an die Bildnetzwerkschnittstelle 210 gekoppelt, an den Hochfrequenzmodulator/Demodulator und an die Nutzerschnittstelle 215. Wie unten genauer erläutert, kann die Prozessoranordnung 190 einen einzelnen integrierten Schaltkreis umfassen ("IC") oder kann eine Vielzahl von inte­ grierten Schaltkreisen und andere Komponenten enthalten, verbunden oder zusammen gruppiert, wie Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, ASICs, verbundene Speicher (wie RAM und ROM) und andere ICs und Komponenten. Als eine Folge sollte wie hierin benutzt der Ausdruck Prozessoranordnung verstanden werden, einen einzelnen Prozessor gleichermaßen zu meinen und einzuschließen oder eine Anordnung von Prozessoren, Mikroprozessoren, Steuereinheiten oder einige andere Gruppierungen von integrierten Schaltkreisen, die die Funktionen ausführen, die unten genauer erläutert werden. In der bevorzugten Ausführung zum Beispiel ist die Prozessoran­ ordnung ausgeführt wie in Fig. 3 erläutert und enthält einen Datenübertragungs-ASIC (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis) 250, ein Ton/Bildkomprimierungs- und Dekompri­ mierungsteilsystem 265 und ein Mikroprozessorteilsystem 260. Wie unten genauer erläutert, kann die Verfahrensweise der Erfindung, die in der zweiten bezogenen Anmeldung offenbart wird, programmiert und gespeichert werden als eine Gruppe von Programmbefehlen für die spätere Ausführung in der Prozessoranordnung 190 und seinem damit verbundenen Speicher und anderen gleichwertigen Komponenten. In der bevorzugten Ausführung wird die Prozessoranordnung in Verbindung mit einer gespeicherten Gruppen von Programmbefehlen und in Reaktion zu jeglichen Steuersignalen, durch den Nutzer eingegeben oder empfangen vom Netzwerk 140, benutzt, um erstens das Empfangsprotokollsignal (von der Bildnetzwerkschnittstelle 210) sowohl in ein Basisbandaus­ gangsbildsignal umzuwandeln (um durch den RF-Modulator/ Demodulator 205 moduliert und zu einer Bildanzeige 225 übertragen zu werden) als auch in ein Ausgangstonsignal (übertragen zum Tonbereich 220 oder kombiniert mit dem Basis­ bandausgangsbildsignal, moduliert und übertragen zur Bildan­ zeige 225); und zweitens, um sowohl ein Basisbandeingangs­ bildsignal (das demodulierte Eingangsbildsignal, das von der Kameraschnittstelle stammt) und ein Eingangstonsignal (vom Tonbereich 220 oder kombiniert mit dem Basisbandeingangsbild­ signal, das von der Videokamera 230 und dem Kameraschnitt­ stelle 235 stammt) in das zweite Protokollsignal umzuwandeln (um moduliert und über die Bildnetzwerkschnittstelle 210 zum Netzwerk 140 übertragen zu werden). Die Funktionen jeder der Komponenten des Videozugriffsgerätes 110 werden unten genauer erläutert in Bezug auf Fig. 3-10.
Fig. 3 ist ein höheres Blockdiagramm, das eine zweite Ausfüh­ rung eines Videozugriffsgerätes, namentlich Videozugriffsge­ rät 150 erläutert und das eine zweite Ausführung eines Bild­ konferenzschaltungssystems 300, in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert. Die zweite Geräteausführung, namentlich das Video­ zugriffsgerät 150, erläutert in Fig. 3, ist die bevorzugte Ausführung der Erfindung und ist in allen anderen Gesichts­ punkten gleichwertig zur ersten Ausführung und kann in einer Weise, identisch zur ersten Ausführung, Videozugriffsgerät 110, erläutert in Fig. 1 und 2, genutzt werden. Ähnlicher­ weise ist die zweite Ausführung des Bildkonferenzschaltungs­ systems, Bildkonferenzschaltungssystem 300, ebenfalls die bevorzugte Systemausführung der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung und ist in allen anderen Gesichtspunkten gleichwertig zur ersten Ausführung und kann in einer Weise, identisch zur ersten Ausführung, Bildkonferenzschaltungssystem 200, erläutert in Fig. 2, genutzt werden.
Wie in Fig. 3 erläutert, enthält das Videozugriffsgerät 150 ein Mikroprozessorteilsystem 260, ein Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 und einen Datenübertra­ gungs-ASIC 250, die die Prozessoranordnung 190 bilden, oben erläutert in Bezug auf Fig. 2. Das Videozugriffsgerät 150 enthält auch einen CATV Hochfrequenz(RF)Sendeempfänger 245 (der gleichermaßen funktioniert wie die Bildnetzwerkschnitt­ stelle 210, erläutert in Fig. 2), eine Nutzer/Tonschnitt­ stelle 255 (die gleichermaßen funktioniert wie die Nutzer­ schnittstelle 215, erläutert in Fig. 2) und einen RF-Modulator 270 und RF Demodulator 275 (die zusammen gleichermaßen funktionieren wie der RF-Modulator/Demodulator 205, erläutert in Fig. 2). Die bevorzugte Ausführung des Videozugriffsgeräts 150, erläutert in Fig. 3, enthält auch einen ersten gerichteten Koppler 280, einen zweiten gerichteten Koppler 290 und einen Filter 285. Wie auch oben erwähnt, wenn eine Datenrate benötigt wird, die höher ist als die, die erreicht wird durch alle verfügbaren Zeitabschnitte pro Träger, können auch zusätzliche CATV RF Sendeempfänger 245 benutzt werden, um zusätzliche Zeitabschnitte auf zusätzlichen Trägern zur Verfügung zu stellen. Die Funktionen jeder dieser Komponenten ist unten genauer erklärt.
Wie auch in Fig. 3 erläutert, enthält die zweite Ausführung eines Bildkonferenzschaltungssystems 300 (neben einer Ton­ schnittstelle) ein oder mehrere Telefone 295₁ bis 295n (einzeln und gemeinsam erwähnt als Telefon(e) 295 und wobei die Telefone 295 gleichermaßen funktionieren wie der Tonbereich 220, erläutert in Fig. 2); das Videozugriffsgerät 150; eine Videokamera 230; eine Kameraschnittstelle 235 (die ebenfalls kombiniert sein kann mit oder eingeschlossen sein kann innerhalb der Videokamera 230); ein oder mehrere Fernsehgeräte 240₁ bis 240n (die einzeln und gemeinsam erwähnt werden als Fernsehgerät(e) 240 und die gleichmaßen funktionieren wie die Bildanzeigen 225, erläutert in Fig. 2); und einen zweiten Datenübertragungskanal 227, der, wie oben erwähnt, vorzugsweise ein Koaxialkabel in den Gebäuden des Nutzers (oder Teilnehmers) ist.
Bezugnehmend auf Fig. 3 gewährleistet das Videozugriffsgerät 150 sowohl Telefonie (POTS) als auch Ton/Bildkonferenzschal­ tungsdienste, wobei gewöhnliche Haushaltsgeräte für die Wechselwirkung mit dem Nutzer (oder Teilnehmer) im Bildkon­ ferenzschaltungssystem 300 benutzt werden, wie Telefone 295₁ bis 295n für die Eingabe der Steuersignale und für die Toneingabe und -ausgabe; Videokamera 230 für die Bildeingabe (wie ein Camcorder); und Fernsehgerät(e) 240 für die Bildausgabe (wie oder anstelle der Bildanzeigen 225). Wenn POTS Dienst bereitgestellt wird, wird das Videozugriffsgerät 150 über das typische verdrehte Doppelleitungskabel in den Gebäuden des Nutzers (oder Teilnehmers) angeschlossen, so daß jedes Telefon in den Nutzergebäuden, wie Telefone 295₁ bis 295n genutzt werden können. Das Videozugriffsgerät 150 gewährleistet auch Leitungsstrom und übliche "BORSHT" Funktionen für typischen (POTS) Telefondienst, wie unten genauer erläutert.
Wenn Bildkonferenzschaltungsdienst bereitgestellt wird, kann jedes aus der Vielzahl der Telefone 295₁ bis 295n (einzeln und gemeinsam erwähnt als Telefon(e) 295) für die Ruf (Konferenz) Einrichtung oder -aufbau und für die Toneingabe und -ausgabe verwendet werden. Das Hochfrequenzausgangsbild­ signal (vom Videozugriffsgerät 150) kann auf jedem der Fern­ sehgeräte 240, innerhalb der Nutzergebäude an den zweiten Datenübertragungskanal 227 (ein CATV Koaxialkabel) geschaltet, angezeigt werden, indem ein unbesetzter Kanal innerhalb des CATV Abwärtsstromfrequenzbandes (zum Beispiel Kanal 3 oder 4) benutzt wird. Das Hochfrequenzausgangsbild­ signal wird ursprünglich vom Netzwerk 140 in einer modu­ lierten digitalen Form empfangen, wie digitale Daten moduliert und kodiert, indem ein Protokoll wie CACS benutzt wird, das als ein Empfangs- oder erstes Protokollsignal erwähnt werden kann. Das erste Protokollsignal wird über das Ton/Bildnetzwerk 100, nachdem es zum Beispiel über die Hauptstation 105 und das Netzwerk 140 übertragen wurde, von einem anderen zweiten Nutzergebäude. Das erste Protokollsignal typischerweise bestehend aus komprimierten Daten, wird über das Videozugriffsgerät 150 empfangen, das die Daten dekomprimiert und sie in ein Basisbandausgangsbild­ signal umwandelt, wie ein NTSC/PAL gemischtes Bildsignal(NTSC ist ein Bildformat, das typischerweise in Nordamerika und Japan benutzt wird, während PAL ein typischerweise in Europa benutztes Bildformat ist). Andere Bildformate können eben­ falls benutzt werden, wie SECAM oder HDTV. Dieses Basisband­ ausgangsbildsignal (auf Leitung 271) ist dann RF moduliert (durch die Benutzung von RF-Modulator 270) auf einem verfüg­ baren Bild RF Träger und eingespeist in den zweiten Daten­ übertragungskanal 227 (d. h. Koaxialkabel) beim Nutzergebäude durch die Verwendung eines Richtungskopplers 290 (vorzugsweise 4 Kanal). Das Hochfrequenzausgangsbildsignal wird dann zu allen Fernsehempfängern gesendet, wie Fernsehempfänger 240, innerhalb der Nutzergebäude wie in eine Wohnung oder Büro. Der Richtungskoppler 290 wird in der bevorzugten Ausführung benutzt, um für gerichtete Signalein­ speisung zu sorgen, wobei Trennung von jedem angeschlossenen CATV Netzwerk gewährleistet ist.
Das Bildsignal, das in dem Nutzergebäude entsteht und über die Hauptstation 105 und das Netzwerk 140 zu einem anderen, zweiten Nutzergebäude (oder anderem Standort) zu übertragen ist, stammt von einer Videokamera (oder Camcorder) 230, die ein Bildsignal erzeugt, wie ein NTSC/PAL gemischtes Bildsignal, das auch vorzugsweise auf Kanal 3 oder 4 (61,25 oder 67,25 MHz) moduliert ist. Diese RF Bildsignal von der Videokamera 230 ist verbunden oder gekoppelt an eine Kamera­ schnittstelle 235, die einen Versetzungsmischer benutzt, um das RF Bildsignal (typischerweise auf einem 61,25 oder 67,25 MHz Träger) aufwärts zu einem Spektrum höher als typische CATV Frequenzen zu schieben, wie das 1,2 GHZ oder 900 MHz Band. Für solche Videokameras 230, die keinen Modulator enthalten, um das NTSC/PAL gemischte Bildsignal zu Kanal 3 oder 4 zu schieben, kann diese Modulation in der Kamera­ schnittstelle 235 eingeschlossen sein; umgekehrt können die Funktionen der Kameraschnittstelle 235 direkt in der Videoka­ mera 230 eingeschlossen sein. Das verschobene Bildsignal von der Kameraschnittstelle 235, erwähnt als ein Hochfrequenzein­ gangsbildsignal, wird dann eingespeist in den gleichen zweiten Datenübertragungskanal 227 (der auch mit den Fernseh­ geräten 240 verbunden ist), der das Hochfrequenzeingangsbild­ signal zurück zum Videozugriffsgerät 150 überträgt. Das Videozugriffsgerät 150 empfängt das Hochfrequenzeingangsbild­ signal von dem gerichteten Koppler (auf 1,2 GHz oder 900 MHz) und demoduliert das Signal zum Basisband, indem der RF Demo­ dulator 275 benutzt wird, um das Basisbandeingangsbildsignal zu bilden (auf Leitung 272). Das Basisbandeingangsbildsignal wird dann in digitale Form umgewandelt und komprimiert, um ein zweites Protokollsignal zu bilden, wie ein TDMA Signal, und wird dann π/4-DQPSK moduliert (um ein Übertragungsproto­ kollsignal zu bilden) und über das Ton/Bildnetzwerk 100 über­ tragen. In der bevorzugten Ausführung tendiert die Störung mit den Aufwärtsstrom und Abwärtsstrom CATV Diensten durch die Benutzung eines freien Bildkanals auf 1,2 GHz oder 900 MHz dazu, vermieden zu werden. Das 1,2 GHz oder 900 MHz Signal wird auch aus dem Durchführungskabel oder Verbindung 287 durch ein Tiefpaßfilter 285 herausgefiltert, so daß das Signal stark gedämpft ist, bevor es das Videozugriffsgerät 150 verlassen kann.
Während es die Primärfunktionen des Videozugriffsgeräts 110 (oder 150) und des Bildkonferenzschaltungssystems 200 (oder 300) ist, vollduplex Bilddatenübertragungen zu gewährleisten, sind andere Sekundärfunktionen in der bevorzugten Ausführung auch verfügbar. Eine solche Sekundärfunktion ist zum Beispiel eine "Rückschleifenfunktion", die es dem Nutzer erlaubt, das Bild von der Videokamera 230 auf dem Bildschirm eines Fern­ sehapparates 240 oder Bildanzeige 225 zu sehen, so daß das RF Eingangsbildsignal demoduliert wird (von 1,2 GHz oder 900 MHz), wiedermoduliert wird auf einen Bild RF Träger und dann für das RF Ausgangsbildsignal benutzt wird. Solch eine Rück­ schleifeneigenschaft ist für Überwachung besonders wertvoll, wie für Wohnungssicherheit oder für Kleinkindüberwachung. Auch eine Bild-in-Bild-Funktion (oder mehrfache Fenster) kann gewährleistet werden, bei der ein Nutzer ein kleines Fenster des Bildes von der Videokamera 230 zusammen mit dem von, einem anderen Standort empfangenen Bild sehen kann, zum Beispiel um die Kleinkindüberwachung zu gewährleisten, während ein Spielfilm oder Video, die von einem CATV Netzwerk empfangen werden, angesehen werden.
Zusätzlich kann das Videozugriffsgerät 110 (oder 150) frequenzaktiv sein, so daß eine Bildkonferenzschaltung auf jedem Kanal erfolgen kann. Während Bildkonferenzschaltung auf typisch freien Kanälen wie Kanäle 3 oder 4 bevorzugt sein kann, ist in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, Bildkonferenzschaltung auch auf zusätzlichen Kanälen durchführbar. Zum Beispiel kann ein existierender Bildkanal für jede Zeitspanne durch die Benut­ zung eines Sperrfilters gelöscht oder entfernt werden, und die verschiedenen Eingangs- und Ausgangsbildsignale werden in den nun leeren (gefilterten oder gedämpften) Kanal einge­ speist oder überlagert. Eine derartige Frequenzaktivität und das Einspeisen eines Ton/Bildsignals ist bei Gegenwart der vorhandenen Programmierung eine von vielen wirklich einzigartigen Eigenschaften der Erfindung, offenbart durch die zweite bezogene Anmeldung.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das einen CATV RF Sendeempfänger 245 der bevorzugten Geräteausführung in Über­ einstimmung mit der Erfindung, offenbart durch die zweite bezogene Anmeldung, erläutert. In der bevorzugten Ausführung ist der CATV RF Sendeempfänger 245 frequenzaktiv, gewährlei­ stet Aufwärtsumwandlung und Abwärtsumwandlung der CACS Signale zu und von allen verfügbaren CACS Trägern mit Frequenzsteuerung, die durch das Mikroprozessorteilsystem 260 durchgeführt wird. In Bezug auf Fig. 4 wird ein erstes Proto­ kollsignal, wie ein CACS π/4-DQPSK modulierter Abwärtsstrom­ träger im 50-750 MHz CATV Band, vom ersten Datenübertragungs­ kanal 103 empfangen und im Filter 305 (der eine 50-750 MHz Bandbreite hat) gefiltert und im Überlagerungsabwärtswandler 310 zum Basisband durch Überlagerung abwärts gewandelt mit diesem ankommenden Basisbandsignal, das die Gleichphasen-(I) und Quadratur(Q)-Komponenten (oder Signale) hat. Die Lokalos­ zillatoren für den Überlagerungsabwärtswandler werden durch ein Frequenzerzeugerteilsystem 315 dargestellt. Die I- und Q-Komponenten werden dann mit der Quadratwurzel erhoben, cosinusgefiltert ("SRRC") in einem ersten SRRC Filter 320, um Rauschen und andere Verzerrungen zu entfernen. Die gefilterten I- und Q-Komponenten werden dann im Aufwärtsmi­ scher 325 zu einem Zwischenfrequenz (IF) Signal auf 1,2 MHz aufwärtsgemischt für die Übertragung zum Datenübertragungs-ASIC 250 auf dem Bus 261 (oder auf einer anderen Leitung, die den Aufwärtsmischer 325 mit dem Datenübertragungs-ASIC 250 verbindet). In der bevorzugten Ausführung hat der CACS Träger eine Zeichenrate von 384 Kilozeichen/Sekunde und wird mit einem Überschußbandbreitenfaktor von 0,5 und mit einer beleg­ ten Kanalbandbreite von 600 kHz übertragen.
Weiterhin in Bezug auf Fig. 4, ein zweites Protokollsignal, wie eine 768 kb/s TDMA Signalfolge, die vom Datenübertra­ gungs-ASIC 250 stammt, wird an einen π/4-DQPSK Wellenformge­ nerator oder Modulator 330 geführt, der Basisband I und Q Komponenten (Signale) ausgibt. Die I und Q Signale werden SRRC gefiltert (im zweiten SRRC Filter 335) und dann im RF Aufwärtswandler 340 aufwärtsgewandelt zum 5-40 MHz CATV Auf­ wärtsstromband, um ein Übertragungs- (oder übertragenes) Protokollsignal zu bilden. Wie im Abwärtswandler 310 werden die Lokaloszillatoren für den RF Aufwärtswandler 340 durch das Frequenzerzeugerteilsystem 315 dargestellt. Die Übertra­ gungsleistung der TDMA Signal folge ist durch den Mikroprozessor 350 des Mikroprozessorteilsystems 260 program­ mierbar (unten erläutert mit Bezug auf Fig. 5), um eine Netz­ werkverstärkungssteuerung durch das Ton/Bildnetzwerk 100 über jedes einzelne Videozugriffsgerät 110 oder 150, die an das Ton/Bildnetzwerk 100 angeschlossen sind, zu gewährleisten.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Mikroprozessorteil­ system 260 und Datenübertragungs-ASIC 250 der bevorzugten Geräteausführung in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert. Der Datenübertragungs-ASIC 250 wird in der bevorzugten Geräte­ ausführung benutzt, um Niedrigpegelbasisbandfunktionen zur Unterstützung eines Protokolls wie CACS zu gewährleisten. Funktionell kann der Datenübertragungs-ASIC in einen Empfangsteil und einen Sendeteil getrennt werden (nicht getrennt dargestellt in Fig. 5). Im Empfangsteil enthält das IF Signal auf 1,2 MHz (vom Aufwärtsmischer 325 des CATV Sendeempfänger 245) das π/4-DQPSK modulierte CACS Signal. Dieses Abwärtsstrom CACS π/4-DQPSK TDM Signal wird kohärent demoduliert, um sowohl Basisbandbinärdaten zu liefern als auch die Wiederherstellung von Zeichen und Bitzeitsteuerungs­ informationen zu gewährleisten. Ein TDM Rahmen wird dann synchronisiert und dekodiert, Zeitabschnittsdaten werden herausgezogen und eine Fehlersteuerungsprüfung wird durchge­ führt. Solche Überwachungsdaten wie auch Nutzerdaten in der Nutzlast werden dann an das Mikroprozessorteilsystem 260 über den Bus 261 zu Verfügung gestellt, der ein Adressen/Datenbus sein kann. Die Nutzerdaten können auch direkt aus dem Daten­ übertragungs-ASIC 250 herausgeführt werden für die Übermitt­ lung an den kombinierten Tonkodierer/Dekodierer 410 (Fig. 7) oder das Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteil­ system 265 (Fig. 6). Im Sendeteil des Datenübertragungs-ASIC 250 werden Steuerdaten, die vom Mikroprozessor 350 stammen und komprimierte Ton und Bilddaten vom Ton/Bildkompri­ mierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 zum Datenüber­ tragungs-ASIC 250 übertragen, um einen Ton/Bilddatenstrom zu erzeugen. Der Ton/Bilddatenstrom wird dann formatiert mit Synchronisations- und Fehlersteuerungsinformationen, was binäre TDMA Signal folgen zur Folge hat, die dann an den CATV Sendeempfänger 245 übertragen werden für die nachfolgende Modulation und Übertragung als ein Übertragungsprotokollsignal über den ersten Daten­ übertragungskanal 103. In der bevorzugten Ausführung gewähr­ leistet der Datenübertragungs-ASIC auch andere Funktionen, um das Videozugriffsgerät 150 zu unterstützen, einschließlich TDMA Zeitabgleich, Ruhezustandssteuerung für leistungsarmen Betrieb, Datenpufferung zur Ratensteuerung und Unterbre­ chungserzeugung der POTS Schnittstellensteuersignale.
Weiterhin in Bezug auf Fig. 5, das Mikroprozessorteilsystem 260 besteht aus einem Mikroprozessor 350 oder einer anderen Verarbeitungseinheit wie dem Motorola MC68LC302 und dem Speicher 360, der Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und Nur-Lese-Speicher (ROM) einschließt, mit Verbindung zum Datenübertragungs-ASIC 250 und dem Ton/Bildkomprimierungs-und Dekomprimierungsteilsystem 265, die über den Bus 261 gewähr­ leistet wird. Der Nur-Lese-Speicher-Teil des Speichers 260 benutzt auch lichtprogrammierbare Speicher, so daß die Spei­ cherinhalte über das Ton/Bildnetzwerk 100 durch Benutzung eines Protokolls wie CACS heruntergeladen werden können. Als eine Folge können verschiedene Versionen der Betriebssoftware (Programmbefehle), wie auch Verbesserungen, ohne Verände­ rungen der Videozugriffsgeräte 150 und ohne Nutzereingriff realisiert werden.
Weiterhin in Bezug auf Fig. 5, das Mikroprozessorteilsystem 260 gewährleistet Gerätesteuerung und Konfiguration sowie höhere CACS Funktionen wie Rufverarbeitung und wird auch benutzt, um einen ISDN Protokollstapel zu realisieren, wenn für Bildrufe benötigt. Da das Mikroprozessorteilsystem direkt mit dem Datenübertragungs-ASIC 250 mit Zugriff auf die CACS Kanalnutzerdaten zusammenwirkt, kann eine Hochgeschwindig­ keitsdatenverbindung zwischen dem Datenübertragungs-ASIC 250 und dem Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungs­ teilsystem 265 hergestellt werden, die das Mikroprozessor­ teilsystem 260 als das Datenaustausch- und Protokollumwand­ lungsgerät benutzt. Nutzerton, in der Form eines impulskodemodulierten (PCM) Datenstroms, kann auch durch den Mikroprozessor 350 zum Ton/Bildkomprimierungs- und Dekompri­ mierungsteilsystem 265 vom DSP 415 der Nutzer/Tonschnitt­ stelle 255 geleitet werden.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 der bevorzugten Geräteaus­ führung in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert. Das Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 führt Bildkompression des Basisbandeingangsbildsignals durch (das von der Videokamera 230 und der Kameraschnittstelle 235 stammt) und die Dekompression der Bilddaten, die in der Nutz­ last des empfangenen, demodulierten erste Protokollsignal (wie ein CACS Signal) enthalten sind, zur nachfolgenden Anzeige auf den Fernsehgerät(en) 240. Das Ton/Bildkompri­ mierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 beinhaltet einen Bildverarbeitungsdigitalsignalprozessor (DSP) 365, einen rot­ grün-blau Digital/Analog-Wandler 390, einen Kodierer 375 und einen Ton/Bildeingangsprozessor 380. Der Bildverarbeitungs-DSP (oder Bildverarbeitungs-DSP Teilsystem) 365 ist ein programmierbarer Hochgeschwindigkeits-DSP (oder DSP Anordnung oder Teilsystem, wie ein Motorola MC56303 mit verbundenen Unterstützungskomponenten, einschließlich Speicher und eines Hardwarebeschleunigungs-ASIC (unten erläutert)), der benutzt wird, um verschiedene Bild und Ton Komprimierungs- und Dekomprimierungsalgorithmen auszuführen, in Abhängigkeit von der Übertragungsrate und/oder dem Bildkonferenzstandard am entfernten Endpunkt (d. h. die anderen Gebäude, mit denen die Videozugriffsgeräte Daten austauschen). Der Programmkode für den Bildverarbeitungs-DSP 365 kann auch heruntergeladen werden vom Mikroprozessorteilsystemspeicher 360, der eben­ falls heruntergeladen werden kann durch das Ton/Bildnetzwerk 100, das ein Protokoll wie CACS benutzt. Als eine Folge kann die Bildfunktionalität der Videozugriffsgeräte 150 einschließlich neuer Algorithmen im Flug geändert oder verbessert werden, ebenfalls ohne Hardwareänderungen und ohne Nutzereingriff.
Weiterhin in Bezug auf Fig. 6, werden komprimierte Bilddaten, die vom Netzwerk 140 empfangen wurden (wie zum Beispiel ein π/4-DQPSK TDM CACS Protokollsignal) und die vorher durch den Datenübertragungs-ASIC 250 und das Mikroprozessorteilsystem 260 in Bilddaten demoduliert, demultiplexiert und reforma­ tiert wurden, an den Bildverarbeitungs-DSP 365 übertragen, wo sie in "rot-grün-blau" ("RGB") digitale Bildsignale dekompri­ miert und umgewandelt werden. Die RGB digitalen Bildsignale werden dann durch den RGB Digital-Analog-("D/A")Wandler 370, wie der Motorola MC44200, in RGB Analogsignale umgewandelt. Die analogen RGB Signale werden dann zusammen mit einem gemischten Synchronisationssignal zu einem Kodierer 375 geführt, vorzugsweise ein NTSC/PAL Kodierer wie ein Motorola MC13077, was in einem NTSC/PAL gemischten Bildsignal resul­ tiert, das auch als ein Basisbandausgangsbildsignal bezeichnet werden kann. Das NTSC/PAL gemischte Bildsignal wird dann zum RF-Modulator 275 übertragen zur Aufwärtswand­ lung zu einer Hochfrequenz (um das Hochfrequenzausgangsbild­ signal zu bilden), gefolgt von der Übertragung auf dem zweiten Datenübertragungskanal 227 und Anzeige auf dem Fernsehgerät 240.
Für die nachfolgende Übertragung über das Netzwerk 140 eines Eingangsbildsignals (das von der Videokamera 230 und der Kameraschnittstelle 235 stammt),wird ein Basisbandeingangs­ bildsignal wie ein NTSC/PAL gemischtes Videokamera oder Camcordersignal, vom RF Demodulator 270 empfangen. Das Basis­ bandeingangsbildsignal wird zu einem Ton/Bildeingangspro­ zessor 380 übertragen, wie ein Motorola MC44011, der das Basisbandeingangsbildsignal in analoge RGB Signale umwandelt, während ebenfalls ein allgemein verriegelter Abtasttakt für die nachfolgende Digitalisierung des Bildsignals bereitgestellt wird. Diese analogen Eingangs-RGB-Signale werden dann in digitale RGB Signale durch einen RGB Analog- Digital-Wandler 390 umgewandelt, wie ein Motorola MC44250, und zum Bildverarbeitungs-DSP 365 übertragen. Der Bildverarbeitungs-DSP 365 komprimiert die digitalen RGB Signale und überträgt den resultierenden Datenstrom zum Datenübertragungs-ASIC 250 oder Mikroprozessorteilsystem 260 für Protokollkodierung und Modulation für die nachfolgende Lieferung an das Netzwerk 140. In der bevorzugten Ausführung kann das Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 auch einen zusätzlichen Spei­ cher mit wahlfreiem Zugriff enthalten für die Benutzung durch den Bildverarbeitungs-DSP 365 für die teilweise oder volle Speicherung der Bildpunktdaten eines Eingangs/Ausgangsbildrahmens. In der bevorzugten Ausführung wird ebenfalls ein Hardwarebeschleunigungs-ASIC benutzt, um dem Bildverarbeitungs-DSP 365 bei der Verarbeitung von geschwindigkeitsintensiven Aufgaben zu assistieren, wie einzelne Cosinusumwandlungen, verbunden mit Komprimierungs- und Dekomprimierungsvorgängen.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Nutzertonschnittstelle 255 der bevorzugten Geräteausführung in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert. Die Nutzertonschnittstelle 255 ist konstruiert, um Standardhaushaltstelefonapparate anzuschließen, einschließ­ lich drahtlose Geräte und Lautsprechertelefone wie die Telefone 295₁ bis 295n. Die Nutzertonschnittstelle 255 ist dafür bestimmt, sowohl Ton POTS Rufe als auch Bildrufe zu unterstützen. In der bevorzugten Ausführung werden POTS Rufe in einer "durchsichtigen" Form verarbeitet, das heißt das Auslösen und Empfangen von Telefonrufen erfolgt, als ob keine Bildruffunktionen vorhanden wären. In der bevorzugten Ausführung werden auch Bildrufe als eine Ausnahme verarbeitet, die eine bezeichnete oder vorbestimmte Wählfolge erfordert, die durch den Nutzer eingegeben wird, um einen Bildruf zu veranlassen.
Bezüglich Fig. 7 gewährleistet eine SLIC (Teilnehmerschlei­ fenschnittstellenschaltung) 400 "BORSHT" Funktionen für den Telefondienst innerhalb der Nutzergebäude, wie diejenigen, die normalerweise durch eine Netzwerkzentralstelle gewähr­ leistet werden, einschließlich Gleichstromenergie für das Telefon (Battery); Überspannungsschutz (Overvoltage protection); Erkennung von Klingelauslösung und Erleichterung der Klingeleinfügung (Ring trip detection); Überwachungs­ merkmale wie Anschlußzustand und Wählimpulsart (Supervision features); hybride Funktionen, wie Umwandlung von zweidraht­ symmetrisch in vierdraht-unsymmetrisch und Austastung von Längssignalen am Zweidrahteingang (Hybrid features); und Testfunktionen (Testing). Die SLIC 400 setzt sich mit den Telefonen 295₁ bis 295n über eine gewöhnliche Telefonleitung in Verbindung wie gedrehte Paarkabel 294, die A- und Klingelleitungen haben. Der Klingelgenerator 405 erzeugt Hochspannungs-AC(Wechselstrom)Signale, um die Telefone 295₁ bis 295n klingeln zu lassen. Der Ton Kodierer/Dekodierer 410, verbunden mit der SLIC 400, gewährleistet Analog-Digital-Wandlung für Sprache, indem das Eingangs (Sprach) Tonsignal digitalisiert wird, das vom Mikrofonteil von einem oder mehreren Telefonen 295₁ bis 295n stammt, um einen Eingangs (PCM) Digitalsprachdatenstrom oder Signal zu bilden und gewährleistet Digital-Analog-Unwandlung zur Sprachwiederher­ stellung aus einem Ausgangs (PCM) Digitalsprachdatenstrom oder Signal (um das Ausgangstonsignal zum Lautsprecherteil der Telefone 295₁ bis 295n zu erzeugen), sowie gewährleistet Bandbegrenzung und Signalnachbildung für PCM Systeme. Die Ausgangs und Eingangs (PCM) Digitalsprachdatenströme verknüpfen direkt zum Sprachverarbeitungs-DSP 415. Der Sprachverarbeitungs-DSP 415, wie ein Motorola MC56166, beinhaltet Programmspeicher und Datenspeicher, um Signalver­ arbeitungsfunktionen durchzuführen wie DTMF Wählimpulserken­ nung und Erzeugung, Rufklang (Wählklang, Besetztklang)Erzeugung, PCM-zu-linear und linear-zu-PCM-Um­ wandlung und Sprachaufforderungswiedergabe. Der Sprachverarbeitungs-DSP 415 kann auch V.34 und V.34 bis Modemfunktionen gewährleisten, um zusätzlich POTS oder andere analoggestützte Bildrufe zu unterstützen. Der Sprachverarbeitungs-DSP 415 ist mit dem Mikroprozessorteil­ system 260 und dem Datenübertragungs-ASIC 250 über den Bus 261 verbunden. Der Speicher 420 (verbunden mit dem Sprachverarbeitungs-DSP 415) enthält in der bevorzugten Ausführung einen Nur-Lese-Speicher mit hoher Speicherdichte (erwähnt als Sprach ROM), der PCM kodierte (oder komprimierte) Sprachabschnitte enthält, die für die Wechselwirkung (Dialog) mit dem Nutzer benötigt werden, wie dabei, den Nutzer zur Handtastatureingabe von DTMF oder Wählimpulsen während des Bildrufmodus zu veranlassen. Zusätz­ lich können wahlweise Sprachspeicher mit wahlfreiem Zugriff für Nutzersprachspeicherfunktionen benutzt werden und elek­ trisch veränderbare, programmierbare nicht flüchtige (Blitz) Speicher für die Speicherung von Programmen (und Aktualisie­ rungen) oder Algorithmen.
Die Nutzertonschnittstelle 255 arbeitet in der bevorzugten Ausführung in einem von zwei Modi (Betriebsweisen), dem ersten für Telefonie (POTS), und dem zweiten für Bildkonfe­ renzschaltung (rufend). Der Telefonie (POTS) Modus ist nutzerdurchlässig, als ein Abwesenheitsmodus, der immer dann eingenommen wird, wenn der Nutzer abhebt. Wie unten genauer erläutert, wird der Bildkonferenzmodus als eine Ausnahme dadurch eingenommen, wenn der Nutzer eine spezielle, vorbe­ stimmte Folge eingibt (wählt), die in der bevorzugten Ausfüh­ rung nicht als eine Telefoniefolge erkannt wird. Im Telefonie (POTS) Modus erzeugt der Sprachverarbeitungs-DSP 415 den üblichen "Wählklang", wenn das Nutzertelefon (von den Telefonen 295₁ bis 295n) abgehoben wird. Der Nutzer gibt dann die Wählfolge ein, wie beim bekannten oder üblichen Telefon­ wählen. Der Sprachverarbeitungs-DSP 415 dekodiert die gewählten Ziffern und speichert sie in einem Wählspeicherpuffer des Speichers 420. Beim Dekodieren der ersten zwei eingegebenen Ziffern (die nicht die ersten zwei Ziffern der speziellen vorbestimmten Bildruffolge sind) erkennt der Sprachverarbeitungs-DSP 415, daß der gewünschte Ruf kein Bildruf ist und signalisiert als Folge dem Mikropro­ zessorteilsystem 260, einen POTS Ruf durch das Ton/Bild­ netzwerk 100 einzuleiten, der ein Protokoll wie CACS benutzt. Wenn der Ruf gewährt wird (durch das Netzwerk 140), und die Tonverbindung mit dem lokalen digitalen Schalter 135 hergestellt wurde, schickt der Sprachverarbeitungs-DSP 415 die gespeicherten Ziffern zum lokalen digitalen Schalter 135 und verbindet die Tonpfade zwischen dem Nutzertelefon(en) und dem Netzwerk 140. Von diesem Punkt an wird der Sprachverarbeitungs-DSP 415 keine gewählten Ziffern dekodieren und wird den Eingangs und Ausgangs PCM Digitalsprachdatenstrom einfach durchreichen, bis das Nutzertelefon aufgelegt wird und der Ruf beendet wird.
Alternativ zu einer Telefoniesitzung kann die Ton/Nutzer­ schnittstelle 255 eine Verbindung zu einer Zentralstelle eines Netzwerkes herstellen oder aufrechterhalten, um die Öffentlichkeit für Telefonie zu gewährleisten. Wenn die Eingabe der speziellen vorbestimmten Folge für Bildmodus er­ kannt wird, unterbricht oder beendet die Ton/Nutzerschnitt­ stelle 255 die Zentralstellenverbindung und beginnt Bildmodus unter örtlicher Steuerung des Videozugriffsgeräts 150 (oder 110).
Wie oben angezeigt, leitet der Nutzer den Bildkonferenzmodus als eine Ausnahme des normalen Telefoniemodus ein, durch die Eingabe einer speziellen vorbestimmten Folge, die durch den Sprachverarbeitungs-DSP 415 als eine Nichttelefoniefolge und, zusätzlich in der bevorzugten Ausführung, als die vorbe­ stimmte Folge, speziell für den Bildmodus, erkannt wird.
Diese Verfahrensweise wird unten ebenfalls erläutert in Bezug auf die Flußdarstellung von Fig. 12. Für den Bildkonferenzmodus der bevorzugten Ausführung sind die ersten zwei Ziffern der speziellen, vorbestimmten Folge einzigartig und speziell ungenutzt in einem Standard POTS Ruf wie "**" und können als eine Konsequenz dem Sprachverarbeitungs-DSP 415 speziell signalisieren, den Bildrufmodus zu beginnen. Alternativ könnten andere spezielle, vorbestimmte Folgen durch den Nutzer programmiert sein für die Erkennung als ein Bildkonferenzmodus durch den Sprachverarbeitungs-DSP 415. Unmittelbar nach der Dekodierung der zwei speziellen Ziffern oder einer anderen speziellen vorbestimmten Folge, erzeugt oder spielt der Sprachverarbeitungs-DSP 415 eine Sprachauf­ forderungsfolge, wie "Bitte wählen Sie eine Rufauswahlmög­ lichkeit oder drücken Sie die "#"-Taste für Hilfe", die im Sprach ROM Teil des Speichers 420 gespeichert ist. Die Schritte, die der Sprachverarbeitungs-DSP 415 unternimmt, hängen dann von der eingegebenen Folge ab oder von der Taste, die der Nutzer der Anfangsaufforderung folgend drückt. Zum Beispiel kann der Nutzer, wenn die Taste "#" gedrückt wird, eine Auswahl von Aufforderungen hören wie zum Beispiel die folgenden:
  • - "Um einen Verzeichnisruf auszulösen, drücken Sie *"
  • - "Um das Rufverzeichnis zu aktualisieren, drücken Sie 2"
  • - "Um einen manuellen Bildruf auszulösen, drücken Sie 3"
  • - "Um die Kamera stumm zu schalten, drücken Sie 4"
  • - "Um die Kamera auf Ihrem Fernsehgerät zu sehen, drücken Sie 5"
  • - "Um diese Auswahl noch mal zu hören, drücken Sie #".
So wird in der bevorzugten Ausführung eine automatisierte und nutzerfreundliche Aufforderungsfolge benutzt, um den Nutzer zur Auslösung eines Bildkonferenzrufs zu führen. Wenn die Eingabe komplett ist, wird die Information dann vom Sprachverarbeitungs-DSP 415 zum Mikroprozessorteilsystem 260 geleitet, das dann versuchen wird, den Ruf über das Netzwerk 140 zu verbinden. Wenn erfolgreich, werden die Tonpfade (Eingangs- und Ausgangssignale) zu den Telefonen 295₁ bis 295n durchgeschaltet, der Ausgangsbildpfad wird zum Fernseh­ gerät 240 oder einer anderen Bildanzeige 225 durchgeschaltet und der Eingangsbildpfad wird von der Kameraschnittstelle 235 verbunden (stammt von der Videokamera 230). Alternativ kann bei Steuerung durch den Nutzer der Ausgangstonpfad auch zu einem Fernsehgerät 240 geschaltet werden für die Sendung über die Lautsprecher innerhalb der Fernsehgerät(e) 240 und der Eingangstonpfad kann auch von einem Mikrofon innerhalb der Videokamera 230 stammen und über die Kameraschnittstelle 235 geschaltet werden. Dieser alternative Pfad kann teilweise nützlich sein, wenn der Nutzer wünscht, die Bildkonferenz auf Videoband aufzuzeichnen, zum Beispiel durch die Benutzung eines gewöhnlichen VCR, gekoppelt an das Fernsehgerät 240. Der Bildruf wird beendet, wenn das Telefon aufgelegt wird oder ein anderes Steuersignal über die Nutzerschnittstelle 215 oder die Nutzer/Tonschnittstelle 255 eingegeben wird.
Es wird angemerkt, daß in der bevorzugten Ausführung ein einfaches Verzeichnismerkmal benutzt werden kann, um den Bildrufvorgang zu vereinfachen. Wenn zum Beispiel der Nutzer abhebt und die "*"Taste dreimal drückt, gefolgt von eine einzigen Ziffer "1", "2", . . . "9", kann ein Ruf automatisch ausgelöst werden durch die Verwendung einer Nummernfolge, die im Verzeichnis unter dieser Ziffer gespeichert ist. Dieses Merkmal kann notwendig oder wünschenswert unter einer Viel­ zahl von Umständen sein, zum Beispiel, wenn ein ISDN Ruf die Eingabe von zwei einzelnen 10-stelligen Nummern erfordern könnte, um den Ruf durch das Netzwerk 140 zu verbinden. Auch als Auswahlmöglichkeit in der bevorzugten Ausführung kann ein moderneres System eine einfach Namensmarkierung oder eine andere alphanumerische Eingabe in Verbindung mit der Verzeichniseingabe speichern, die durch den Nutzer erzeugt wurde und an den Nutzer wiedergegeben werden durch den Sprachverarbeitungs-DSP 415. Eine Aufforderung zum Beispiel als Reaktion darauf, einen Verzeichnisruf zu machen, kann sein: "Um die "Großmutter" anzurufen, drücken Sie 1"; "Um die "Mutter" anzurufen, drücken Sie 2"; "Um das "Werk" anzurufen, drücken Sie 3"; wobei die Sprachsegmente "Großmutter", "Mutter" und "Werk" vom Nutzer gesprochen, aufgezeichnet und im Speicher 420 gespeichert werden. Modernere Systeme können Sprecher-/Stimmenerkennungsverfahren enthalten, um die Nutzerauswahl zu erkennen, wobei die Notwendigkeit irgendwelche Tasten auf einer Telefontastatur zu drücken oder einer anderen manuellen Eingabe von Informationen an die Nutzerschnittstelle 215 oder Nutzer/Tonschnittstelle ausscheidet. Es ist auch anzumerken, daß Bildrufsteuerungs­ funktionen wie Kamerastummschaltung, Aufhebung der Stumm­ schaltung und lokale Wiedergabe (Rückschleife) auch mit der gleichen Nutzerschnittstelle ausgewählt werden kann. Andere moderne Systeme können ebenfalls den Gebrauch der Bildanzeige 225 oder des Fernsehgeräts 240 für eine auf dem Bildschirm sichtbare Anzeige einer Auswahl von Möglichkeiten, mit der entsprechenden Eingabe von Nutzersteuerungssignalen wie Rufsteuerung- und Auslösungsinformationen, die in einer Viel­ zahl von Möglichkeiten auftreten, wie durch die Tastatur der Telefone 295, durch eine Infrarotfernsteuerungsverbindung mit dem Videozugriffsgerät 150 (oder 110) oder durch den Eingangsbildpfad über den zweiten Datenübertragungskanal 227. Diese verschiedenen Möglichkeiten der Nutzeraufforderungen, Anzeige auf dem Bildschirm und Nutzerrückkopplung sind besonders nützlich, den Nutzer durch den Vorgang der Auslö­ sung eines Bildrufs zu führen und helfen, das Ton/Bildkonferenzschaltungssystem 300 (oder 200) besonders nutzerfreundlich zu machen. Zusätzlich zeigen diese verschie­ denen Verfahren die "Dreifältigkeit" des Gebrauchs eines Telefons 295 in der bevorzugten Ausführung, zur Telefonie, zur Toneingabe und Ausgabe und zur Rufsteuerung.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen RF-Modulator 270 der bevorzugten Geräteausführung in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert. Der RF-Modulator 270 wandelt das Basisbandaus­ gangsbildsignal von dem Ton/Bildkomprimierungs- und Dekompri­ mierungsteilsystem 265, wie ein NTSC/PAL gemischtes Bildsignal in ein Hochfrequenzausgangsbildsignal, wie ein amplitudenmoduliertes Restseitenband RF Signal um, das zum Beispiel über einen Empfänger des Nutzerfernsehgeräts 240 betrachtet werden kann, wenn er auf Kanal 3 oder 4 einge­ stellt ist. Der RF-Modulator 270 kann in einer Vielzahl von Möglichkeiten ausgeführt sein, einschließlich durch die Benutzung eines Bildmodulators 425 wie ein Motorola MC1373, gefolgt von einer Verstärkungsstufe (Verstärker) 430, die in der bevorzugten Ausführung benutzt wird, um Verluste vom Richtungskoppler 290 zu überwinden, der das RF Ausgangsbild­ signal in den zweiten Datenübertragungskanal 227 wie das Koaxialkabelsystem in den Nutzergebäuden speist. Ein schalt­ barer Kammfilter kann auch benutzt werden, um die laufende Programmierung von einem besonderen Kanal (RF Bildträger) zu entfernen, während das Hochfrequenzausgangsbildsignal in den zweiten Datenübertragungskanal 227 eingespeist wird.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das einen RF Demodulator 275 der bevorzugten Geräteausführung in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert. In der bevorzugten Ausführung ist der Demodulator 275 ein Vollüberlagerungsempfänger, der auf einen speziellen Kanal im 900 MHz Band oder 1,2 GHz Band eingestellt ist, um das Hochfrequenzeingangsbildsignal von der Kameraschnitt­ stelle 235 (von der Videokamera 230 stammend) zu empfangen. Das Hochfrequenzeingangsbildsignal, vom Richtungskoppler 290 in den RF Demodulator 275 gespeist, wird durch einen Bandpaß gefiltert (entweder auf 900 MHz oder 1,2 GHz) im Vorfilter 435, dann abwärts gemischt zu einer Zwischenfrequenz (IF) von zum Beispiel 45 MHz, indem ein Mischer 440 und ein fester Bezugsoszillator 445 benutzt wird. Das Signal wird dann schallwellenoberflächen- (SAW) gefiltert durch einen SAW Filter 450 oder sonst bandpaßgefiltert und zu einem (Farb) TV-IF-Teilsystem 460, wie ein Motorola MC44301, übertragen, das Verstärkung, AM Erkennung (Demodulation), automatische Feinabstimmung gewährleistet, was in einem Basisbandeingangs­ bildsignal (Basisbandmischeingangsbildsignal) resultiert. Dieses Basisbandeingangsbildsignal wird dann zum Ton/Bildkom­ primierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 zur weiteren Verarbeitung wie oben erläutert übertragen.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Kameraschnittstelle 235 der bevorzugten Geräteausführung in Übereinstimmung mit der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung, erläutert. Die Kameraschnittstelle 235 wird in Verbindung mit einer Videokamera (oder Camcorder) 230 benutzt, die ihr Signal als einen RF Bildträger auf Kanal 3 oder 4 (61,25 oder 57,25 MHz) ausgibt und wird benutzt, um den Bildträger zu einem RF Träger auf 900 MHz oder 1,2 GHz ohne Demodulation oder Modulation des Bildsignals aufwärtszuwandeln. Wie in
Fig. 10 erläutert, wird das Eingangsbildsignal von der Video­ kamera 230 zu der geforderten Ausgangsfrequenz aufwärtsge­ mischt durch die Benutzung eines Versetzungsmischers 465, eines festen Bezugsoszillators 470 und eines Bandpaßfilters
475. Wenn zusätzliche Eingangsbildsignale von zum Beispiel zusätzlichen Videokameras gewünscht werden, kann das Eingangsbildsignal auch mehrfach multiplexiert werden, nicht erläutert in Fig. 10. Diese Eigenschaft kann zum Beispiel wünschenswert sein, wenn das System für die Überwachung von mehrfachen Punkten oder Standorten genutzt werden soll, oder wenn es der Nutzer wünscht, zusätzliche Fenster oder Bild­ schirme innerhalb der Bildschirme zu übertragen.
Alternativ kann, wie oben erwähnt, die Kameraschnittstelle 235 direkt innerhalb der Kamera 230 eingeschlossen sein. Zusätzlich kann für solche Kameras, die ein NTSC/PAL gemischtes Bildsignal (eher als ein RF Bildträger auf Kanal 3 oder 4) erzeugen, innerhalb der Kameraschnittstelle 235 eine zusätzliche Stufe zugefügt werden, um das NTSC/PAL gemischte Bildsignal vor dem Versetzungsmischen durch Versetzungs­ mischer 465 auf einen RF Bildträger zu modulieren, oder anstelle des Versetzungsmischens das NTSC/PAL gemischtes Bildsignal direkt auf 900 MHz oder 1,2 GHz zu modulieren, um das RF Eingangsbildsignal zu bilden.
Das Videozugriffsgerät 110 (oder 150) kann zweifach mit Energie versorgt werden, indem die Versorgungsspannungen sowohl von der Energie, die durch das Ton/Bildnetzwerk 100 bereitgestellt wird, abgeleitet werden als auch von der Energie, bereitgestellt durch die Nutzergebäude, nicht erläu­ tert in den verschiedenen Gerätediagrammen. Die Energie, die durch das Ton/Bildnetzwerk 100 bereitgestellt wird, wird für solche Schaltungen benutzt, die den Grundtelefonie (POTS) Dienst unterstützen. Die Energie, die durch die Nutzergebäude bereitgestellt wird, wird für diejenigen Schaltungen benutzt, die Video unterstützen. Alternativ kann das Videozugriffs­ gerät 110 (oder 150) komplett vom Ton/Bildnetzwerk 100 gespeist werden. Folglich kann, falls ein Energieausfall in den Nutzergebäuden auftritt, der Grundtelefoniedienst noch arbeitsfähig sein, oder wenn vollständig gespeist durch das Ton/Bildnetzwerk 100, können Ton/Bildkonferenzschaltung und Telefonie noch vollständig arbeitsfähig sein.
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das das Verfahren der bevorzugten Ausführung der Erfindung, offenbart in der zwei­ ten bezogenen Anmeldung, erläutert. Wie erläutert in Fig. 11, beginnt das Verfahren, Startschritt 500, mit dem Empfang eines erste Protokollsignals wie ein CACS Signal, um ein Empfangsprotokollsignal zu bilden, Schritt 505. In der bevor­ zugten Ausführung wird Schritt 505 in der Bildnetzwerk­ schnittstelle 210 oder im CATV RF Sendeempfänger 245 ausge­ führt. Als nächstes wird in Schritt 515 das Empfangsproto­ kollsignal in ein Basisbandausgangsbildsignal und ein Aus­ gangstonsignal umgewandelt. In der bevorzugten Ausführung wird Schritt 515 durch die Bildnetzwerkschnittstelle 210 und die Prozessoranordnung 290 ausgeführt, oder durch den CATV RF Sendeempfänger 245, den Datenübertragungs-ASIC 250 und das Mikroprozessorteilsystem 260. In der bevorzugten Ausführung, die Tongeräte 220 oder Telefone 295 für die Tonausgabe und Eingabe nutzen, ist die Unabhängigkeit des Ausgangstonsignals vom Ausgangsbildsignal ein wichtiges Merkmal der Erfindung, offenbart in der zweiten bezogenen Anmeldung. In dem Fall, daß ein Fernsehgerät 240 oder eine andere Bildanzeige 225 auch für die Tonausgabe genutzt wird, kann das Ausgangstonsignal mit dem Basisbandausgangsbildsignal kombi­ niert werden (besser als den Tonanteil herauszutrennen und ihn einzeln zu den Tongeräten 220 oder den Telefonen 295₁ bis 295n zu schicken). Als nächstes wird in Schritt 525 das Basisbandausgangsbildsignal (und möglicherweise das Ausgangstonsignal genauso) moduliert, um ein Hochfrequenzaus­ gangsbild (und Ton) Signal, auch bezeichnet als ein gemischtes Ausgangsbildsignal, zu bilden, und in Schritt 535 wird das RF Ausgangsbild (und Ton) Signal übertragen. In der bevorzugten Ausführung werden die Schritte 525 und 535 durch den RF-Modulator und Demodulator 205 oder den RF-Modulator 270 ausgeführt.
Übereinstimmend mit den Schritten 505, 515, 525 und 535 (die den Empfang (an einem lokalen Standort) von Bildkonferenzin­ formationen betreffen, die von einem anderen Standort wie ein entfernter Standort, übertragen werden), treten in der bevor­ zugten Ausführung auch die Schritte 510, 520, 530 und 540 auf (die die Übertragung (von einem lokalen Standort) von Bild­ konferenzinformationen zu einem anderen Standort betreffen, wie ein entfernter Standort). In Schritt 510 werden ein Hoch­ frequenzeingangsbildsignal und ein Eingangstonsignal empfangen. Wie oben angezeigt sind in der bevorzugten Ausfüh­ rung das Eingangsbildsignal und das Eingangstonsignal vonein­ ander unabhängig. In der bevorzugten Ausführung wird das Hochfrequenzeingangsbildsignal durch den RF Demodulator 275 oder den RF-Modulator /Demodulator 205 der Kameraschnitt­ stelle 235 empfangen und ein Eingangstonsignal wird entweder durch die Tongeräte 220 und die Nutzerschnittstelle 215 oder die Telefone 295₁ bis 295n empfangen. Alternativ kann das Eingangstonsignal auch durch ein Mikrofon in der Videokamera 230 und eingeschlossen als Teil des RF Eingangsbildsignals von der Kameraschnittstelle 235 empfangen werden. Als näch­ stes wird, vorzugsweise im RF Demodulator 275 oder im RF-Modulator/Demodulator 205, im Schritt 520 das RF Eingangsbild (und möglic 41045 00070 552 001000280000000200012000285914093400040 0002019741241 00004 40926herweise auch Ton) Signal demoduliert, um ein Basisbandeingangsbild (und möglicherweise auch Ton) Signal zu bilden. Im Schritt 530 werden das Basisbandeingangsbildsignal und das Eingangstonsignal in ein zweites Protokollsignal umgewandelt, wie ein TDMA Formatsignal, vorzugsweise durch die Prozessoranordnung 190 oder durch das Mikroprozesorteil­ system 260 und den Datenübertragungs-ASIC 250. Im Schritt 540 wird das zweite Protokollsignal moduliert und übertragen, um ein Übertragungsprotokollsignal zu bilden, wie ein π/4-DQPSK TDMA Signal (ein Aufwärtsstrom CACS Signal), vorzugsweise durch die Bildnetzwerkschnittstelle 210 oder den CATV RF Sendeempfänger 245. Es folgen auf die Schritte 535 und 540, wenn die Bildkonferenz beendet wurde, Schritt 545, wenn durch Auflegen das Verfahren beendet wird, Rücksprungschritt 550, und wenn die Bildkonferenz im Schritt 545 nicht beendet wurde, setzt sich das Verfahren fort durch Rückkehr zu den Schritten 505 und 510.
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das die Telefonie und Bildkon­ ferenzsteuerungsverfahrensweise in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführung der Erfindung, offenbart in der zwei­ ten bezogenen Anmeldung, erläutert. Fig. 12 erläutert auch die mehrfache Rollen eines Telefons, wie die Telefone 295₁ bis 295n, in dem System der Erfindung, offenbart in der zwei­ ten bezogenen Anmeldung, einschließlich Gewährleistung von Telefonie (POTS), Gewährleistung von Bildrufsteuerung und Gewährleistung des Tonanteils der Bildkonferenz. In Bezug auf Fig. 12 wird, beginnend mit Startschritt 600 ein Gesuch nach einem Dienst erkannt, Schritt 605, wie Abnehmen oder Empfang eines ankommenden Warnsignals. Als nächstes wird im Schritt 610 ein Nutzerhinweis oder Warnung gewährleistet, wie ein Wählklang oder ein ankommendes Klingelsignal und Signalisie­ rungsinformationen werden gesammelt, wie DTMF Ziffern einer Telefonnummer oder "**". Wenn eine Bildkonferenz in Schritt 615 gefordert wurde, wie durch Eingabe von "?????????" oder Empfang einer ankommenden Nachricht vom Netzwerk 140, dann setzt sich das Verfahren fort zu Schritt 635. Wenn im Schritt 615 keine Bildkonferenz gefordert wurde, setzt sich das Verfahren fort, einen Telefonruf zu fordern oder einzurichten, wie durch Generierung von DTMF Klängen und Schaltung eines Tonpfades zwischen dem Telefon des Nutzers und dem Netzwerk 140, Schritt 620, gefolgt durch Beginn des offenen Telefoniemodus und der Übertragung von Ton (typischerweise PCM) Daten zum Netzwerk 140, Schritt 625. Die Tondaten werden typischerweise CACS kodiert vom Videozugriffsgerät 110 (oder 150) und in ein geeignetes Format (z. B. ISDN, POTS, usw.) durch die Hauptstation 105 umgewandelt zur Übertragung zum Netzwerk 140. Wenn der Telefonieruf beendet ist, Schritt 630, kann das Verfahren beendet werden, Rücksprungschritt 660.
Weiter in Bezug auf Fig. 12, wenn eine Bildkonferenz im Schritt 615 gefordert wurde, setzt sich das Verfahren zum Schritt 635 fort und richtet das Bildkonferenzsteuerungs­ system ein, wie durch Abspielen einer Anfangssprachauffor­ derung wie oben erläutert. Als nächstes wird im Schritt 640 der Bildeingangsforderungstyp gesammelt und der entsprechend geforderte Dienst wird durchgeführt, wie Bildung eines Bildkonferenzrufs unter Nutzung eines Verzeichnisses, Aktualisierung eines Bildkonferenzrufverzeichnisses, manuel­ ler Bildung eines Bildkonferenzrufs, Stummschaltung eines Eingangs (Ton oder Bild), Gewährleistung von Rückschleifen (z. B. lokale Selbstansicht wie Beobachtung oder andere Überwachungen), Abspielen von Hilfe- oder Fehlernachrichten oder Auswahlmöglichkeiten oder Verlassen des Bildkon­ ferenzsteuerungssystems. Im Schritt 645 wird ein Bildkonfe­ renzruf gefordert oder eingerichtet (wie für einen ankommen­ den Bildruf) und im Schritt 650 wird der Bildkonferenzmodus begonnen, indem protokollkodierte Ton- und Bilddaten zum Netzwerk 140 übermittelt werden. Wenn der Bildkonferenzruf im Schritt 655 beendet wurde wie durch Auflegen, kann das Ver­ fahren beendet werden, Rücksprungschritt 660.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das eine dritte Ausführung eines Videozugriffsgeräts 750 und eine dritte Ausführung eines Bildkonferenzschaltungssystems 705 erläutert, das eine Vielzahl von Bildtelefongeräten 700 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung benutzt. In Bezug auf Fig. 13, sind eine Vielzahl von Bildtelefongeräten 700₁, 700₂ bis 700n (einzeln und gemeinsam bezeichnet als Bildtelefon(e) 700 oder Bildtelefongerät(e) 700) mit dem Videozugriffsgerät 750 über einen zweiten Datenübertragungskanal 227, wie ein Koaxialka­ bel innerhalb der Nutzergebäude, verbunden, und über einen dritten Datenübertragungskanal 293, wie eine POTS verdrillte paarweise Kabelanordnung (die identisch mit der Leitung 294, erläutert in Fig. 3, sein kann). Die dritte Ausführung eines Bildkonferenzschaltungssystems 705 beinhaltet ein oder mehrere aus der Vielzahl der Bildtelefongeräte 700, über den zweiten Datenübertragungskanal 227 und den dritten Datenüber­ tragungskanal 293 mit dem Videozugriffsgerät 750 gekoppelt. Das Videozugriffsgerät 750 ist über den ersten Datenübertra­ gungskanal 103 auch koppelbar an eine Hauptstation 105 für die Datenübertragung mit dem Netzwerk 140 und der CATV Bild­ dienstinfrastruktur 102. (Wegen der Vielzahl der Datenüber­ tragungskanäle 103, 227 und 293 soll für die Erleichterung der Beschreibung in den Patentansprüchen, unten aufgezählt, der zweite Datenübertragungskanal 227 als ein erster Daten­ übertragungskanal und der dritte Datenübertragungskanal 293 als ein zweiter Datenübertragungskanal bezeichnet werden, wenn benutzt in Bezug auf ein Bildtelefongerät 700, das an die beiden Datenübertragungskanäle 227 und 293 koppelbar ist).
Weiter in Bezug auf Fig. 13, das Videozugriffsgerät 750 ist sehr ähnlich zum Videozugriffsgerät 150, oben erläutert mit Bezug auf Fig. 3 bis 9 und beinhaltet viele der gleichen Komponenten, die die gleiche Anordnung haben und in einer identischen Weise arbeiten, einschließlich der CATV RF Sendeempfänger 245, der Datenübertragungs-ASIC 250, die Nutzer/Tonschnittstelle 255, das Mikroprozessorteilsystem 260, das Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungs­ teilsystem 265, der RF-Modulator 270, der Filter 285 und die Richtungskoppler 280 und 290. Das Videozugriffsgerät 750 unterscheidet sich insofern vom Videozugriffsgerät 150, da das Videozugriffsgerät 750 einen RF Trägerdetektor und Schalter 276 hat und eine Vielzahl von RF Demodulatoren 275, nämlich RF Demodulator 275a, RF Demodulator 275 b bis RF Demodulator 275 n besitzt (von denen jeder identisch zu dem RF Demodulator 275, erläutert in Fig. 9, ist und die einzeln und gemeinsam bezeichnet sind als RF Demodulator 275). Das Videozugriffsgerät 750 wird benutzt, um eine Vielzahl von Eingangsbildsignalen von Bildtelefonen 700 (oder 800) zu multiplexieren oder zu kombinieren; wenn eine solche Multiplexierung oder Kombination nicht notwendig ist, kann auch jede der anderen Videozugriffsgeräteausführungen (110 oder 150) anstelle des Videozugriffsgeräts 750 im Bild­ konferenzschaltungssystem 705, erläutert in Fig. 13, benutzt werden.
Weiter in Bezug auf Fig. 13, jeder der RF Demodulatoren 275 wird benutzt, um auf verschiedenen Kanälen oder Trägern (wie Kanäle oder Träger "a" bis "n") ein Hochfrequenzeingangsbild­ signal zu empfangen, das von einem entsprechenden Bildtele­ fongerät 700 über den zweiten Datenübertragungskanal 227 übertragen wird und um das empfangene Hochfrequenzeingangs­ bildsignal in ein Basisbandeingangsbildsignal zu demodulieren (abwärtszuwandeln). Zum Beispiel kann der RF-Demodulator 275 a, eingestellt auf eine Hochfrequenz entsprechend Kanal "a" (z. B. eingestellt über Oszillator 445 und Mischer 440) ein Hochfrequenzeingangsbildsignal, das auf Kanal (oder Trä­ ger) "a" vom Bildtelefongerät 700 a übertragen wurde, empfangen und zum Basisband umsetzen, während RF Demodulator 275 b eingestellt auf eine Hochfrequenz entsprechend Kanal "b" ein Hochfrequenzeingangsbildsignal, das auf Kanal (oder Trä­ ger) "b" vom Bildtelefongerät 700 b übertragen wurde, empfan­ gen und zum Basisband umsetzen, und so weiter. Die verschie­ denen Kanäle oder Träger "a" bis "n" sind alle auf Hochfre­ quenzen über dem typischen CATV Spektrum, wie oberhalb 900 MHz, um Störungen mit Abwärtsstrom Video-, Fernseh- und anderen Kabelkanälen zu vermeiden. Für nichtmultiplexierte Eingangsbildsignale kann das Videozugriffsgerät den RF Trä­ gerdetektor und Schalter 276 benutzen, um auszuwählen, welches Eingangsbildsignal weiter zum Netzwerk 140 übertragen wird (über Hauptstation 105), möglicherweise aus einer Viel­ zahl von Eingangsbildsignalen heraus (von jedem der Bildtele­ fongeräte 700). In dem Fall, daß mehr als ein Bildtelefonge­ rät 700 ein Hochfrequenzeingangsbildsignal zum Videozugriffs­ gerät 750 sendet, kann der RF Trägerdetektor und Schalter 276 zum Beispiel auf einer Konkurrenzbasis einen bestimmten Kanal auswählen (und das entsprechende Bildtelefongerät 700), so daß das erste Basisbandeingangsbildsignal beim RF Trägerde­ tektor und Schalter 276 ankommt, und das Basisbandeingangs­ bildsignal von diesem bestimmten, ausgewählten Kanal zum Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 zur weiteren Verarbeitung übertragen, wie oben erläutert mit Bezug auf die Fig. 3 bis 9.
Fig. 14 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das eine erste Ausführung eines Bildtelefongeräts 700 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie in Fig. 14 erläu­ tert, beinhaltet das Bildtelefongerät 700 entsprechende Merk­ male oder Elemente der ersten Ausführung des Bildkonferenz­ schaltungssystems 200 (oder gleichermaßen der zweiten Ausfüh­ rung der Bildkonferenzschaltungssystems 300), wobei die Merk­ male oder Elemente wie oben erläutert arbeiten und funktionieren. Diese eingeschlossenen, entsprechenden Merk­ male oder Elemente beinhalten Merkmale wie die Bildanzeige 225 (oder Fernsehgerät 240), Tonbereich 220 (oder Telefon 295), die Kameraschnittstelle 235 und die Videokamera 230. Noch spezifischer enthält das Bildtelefongerät bezüglich Fig. 14: erstens einen Bildmonitor 715, wie einen Fernsehempfänger und Anzeige (die die gleichen Funktionen haben wie entweder die Bildanzeige 225 oder das Fernsehgerät 240); zweitens eine Kamera 720 (die die gleichen Funktionen hat wie die Videokamera 230); drittens eine Kameraschnittstelle (wie in Fig. 10 erläutert) und viertens ein Telefoniemodul 710 (das die gleichen Funktionen hat wie der Tonbereich 220 oder das Telefon 295). Wie oben angezeigt kann ein Bildtelefongerät 700 (aus der Vielfalt der Bildtelefongeräte 700) ein Hochfrequenzeingangsbildsignal, das von der Kameraschnitt­ stelle 235 und der Kamera 720 stammt, (auf einem besonderen Kanal oder Träger) über den zweiten Datenübertragungskanal 227 zum Videozugriffsgerät 750 übertragen. Wie oben erläu­ tert, wird der Bildausgang der Kamera 720, vorzugsweise auf Kanal 3 oder 4 moduliert, durch die Kameraschnittstelle 235 auf einen zugewiesenen Kanal oder Träger versetzungsgemischt, der vorzugsweise eine Frequenz oberhalb der typischen CATV Frequenzen hat, wie im 900 MHz bis 1,2 GHz Spektrum. Jedes aus der Vielzahl von Bildtelefonen 700 kann über den Bildmo­ nitor 715 ein Hochfrequenzausgangsbildsignal, das vom Netz­ werk 140 oder der CATV Dienstinfrastruktur stammt, von dem Videozugriffsgerät 750 über den zweiten Datenübertragungs­ kanal 227 und die Hauptstation 105 empfangen. Ein Tonsignal kann auch innerhalb dieser Bildsignale eingeschlossen sein oder die Tonsignale (Eingang und Ausgang) werden in der bevorzugten Ausführung über das Telefoniemodul 710 innerhalb des Bildtelefongeräts 700 über den dritten Datenübertragungs­ kanal 293 unabhängig gesendet und empfangen. Wie oben, die Telefone 295 betreffend erläutert, wird in der bevorzugten Ausführung die Bildsteuerung auch über das Telefoniemodul 710 gewährleistet wie durch den Nutzereingang (DTMF Wählen). Ein Bildtelefon 700 kann auch für die Verbindung oder Kopplung der Hochfrequenzbildsignale zum zweiten Datenübertragungs­ kanal 227 einen Richtungskoppler oder Teiler enthalten (nicht erläutert in Fig. 13).
Wie oben angezeigt kann jeder der verschiedenen Bildtelefon­ geräte 700 ein auf einem zugewiesenen Kanal oder Träger aus einer Vielzahl von Kanälen oder Trägern zum Videozugriffsge­ rät 750 übertragen wie Kanal "a", Kanal "b" usw. Der zugewie­ sene Kanal (oder Hochfrequenzträger) kann durch Frequenzaus­ wahl über den Oszillator 470 und Mischer 465 der Kamera­ schnittstelle, erläutert in Fig. 10, zugewiesen oder ander­ weitig bestimmt werden. Eine solche Kanalzuweisung kann manuell ausgeführt werden oder zu jeder Zeit vom Videozu­ griffsgerät 750 über den zweiten Datenübertragungskanal 227 heruntergeladen werden.
In der bevorzugten Ausführung kann jedes der Bildtelefonge­ räte 700 ein Hochfrequenzausgangsbildsignal (über den zweiten Datenübertragungskanal 227) empfangen und kann ein Aus­ gangstonsignal (über den dritten Datenübertragungskanal 293) empfangen, beides von dem Videozugriffsgerät 750 gesendet. Als ein Folge können jedes und alle Bildtelefongeräte 700 der dritten Ausführung des Bildkonferenzschaltungssystems 705 die Ausgangsbild- und -tonsignale gleichzeitig anzeigen. Mit Hin­ blick auf das Hochfrequenzeingangsbildsignal und das Eingangstonsignal (zum Videozugriffsgerät 750 übertragen), kann das Eingangsbildsignal, das von einer bestimmten Kamera 720 in einem Bildtelefon 700 stammt, wie oben erläutert durch Kanalauswahl innerhalb des Videozugriffsgeräts 750 ausgewählt werden, indem ein Auswahlmittel wie der RF Detektor und Schalter 276 benutzt wird. Zusätzlich kann das Eingangsbild­ signal, das von einer bestimmten Kamera 720 in einem Bildtelefon 700 stammt durch den Nutzer über die Eingabe eines Steuersignals (aus einer Vielzahl von Steuersignalen) ausgewählt werden (unten genauer erläutert in Bezug auf Fig. 15), oder zwei oder mehrere Eingangsbildsignale, die von mehr als einer bestimmten Kamera 720 stammen, können ausgewählt und multiplexiert werden, um zum Beispiel ein gemischtes, mehrfaches Bildsignal zu erzeugen, indem ein Fenster- oder aufgeteiltes Bildschirmformat benutzt wird (unten genauer erläutert in Bezug auf Fig. 16).
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite Ausführung eines Bildtelefongeräts 800 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie in dem Bildtelefongerät 700 oben erläutert, enthält das Bildtelefongerät 800 auch einen Bildmonitor 715, eine Kamera 720, eine Kameraschnitt­ stelle 235 und ein Telefoniemodul 710. Wie ein Bildtelefon 700 kann ein Bildtelefon 800 (aus einer Vielzahl von Bildte­ lefonen 800) auch ein Hochfrequenzeingangsbildsignal (auf einem bestimmten Kanal oder Träger) zum Videozugriffsgerät 750 über den zweiten Datenübertragungskanal 227 übertragen, das von der Kameraschnittstelle 235 und der Kamera 720 stammt. Wie oben erläutert, wird der Bildausgang der Kamera 720, vorzugsweise auf Kanal 3 oder 4 moduliert, durch die Kameraschnittstelle 235 auf einen zugewiesenen Kanal oder Träger versetzungsgemischt, der vorzugsweise eine Frequenz oberhalb der typischen CATV Frequenzen hat, wie im 900 MHz bis 1,2 GHz Spektrum. Jedes aus der Vielzahl von Bildtelefonen 800 kann über den Bildmonitor 715 ein Hochfre­ quenzausgangsbildsignal, das vom Netzwerk 140 oder der CATV Dienstinfrastruktur stammt, von dem Videozugriffsgerät 750 über den zweiten Datenübertragungskanal 227 und die Hauptsta­ tion 105 empfangen. Ebenfalls wie das Bildtelefon 700, kann auch ein Tonsignal innerhalb dieser Bildsignale eingeschlossen sein oder die Tonsignale (Eingang und Ausgang) werden in der bevorzugten Ausführung über das Telefoniemodul 710 innerhalb des Bildtelefongeräts 800 über den dritten Datenübertragungskanal 293 unabhängig gesendet und empfangen. Wie oben die Telefone 295 betreffend erläutert, wird in der bevorzugten Ausführung die Bildsteuerung auch über das Tele­ foniemodul 710 gewährleistet wie durch den Nutzereingang (DTMF Wählen).
Wie in Fig. 15 erläutert, befindet sich im Bildtelefongerät 800, das zwischen die Kameraschnittstelle 235 und den zweiten Datenübertragungskanal 227 geschaltet oder gekoppelt ist, ein Auswahlschalter 735, der benutzt wird, um die Eingabe eines Hochfrequenzeingangsbildsignal von der Kameraschnittstelle 235 auf den zweiten Datenübertragungskanal 227 zu gestatten oder zu verhindern. Dieser Auswahlschalter 735 wird durch einen Detektor 730, der an das Telefoniemodul 710 und den dritten Datenübertragungskanal 293 geschaltet oder gekoppelt ist, gesteuert, der ein Steuersignal empfängt, eingegeben durch einen Nutzer an einem der Telefoniemodule 710 aus der Vielfalt der an den dritten Datenübertragungskanal 293 gekoppelten Bildtelefone 800. In der bevorzugten Ausführung ist eine solche Steuerungssignalisierung dadurch eingeschlossen, daß das verwendete DTMF Wählen im Telefonie­ modul verfügbar ist. Alternativ kann eine solche Steuerungs­ signalisierung auch durch die Verwendung anderer Signalisie­ rungs- oder Datenübertragungsverfahren eingeschlossen sein, wie Frequenzschiebeverschlüsselung (FSK) oder jedes der anderen oben erläuterten Protokoll- oder Modulationsverfah­ ren. Zusätzlich zu einer solchen signalisierungsgestützten oder konkurrenzgestützten Steuerung kann, als eine andere Alternative, eine solche Eingabekontrolle für den Nutzer transparent sein, wenn zum Beispiel der Detektor 730 und der Auswahlschalter 735 eingeschlossen sind, indem sie Spracher­ kennung nutzen, wie ein sprachgesteuerter Schalter (VOX), so daß das Bild automatisch in den zweiten Datenübertragungs­ kanal 227 eingegeben wird, abhängig davon, wer gerade zu diesem Zeitpunkt spricht.
Weiter in Bezug auf Fig. 15, das Bildtelefon 800 aus der Vielzahl der Bildtelefone 800, das die Quelle des Eingangs­ bildsignals sein soll (zum Videozugriffsgerät 750) wird durch den Nutzer über das Telefoniemodul 710 ausgewählt, das über den dritten Datenübertragungskanal 293 an die Nutzer/Ton­ schnittstelle 255 des Videozugriffsgeräts 750 gekoppelt ist.
In seiner einfachsten Form kann der Detektor 730 einfach erkennen, welches Telefoniemodul 710 oder bestimmte Bildtelefon 800 (der Bildtelefone 800) abgehoben wurde und erlaubt dem Auswahlschalter 735 das Eingangsbildsignal von diesem abgehobenen Bildtelefon 800 zu gestatten oder zu verbinden. In der bevorzugten Ausführung gibt der Nutzer eine vorbestimmte DTMF Folge ein, wie eine Reihe von DTMF Ziffern, um das Quellenbildtelefon 800, das das Eingangsbildsignal liefern wird, auszuwählen. In dieser Ausführung senden alle Bildtelefone 800 auf dem gleichen Kanal (RF Trägerfrequenz) ein Hochfrequenzeingangsbildsignal, so daß die Auswahl eines bestimmten Quellenbildtelefon 800 Nutzerkonkurrenz und Gleichzeitigkeitsverzerrungen verhindert, die aus gleichzei­ tigen Übertragungen von mehreren Bildtelefonen 800 resultieren, wenn zum Beispiel mehrere Bildtelefone 800 abgehoben wurden. Die DTMF Folge, die durch den Nutzer eingegeben wurde, wird dann durch den Detektor 730 über den Auswahlschalter 735 genutzt, um die Übertragung eines Hochfrequenzeingangsbildsignal von einer Kameraschnittstelle 235 (und Kamera 720) eines bestimmten Bildtelefons 800 zu ermöglichen oder zu verhindern. Mit dieser Ausführung wird nur ein einziger RF Demodulator 275 im Videozugriffsgerät 750 benötigt, da nur ein RF Träger beteiligt ist. Die DTMF Folge, die durch den Nutzer eingegeben wurde, kann auch dazu benutzt werden, den Bildmonitor 715 automatisch auf den geeigneten Empfangskanal für den Empfang des Hochfrequenzausgangs­ bildsignal zu schalten. Zusätzlich kann die DTMF Folge auch genutzt werden, um auszuwählen, welche Bildtelefone 800 Quellen der Hochfrequenzeingangsbildsignale sein werden, wenn eine Kameraschnittstelle 235 benutzt wird, die auf einem oder mehreren zugewiesenen Kanälen aus einer Vielzahl von Kanälen für multiplexierte Hochfrequenzeingangsbildsignale übertragen kann. Eine solche Zusammenschaltung wird unten erläutert in Bezug auf Fig. 16.
Fig. 16 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Videozu­ griffsgeräts 850 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Das Videozugriffsgerät 850 wird in der bevorzugten Ausführung benutzt zur Zusammenschaltung oder Kombination einer Vielzahl von Eingangsbildsignalen von einer Vielzahl von Bildtelefonen 700 oder 800 zu einem kombinierten Bildsignal für die nachfolgende Übertragung über den ersten Datenübertragungskanal 103. Zum Beispiel können vier Eingangsbildsignale von vier Bildtelefonen 700 oder 800 in ein zwei mal zwei (2 × 2) Format (vier Fenster) in ein Bildsignal kombiniert werden, vor der Komprimierung und Über­ tragung durch das Netzwerk 140. Um eine solche Zusammenschal­ tung oder Kombination zu erreichen, hat das Videozugriffsge­ rät 800 zusätzlich zu der Vielzahl der RF Demodulatoren 275₁ bis 275 n oder dem Videozugriffsgerät 700, oben erläutert mit Bezug auf Fig. 13, auch ein erweitertes Ton/Bildkomprimie­ rungs- und Dekomprimierungsteilsystem 760. Das erweiterte Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 760, erläutert in Fig. 17, führt die gleichen Funktionen wie das Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265, oben erläutert, aus, ist aber in der Lage, diese Funktionen für eine größere Anzahl von Kanälen als nur für einen einzigen Kanal auszuführen.
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das das erweiterte Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 760 erläutert. Das erweiterte Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 760 beinhaltet viele der gleichen Komponenten wie das Ton/Bild­ komprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 265 und bein­ haltet weiter zusätzliche Ton/Bildeingangsprozessoren 380 und RGB Analog/Digitalwandler 390, um sich den zusätzlichen Bildkanälen anzupassen. Wie oben in Bezug auf Fig. 13 erwähnt, gibt es für jeden Kanal (RF Träger), Kanäle a bis n, einen entsprechenden RF Demodulator 275, nämlich die RF Demodulatoren 295 a bis 275 n. In Bezug auf Fig. 17 werden die Basisbandeingangssignale von jedem der RF Demodulatoren 275 a bis 275 n, wie die NTSC/PAL gemischten Bildsignale, in entsprechende Ton/Bildeingangsprozessoren 380, nämlich Ton/Bildeingangsprozessor 380 a bis Ton/Bildeingangsprozessor 380 n, geführt oder eingegeben. Wie oben erläutert mit Bezug auf Fig. 6 wandeln die entsprechenden Ton/Bildeingangspro­ zessoren 380 das Basisbandeingangssignal für jeden Kanal in analoge Eingangs-RGB-Signale um. Die analoge Eingangs-RGB-Signale werden dann für jeden Kanal a bis n durch die entsprechenden RGB Analog/Digitalwandler 390, nämlich RGB Analog/Digitalwandler 390 a bis RGB Analog/Digitalwandler 390 n in Eingangsdigital RGB Signale umgewandelt und zum Bildverarbeitungs-DSP 365 übertragen. Der Bildverarbeitungs-DSP 365 kombiniert oder multiplexiert die digitalen RGB Signale von jedem Kanal, und erzeugt ein kombiniertes Bildsignal, das dann (mit dem Ton von der Nutzer/Tonschnitt­ stelle 255) komprimiert und zum Datenübertragungs-ASIC 250 oder Mikroprozessorteilsystem 260 übertragen wird zur Protokollkodierung und Modulation für die nachfolgende Lieferung an das Netzwerk 140. Zu Beispiel enthält in der bevorzugten Ausführung typischerweise jeder Kanal Bildinformationen, die ein gemeinsames Schnittstellenformat (CIF) haben; vier solche Kanäle können zu einem Kanal kombiniert werden, der vier Anzeigefenster hat durch Benutzung eines herkömmlichen Viertel-Schnittstellenformats (QCIF), vor der Komprimierung und Übertragung zum Netzwerk 140.
Nicht erläutert in Fig. 16 und 17, das Videozugriffsgerät 850 kann auch erweitert sein, um für mehrfache Ausgangsbild­ kanäle vorgesehen zu sein, die eine Vielzahl von Hochfrequenzausgangsbildsignalen zu einer Vielzahl von Bild­ telefonen über den zweiten Datenübertragungskanal 227 über­ tragen. In diesem Fall würde das Videozugriffsgerät 850, erläutert in Fig. 16, um eine Vielzahl von Modulatoren 270 erweitert sein, wie einen Modulator 270 a für die Bildübertra­ gung auf Kanal "a", einen Modulator 270 b für die Bildübertra­ gung auf Kanal "b" usw. Ahnlicherweise würde das erweiterte Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem 760 weiterhin erweitert werden, um dementsprechend eine Vielzahl von Kodierern 395 und eine Vielzahl von RGB Digi­ tal/Analogwandlern 370 wieder entsprechend zu jedem Ausgangs­ kanal zu enthalten. Mit einer solchen zusätzlichen Erweite­ rung kann das Ton/Bildkonferenzschaltungssystem 705 mehrfache und unabhängige Bildkonferenzsitzungen unterstützen. In diesem mehrfachen unabhängigen Bildmodus würden die Eingangs­ bildsignale auch unabhängig verarbeitet werden, als vielmehr zu einem einzigen kombinierten Signal kombiniert zu werden. Zum Beispiel kann das Bildtelefon 700₁ mit dem entfernten Standort eins kommunizieren und einen Bildruf auf Kanal "a" empfangen, während es ein Bild auf Kanal "b" sendet, während Bildtelefon 700 n mit dem entfernten Standort zwei kommunizieren kann und unabhängig einen Bildruf auf Kanal "c" empfangen kann, während es ein Bild auf Kanal "d" sendet. Um solche mehrfachen, unabhängigen Bildmodi (auch bezeichnet als Bildbrückenbau "videobridging") zu unterstützen, kann das Videozugriffsgerät 850 auch zusätzliche Verarbeitungsmöglich­ keiten innerhalb des erweiterten Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystems 760 enthalten, wie das Enthalten einer Mehrpunktsteuereinheit (MCU), um Verarbeitungsunter­ stützung für solche mehrfachen, unabhängigen Bildmodi zu gewährleisten.
Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, das das Bildmultiplexverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie oben erläutert, betrifft diese Verfahrensweise das Bild­ signal, das protokollkodiert wird und über den ersten Daten­ übertragungskanal 103 zum Netzwerk 104 übertragen wird und als ein Spezialfall oder engere Anwendung der Verfahrens­ schritte 510, 520, 530 und 540 angesehen werden kann, oben erläutert mit Bezug auf Fig. 11. Zusätzlich können diese Mul­ tiplex-, Kombinations-, Kodierungs- und Übertragungsschritte (unten erläutert wie die Schritte 510, 520, 530 und 540) gleichzeitig mit und unabhängig von den Bildempfangs- (vom ersten Datenübertragungskanal 103 und vom Netzwerk 104), Protokollkodierungs-, RF-Modulations- und Übertragungsschrit­ ten 505, 515, 525 und 535, oben erläutert mit Bezug auf Fig. 11, vor sich gehen.
In Bezug auf Fig. 18, beginnt das Verfahren, Startschritt 900, mit dem Empfang eines Eingangstonsignals, Schritt 905, und mit dem Empfang einer Vielzahl von Hochfrequenzeingangs­ bildsignalen, jedes getragen auf einem aus einer Vielzahl von Kanälen a bis n, nämlich, ein erstes Hochfrequenzeingangs­ bildsignal wird auf einem ersten Kanal empfangen, Schritt 910₁, ein zweites Hochfrequenzeingangsbildsignal wird auf einem zweiten Kanal empfangen, Schritt 9102, usw. bis ein n-tes Hochfrequenzeingangsbildsignal wird auf einem n-ten Kanal empfangen, Schritt 910n. Als nächstes wird jedes aus der Vielzahl der Hochfrequenzeingangsbildsignale demoduliert, um eine Vielzahl von Basisbandeingangsbildsignalen zu bilden. Noch genauer, das erste Hochfrequenzeingangsbildsignal wird demoduliert, um ein erstes Basisbandeingangsbildsignal zu bilden, Schritt 915₁, das zweite Hochfrequenzeingangsbild­ signal wird demoduliert, um ein zweites Basisbandeingangs­ bildsignal zu bilden, Schritt 915₂, usw. bis das n-te Hoch­ frequenzeingangsbildsignal wird demoduliert, um ein n-tes Basisbandeingangsbildsignal zu bilden, Schritt 915n. Wie oben angezeigt, tritt in der bevorzugten Ausführung der Schritt 905 in der Nutzer/Tonschnittstelle 255 auf, mit den Empfangsschritten Schritte 910₁ bis 910n, und die Demodu­ lationsschritte 915₁ bis 915n treten in der Vielzahl von RF Demodulatoren entsprechend zu jedem Kanal a bis n auf, nämlich RF Demodulator 275 a bis 275n. Als nächstes wird jedes aus der Vielzahl von Basisbandeingangsbildsignalen in ein digitales RGB Signal umgewandelt, so daß das erste Basisband­ eingangsbildsignal in ein erstes digitales RGB Signal umge­ wandelt wird, Schritt 920₁, das zweite Basisbandeingangsbild­ signal in ein zweites digitales RGB Signal umgewandelt wird, Schritt 920₂, usw. bis das n-te Basisbandeingangsbildsignal in ein n-tes digitales RGB Signal umgewandelt wird, Schritt 920n. In der bevorzugten Ausführung treten die Schritte 920₁ bis 920n entsprechend zu jedem Kanal aus der Vielzahl der Kanäle a bis n in der Vielzahl der Ton/Bildeingangsprozes­ soren 380 a bis 380n und in der Vielzahl der RGB Digital/Analogwandler 390 a bis 390n auf. Als nächstes werden die Vielzahl der digitalen RGB Signale, das erste bis zum n-ten digitalen RGB Signal kombiniert, um ein kombiniertes Bildsignal zu erzeugen, Schritt 925, was vorzugsweise durch den Bildverarbeitungs-DSP 365 durchgeführt wird. Zum Beispiel können vier QCIF Signale zu einem CIF Signal kombiniert werden. Als nächstes werden in Schritt 930 das kombinierte Bildsignal und das Eingangstonsignal zu einem zweiten Protokollsignal umgewandelt, wie ein TDMA Formatsignal, Schritt 930, vorzugsweise durch die Prozessoranordnung 190, oder durch das Mikroprozessorteilsystem 260 und den Datenübertragungs-ASIC 250, ähnlich zu Schritt 530, oben erläutert in Bezug auf Fig. 11. Im Schritt 935 wird das zweite Protokollsignal moduliert und übertragen, um ein Übertragungsprotokollsignal zu bilden, wie ein π/4-DQPSK TDMA Signal (ein Aufwärtsstrom CACS Signal), vorzugsweise durch die Bildnetzwerkschnittstelle 210 oder den CATV RF Sendeempfänger 245, ähnlich zu Schritt 540, oben erläutert in Bezug auf Fig. 11. Dem Schritt 935 (oder auch Schritt 535) folgt Schritt 940, wenn die multiplexierte Bildübertragung (oder Bildkonferenz) beendet wurde, wie durch Auflegen, kann das Verfahren enden, Rücksprungschritt 945, und wenn die multiplexierte Bildübertragung (oder Bildkonferenz)im Schritt 940 nicht beendet wurde, setzt sich das Verfahren fort, indem es rückkehrt zu den Schritten 905 und 910₁ bis 910n (und Schritt 505).
Zahlreiche Vorteile der verschiedenen Videozugriffsgeräte 110, 150, 750 und 850 und der verschiedenen Bildkonferenz­ schaltungssysteme 200, 300 und 705 sind leicht sichtbar. Erstens, weil das Ausgangsbildsignal moduliert wird und über den zweiten Datenübertragungskanal 227 übertragen wird, wie über ein vollständiges Koaxialkabel innerhalb der Nutzerge­ bäude, das Ton/Bildkonferenzschaltungs- und Telefoniesystem der bevorzugten Ausführung kann an mehr als einem bezeichnetem Knoten oder Standort innerhalb der Nutzergebäude arbeiten, zum Beispiel durch Nutzung aller Bildtelefone, oder Telefone und Fernsehgeräte, innerhalb der Nutzergebäude, gewährleistet mehrfache Betrachtungspunkte und mehrfache Teilnahmepunkte. Eine solche Sendefähigkeit der Bildkonfe­ renzfunktionalität ist wirklich einzigartig in der Erfindung, die hierin offenbart ist und in der zweiten bezogenen Anmeldung. Außerdem kann das Ton/Bildkonferenzschaltungs- und Telefoniesystem der bevorzugten Ausführung mobil sein, indem die Videokamera 230 und die Kameraschnittstelle 235 von einer Unzahl von Standorten aus innerhalb der Nutzergebäude benutzt werden und wirklich von überall den zweiten Datenübertra­ gungskanal 227 (wie ein Koaxialkabel) erreichen können. Als Folge ist der Nutzer für die Bildkonferenzschaltungsmöglich­ keiten nicht auf einen einzigen Standort begrenzt, wie an einen PC oder in einem bestimmten Konferenzraum. Zusätzlich kann das System so konfiguriert werden, wie für zusätzliche Standorte benötigt, zu Beispiel einfach durch Hinzufügen oder Entfernen von Fernsehgeräten und Videokameras.
Zusätzlich nutzt das Ton/Bildkonferenzschaltungs- und Telefo­ niesystem in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführung Ausrüstungen, die typischerweise in Kundenwohnungen und Gebäuden vorkommen, wie vorhandene Fernsehgeräte, Videokame­ ras oder Camcorder und Telefone. Als eine Folge kann das System zu relativ niedrigen Kosten eingeführt werden, besonders im Vergleich mit den gegenwärtig verfügbaren PC-gestützten oder einzelstehenden Bildkonferenzschaltungs­ systemen. Zusätzlich und im Unterschied zum Stand der Technik der Bildkonferenzschaltungssysteme ist das System der vorliegenden Erfindung so konstruiert, um kompatibel für die Benutzung mit anderen vorhandenen Bildkonferenzschaltungs­ systemen zu sein, zum Beispiel mit solchen, die das ISDN Netzwerk benutzen können. Die Benutzung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf Kabelsysteme der gegenwärtigen CATV Systeme begrenzt, können aber benutzt werden mit Verbindungen zu ISDN (H.320), POTS (H.324) und anderen Systemen wie T1 und E1 Netzwerke. Überdies ist das System der vorliegenden Erfindung nutzerfreundlich, leicht zu installieren und zu benutzen und sollte relativ billig sein für den privaten Kauf und die Benutzung durch Kunden.
Ein anderes interessantes Merkmal der Geräte- und Systemaus­ führungen der vorliegenden Erfindung ist die mehrfache Funk­ tionsweise der Nutzerschnittstelle, zum Beispiel die zweifa­ che Verwendung eines Telefons (wie eine Nutzerschnittstelle) zur Steuerung des Bildkonferenzrufs und für den Tonanteil des Bildkonferenzrufs. Dieses Merkmal ist auch in starkem Kontrast zu den Systemen des Standes der Technik, die typischerweise spezielle Schalttätigkeiten und spezielle Netzwerktätigkeiten für die Rufauslösung und die Rufsteuerung erfordern. Eine solche Zweifachheit ist zusätzlich zur gleichzeitigen Benutzung des Telefons für POTS Dienst. Noch ein weiteres bedeutendes Merkmal der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Offenheit (Transparenz) der Telefontätigkeit, so daß sich ein Nutzer der Bildkonfe­ renzmöglichkeiten nicht bewußt sein muß, um einen Telefonruf auszulösen oder zu empfangen.
Andere spezielle Merkmale der bevorzugten Ausführung beinhal­ ten die zweifache Netzwerk und Gebäudeenergieversorgung der Videozugriffsgeräte, oder die komplette Netzwerkenergiever­ sorgung, die eine fortgesetzte Funktionsweise auch während Energieausfalls ermöglicht. Noch eine anderes wichtiges Merk­ mal der vorliegenden Erfindung ist die "Rückschleifen" Funk­ tion, so daß das gleiche System zusätzlich zur Konferenz­ schaltung auch für Überwachung genutzt werden kann, wie Kleinkindüberwachung. Mit der Multiplexfähigkeit der vorlie­ genden Erfindung kann das Bild von verschiedenen Kameras zurückgeschleift werden, um zum Beispiel eine gleichzeitige Überwachung von mehreren Standorten zu gewährleisten. Ein weiteres wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Unabhängigkeit des Tonteils vom Bildteil einer Ton/Bildkonferenz. Überdies sind die erläuterten Bildkon­ ferenzschaltungsmöglichkeiten auch protokollunabhängig, so daß andere Datenübertragungsprotokolle anstelle von oder zusätzlich zu dem CACS Protokoll der bevorzugten Ausführung benutzt werden können.
Letztlich ist die Multiplexfähigkeit der verschiedenen Bild­ telefongeräte 700 und 800 wirklich einzigartig. Zusätzlich zur Gewährleistung der oben erläuterten Funktionalität wie Bildkonferenzschaltungsfunktionalität von mehreren Standorten gewährleisten die verschiedenen Bildtelefongeräte 700 und 800 in Verbindung mit dem Videozugriffsgerät 850 die Multiplexie­ rung und Kombination der Bildsignale von mehreren Standorten in ein kombiniertes Bildsignal, das über ein Netzwerk über­ tragen oder in die Nutzergebäude zurückgeschleift werden kann.
Aus dem vorstehenden ist zu erkennen, daß zahlreiche Änderungen und Abweichungen ausgeführt werden können, ohne sich vom Geist und Bereich des neuartigen Gedanken der Erfin­ dung zu entfernen. Es ist zu verstehen, daß keine Einschrän­ kung, was die speziellen Verfahren und Geräte betrifft, die hierin erläutert sind, beabsichtigt ist oder gestört werden sollte. Es ist natürlich beabsichtigt, durch die angefügten Ansprüche alle solche Abweichungen abzudecken, die innerhalb des Bereichs der Ansprüche fallen.

Claims (34)

1. Bildtelefongerät, wobei das Bildtelefongerät koppelbar ist an ein Videozugriffsgerät über einen ersten Datenüber­ tragungskanal zum Bildempfang und -übertragung, wobei das Bildtelefongerät weiter koppelbar ist an das Videozu­ griffsgerät über einen zweiten Datenübertragungskanal zum Tonempfang und -übertragung, wobei das Bildtelefongerät gekennzeichnet ist durch:
  • - einen Bildmonitor, koppelbar an den ersten Datenübertra­ gungskanal;
  • - eine Kameraschnittstelle, koppelbar an den ersten Daten­ übertragungskanal;
  • - eine Videokamera, gekoppelt an die Kameraschnittstelle; und
  • - ein Telefoniemodul, koppelbar an den zweiten Datenüber­ tragungskanal.
2. Bildtelefongerät nach Anspruch 1, wobei der Bildmonitor an den ersten Datenübertragungskanal koppelbar ist zur Anzeige eines Hochfrequenzausgangsbildsignals.
3. Bildtelefongerät nach Anspruch 1, wobei das Telefoniemodul an den zweiten Datenübertragungskanal koppelbar ist zur Eingabe eines Eingangstonsignals und zur Ausgabe eines Ausgangstonsignals.
4. Bildtelefongerät nach Anspruch 1, wobei die Kameraschnitt­ stelle an die Videokamera gekoppelt ist, um ein Eingangs­ bildsignal von der Videokamera zu empfangen und das Ein­ gangsbildsignal in ein Hochfrequenzeingangsbildsignal umzuwandeln.
5. Bildtelefongerät nach Anspruch 1, wobei das Telefoniemodul an den zweiten Datenübertragungskanal koppelbar ist zur Eingabe eines Steuersignals aus einer Vielzahl von Steuer­ signalen.
6. Videozugriffsgerät, gekennzeichnet durch:
  • - eine Bildnetzwerkschnittstelle, koppelbar an einen ersten Datenübertragungskanal zum Empfang eines ersten Protokollsignals, um ein Empfangsprotokollsignal zu bilden und zur Übertragung eines zweiten Protokollsi­ gnals, um ein Übertragungsprotokollsignal zu bilden;
  • - ein Hochfrequenzmodulator, um ein Basisbandausgangs­ bildsignal in ein Hochfrequenzausgangsbildsignal umzu­ wandeln;
  • - eine Vielzahl von Demodulatoren, um eine Vielzahl von Hochfrequenzeingangsbildsignalen in eine Vielzahl von Basisbandeingangsbildsignalen umzuwandeln;
  • - eine Nutzerschnittstelle zum Empfang eines ersten Steuersignals aus einer Vielzahl von Steuersignalen; und
  • - eine Prozessoranordnung, wobei die Prozessoranordnung gekoppelt ist an die Bildnetzwerkschnittstelle, an den Hochfrequenzmodulator, an die Vielzahl von Hochfre­ quenzdemodulatoren und an die Nutzerschnittstelle, wobei die Prozessoranordnung reagierend auf eine Reihe von Programmbefehlen und in Reaktion auf das erste Steuersignal, um das Empfangsprotokollsignal in das Basisbandausgangsbildsignal und ein Ausgangstonsignal umzuwandeln, wobei die Prozessoranordnung weiter reagiert, um die Vielzahl von Basisbandeingangsbild­ signalen und ein Eingangstonsignal in das zweite Protokollsignal umzuwandeln.
7. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei die Prozessoranordnung weiter verantwortlich ist, das Empfangsprotokollsignal in das Basisbandausgangsbild­ signal und das Ausgangstonsignal umzuwandeln, wobei das Basisbandausgangsbildsignal und das Ausgangstonsignal unabhängig sind.
8. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei die Prozessoranordnung weiter reagiert, um die Vielzahl von Basisbandeingangsbildsignalen und das Eingangstonsignal in das zweite Protokollsignal umzuwandeln, wobei die Vielzahl von Basisbandeingangsbildsignalen und das Ein­ gangstonsignal unabhängig sind.
9. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei die Prozessoranordnung weiter gekennzeichnet ist durch:
  • - ein Mikroprozessorteilsystem;
  • - einen Datenübertragungs-ASIC, gekoppelt an das Mikro­ prozessorteilsystem; und
  • - ein erweitertes Ton/Bildkomprimierungs- und Dekompri­ mierungsteilsystem.
10. Videozugriffsgerät nach Anspruch 9, wobei das erweiterte Ton/Bildkomprimierungs- und Dekomprimierungsteilsystem weiter gekennzeichnet ist durch:
  • - ein bildverarbeitendes digitales Signalprozessorteil­ system;
  • - einen RGB Digital/Analogwandler, gekoppelt an den bildverarbeitenden digitalen Signalprozessor;
  • - einen Kodierer, gekoppelt an den RGB Digital/Analog­ wandler;
  • - eine Vielzahl von RGB Analog/Digitalwandlern, gekop­ pelt an den bildverarbeitenden digitalen Signalpro­ zessor; und
  • - eine Vielzahl von Ton/Bildeingangsprozessoren, gekop­ pelt an die Vielzahl von RGB Analog/Digitalwandlern.
11. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei das erste Protokollsignal ein π/4-DQPSK moduliertes zeitgeteiltes multiplextes Signal ist.
12. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei das zweite Protokollsignal ein Zeitmehrfachzugriffsignal und das übertragene Protokollsignal ein π/4-DQPSK moduliertes Zeitmehrfachzugriffsignal ist.
13. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei das erste Protokollsignal, das zweite Protokollsignal und das Übertragungsprotokollsignal Signale sind, die moduliert und formatiert sind durch Benutzung eines ersten Proto­ kolls von einer Vielzahl von Protokollen, wobei die Vielzahl von Protokollen Differentialquadratur Phasen­ schiebeverschlüsselung, Quadratur Phasenschiebever­ schlüsselung, Phasenschiebeverschlüsselung, Orthgonal­ frequenzmultiplexierung, Quadratur Amplitudenmodulation, CACS, H.320, H.323 und H.324 einschließen.
14. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei das Hochfre­ quenzausgangsbildsignal und die Vielzahl von Hochfre­ quenzeingangsbildsignalen NTSC/PAL kodierte zusammenge­ setzte Bildsignale sind, die als amplitudenmodulierte Restseitenbandbildsignale übertragen werden.
15. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei das Hochfre­ quenzausgangsbildsignal und die Vielzahl von Hochfre­ quenzeingangsbildsignalen SECAM kodierte zusammenge­ setzte Bildsignale sind.
16. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei das Hochfre­ quenzausgangsbildsignal und die Vielzahl von Hochfre­ quenzeingangsbildsignalen HDTV kodierte zusammengesetzte Bildsignale sind.
17. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei der erste Datenübertragungskanal an ein Datenfernübertragungsnetz­ werk koppelbar ist, und wobei das Videozugriffsgerät über die Nutzerschnittstelle an ein Bildtelefongerät gekoppelt ist zur Eingabe einer Vielzahl von Steuersignalen, zur Eingabe des Eingangstonsignals und zur Ausgabe des Ausgangstonsignals, und wobei die Prozessoranordnung, in Reaktion auf ein zweites Steuer­ signal der Vielzahl von Steuersignalen, ein Telefoniemo­ dul des Bildtelefongeräts an das Datenfernübertragungs­ netzwerk koppelt zur Übertragung und zum Empfang eines Telefonrufs.
18. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, wobei die Prozessoranordnung weiter reagiert, um ein schon vorhan­ denes Bildsignal von einem Hochfrequenzträger zu entfer­ nen und über den Hochfrequenzmodulator gleichzeitig das Hochfrequenzausgangsbildsignal auf den Hochfrequenzträ­ ger einzuspeisen.
19. Videozugriffsgerät nach Anspruch 6, weiter gekennzeich­ net durch eine Vielzahl von Hochfrequenzmodulatoren, um eine Vielzahl von Basisbandausgangsbildsignalen in eine entsprechende Vielzahl von Hochfrequenzausgangsbild­ signalen umzuwandeln, und wobei die Prozessoranordnung weiter reagiert, auf eine Reihe von Programmbefehlen und in Reaktion auf das erste Steuersignal, um das Empfangs­ protokollsignal in die Vielzahl von Basisbandausgangs­ bildsignalen und das Ausgangstonsignal umzuwandeln.
20. Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem, wobei das Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem koppelbar ist, an einen Datenübertragungskanal zur Ton- und Bildübertra­ gung und-Empfang, wobei das Ton- und Bildkonferenzschal­ tungssystem gekennzeichnet ist durch:
  • - ein Bildtelefongerät; und
  • - ein Videozugriffsgerät, gekoppelt an das Bildtelefon­ gerät.
21. Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem nach Anspruch 20, wobei das Videozugriffsgerät eine Nutzerschnittstelle zur Eingabe einer Vielzahl von Steuersignalen hat, wobei die Vielzahl von Steuersignalen ein erstes Steuersignal zur Auswahl eines Ton/Bildkonferenzschaltungsmodus des Ton- und Bildkonferenzschaltungssystems beinhaltet.
22. Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem nach Anspruch 21, wobei ein Telefoniemodus des Ton- und Bildkonferenz­ schaltungssystems transparent ausgewählt wird in Abwesenheit des ersten Steuersignals.
23. Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem nach Anspruch 20, wobei das Bildtelefongerät an das Videozugriffsgerät gekoppelt ist zur Eingabe eines Steuersignals aus einer Vielzahl von Steuersignalen, zur Eingabe eines Eingangs­ tonsignals und zur Ausgabe eines Ausgangstonsignals, wenn das Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem in einem Ton/Bildkonferenzschaltungsmodus ist, und für Telefonie, wenn das Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem in einem Telefoniemodus ist.
24. Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem nach Anspruch 20, weiter gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Bildtele­ fongeräten.
25. Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem nach Anspruch 24, wobei das Videozugriffsgerät reagiert, um eine entspre­ chende Vielzahl von Hochfrequenzeingangsbildsignalen von der Vielzahl von Bildtelefongeräten zu empfangen, und wobei das Videozugriffsgerät weiter reagiert, um die Vielzahl von Hochfrequenzeingangsbildsignalen zu demodu­ lieren und kombinieren, um ein kombiniertes Bildsignal zu bilden.
26. Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem nach Anspruch 25, wobei das Videozugriffsgerät weiter reagiert, um das kombinierte Bildsignal und ein Eingangstonsignal in ein zweites Protokollsignal umzuwandeln zur Übertragung zu einem Datenfernübertragungsnetzwerk.
27. Ton- und Bildkonferenzschaltungssystem nach Anspruch 24, wobei das Videozugriffsgerät reagiert, um eine entspre­ chende Vielzahl von Hochfrequenzeingangsbildsignalen von der Vielzahl von Bildtelefongeräten zu empfangen, und wobei das Videozugriffsgerät weiter reagiert, um die Vielzahl von Hochfrequenzeingangsbildsignalen einzeln als unabhängige Bildsignale zu demodulieren und zu ver­ arbeiten.
28. Verfahren der Multiplexierung von Bildsignalen zur Über­ tragung in einer Ton/Bildkonferenzschaltung, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
  • (a) Empfangen eines Eingangstonsignals;
  • (b) Empfangen einer Vielzahl von Hochfrequenzeingangs­ bildsignalen, jedes einem Kanal entsprechend;
  • (c) Demodulieren der Vielzahl von Hochfrequenzeingangs­ bildsignalen, um entsprechend eine Vielzahl von Basisbandeingangsbildsignalen zu bilden;
  • (d) Umwandeln der Vielzahl von Basisbandeingangsbild­ signalen und des Eingangstonsignals in ein zweites Protokollsignal; und
  • (e) Übertragen des zweiten Protokollsignals, um ein Über­ tragungsprotokollsignal zu bilden.
29. Verfahren der Multiplexierung von Bildsignalen zur Über­ tragung in einer Ton/Bildkonferenzschaltung nach Anspruch 28, wobei das Eingangstonsignal unabhängig von der Vielzahl der Hochfrequenzeingangsbildsignale ist.
30. Verfahren der Multiplexierung von Bildsignalen zur Über­ tragung in einer Ton/Bildkonferenzschaltung nach Anspruch 28, wobei das zweite Protokollsignal ein Zeit­ mehrfachzugriffsignal und das Übertragungsprotokoll­ signal ein π/4-DQPSK moduliertes Zeitmehrfachzugriff­ signal ist.
31. Verfahren der Multiplexierung von Bildsignalen zur Über­ tragung in einer Ton/Bildkonferenzschaltung nach Anspruch 28, wobei das zweite Protokollsignal und das Übertragungsprotokollsignal Signale sind, die moduliert und formatiert sind durch Benutzung eines ersten Proto­ kolls von einer Vielzahl von Protokollen, wobei die Vielzahl von Protokollen Differentialquadratur Phasen­ schiebeverschlüsselung, Quadratur Phasenschiebever­ schlüsselung, Phasenschiebeverschlüsselung, Orthgonal­ frequenzmultiplexierung, Quadratur Amplitudenmodulation, CACS, H.320, H.323 und H.324 einschließen.
32. Verfahren der Multiplexierung von Bildsignalen zur Über­ tragung in einer Ton/Bildkonferenzschaltung nach Anspruch 28, weiter gekennzeichnet durch:
  • (f) Eingabe eines ersten Steuersignals von einer Viel­ zahl von Steuersignalen, wobei das erste Steuer­ signal zur Auswahl eines Ton/Bildkonferenzschal­ tungsmodus dient.
33. Verfahren der Multiplexierung von Bildsignalen zur Über­ tragung in einer Ton/Bildkonferenzschaltung nach Anspruch 32, wobei ein Telefoniemodus transparent ausge­ wählt wird in Abwesenheit des ersten Steuersignals.
34. Verfahren der Multiplexierung von Bildsignalen zur Über­ tragung in einer Ton/Bildkonferenzschaltung nach Anspruch 28, weiter gekennzeichnet durch:
  • (g) Eingabe eines zweiten Steuersignals von einer Viel­ zahl von Steuersignalen, wobei das zweite Steuer­ signal zur Auswahl eines multiplexierten Ton/Bild­ konferenzschaltungsmodus dient.
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