Wolfgang Prinz3.5.00 Videokonferenzen Videokonferenzsysteme Erfahrungen Weiterentwicklungen

Wolfgang Prinz 3.5.00

Videokonferenzen

• Videokonferenzsysteme

• Erfahrungen

• Weiterentwicklungen

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Definition

Eine Videokonferenz ist ein virtuelles Treffen zwischen zwei oder mehreren räumlich getrennten Gesprächspartnern, die in Echtzeit über Audio und Video kommunizieren können.

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Ziele

• natürliche Kommunikation

• Übertragung non-verbaler Information+ Gestik

+ Mimik

“Einsparung von Reisekosten”

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Formen der Videokonferenz

Point-to-Point- Videokonferenz:+ Anzahl der Partner: 2

+ Aus Sicht des Transportnetzes kommunizieren zwei Endgeräte miteinander

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Formen der Videokonferenz

Multipoint-Videokonferenz:+ Anzahl der Partner: 3 oder mehr

+ Die verschiedenen Endgeraete werden durch eineMultipoint Control Unit (MCU) miteinander verbunden

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Formen der Videokonferenz

Multicast-Videokonferenz:+ Anzahl der Teilnehmer:

– 1 Sender

– N Empfänger

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Videokonferenzanlagen

Raumsysteme+ Installation in speziellen Konferenzräumen

+ Anwendung bei Raum zu Raum bzw.Gruppe zu Gruppe Verbindungen

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Videokonferenzanlagen

Roll-About-Systeme + mobile Installation

+ Anwendung bei kleineren Gruppen

+ Flexibler und preisgünstiger als Raumsysteme

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Videokonferenzanlagen

Desktop-Systeme: + Installation im/am PC

+ PC-Steckkarte und Videokonferenz-Software(z.B. Netmeeting)

+ Zusätzlich:

– Eine kleine Kamera

– Ein Mikrophon oder ein Telefon mit Freisprechanlage

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Datenkompression

Verfahren:

Qualitätsreduktion:Präsentation von Videobilder in geringerer Auflösung und mit

einer kleineren Bildrate

Datenkompression:Spezielle mathematische Verfahren

Datenreduktion:Sich wiederholende Bilddaten werden nicht bei jedem Einzelbild

übertragen

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Einsatzmöglichkeiten

• Projektbesprechungen

• ad hoc Besprechungen

• Telemedizin: z.B Fernoperationen

• Telebanking

• Teleworking

• Teleteaching (Distance Education)

• Telebroadcasting

• ...

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Erfahrungen

• Bildqualität vs. Tonqualität

• fehlender Blickkontakt

• Bildschirmkonflikt: Videobild / Anwendung

Hilfreich bei:

• Problem- und Konfliktsituation

• Sprachprobleme

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Weiterführende Ansätze

• TeamWorkStation & ClearBoard+ Integration von Video und Anwendung

• MAJIC+ Blickkontakt bei Gruppensitzungen

• HERMES+ natürliche Raumkommunikation

• GestureCam+ Video & Interaktion

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• Desktopkonferenzsystem mit 2 bis 4 Teilnehmer

• Jeder Arbeitsplatz hat:

• Arbeitsplatzrechner mit zwei Monitoren

• Zwei Videokameras

• Kopfhörer und

• Mikrophon

Grundidee:

Übereinanderlegen von durchsichtigen Videobilder (Overlay) (Ishii, 1990, Ishii, et al., 1993)

TeamWorkStation

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TeamWorkStation-1 Architektur

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TWS - Benutzung

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TWS - Arbeitsmodi

• Tele-Screen-Modus

• Tele-Desk-Modus

• Screen-Overlay-Modus

• Desk-Overlay-Modus

• Screen- und Desk-Overlay-Modus

• Computer-Sharing-Modus

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TWS-2 Architektur

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TWS-2 Benutzung

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TWS-1 -> TWS 2 Änderungen

• Reduktion der Hardwarekomplexität

• Reduktion der Bandbreite

• translucent Video-overlay

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TWS - Vorteile

• Jeder Benutzer kann seine favorisierte Anwendungen einsetzen vorhandenes Wissen weiter nutzen

• Integration externer Medien

• Reibungsloser Wechsel zwischen verschiedenen Arbeitsmodi

• Face-to-Face-Collaboration in Realtime

• Arbeitsplatzrechner können auch heterogen sein.

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TWS -Nachteile

• Die Konsolidierung der Arbeitsergebnisse (Papier, Computer)

• Identifikation der Objekte auf der verschiedenen Ebenen

• Störung der räumlichen Verhältnisse etwa durch Scrollen

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Clear Board

• ClearBoard nutzt die Metapher der Tafel als gemeinsames Zeichnungsmittel

• Unterstützung der Zusammenarbeit zwischen zwei Personen.

• Ziel reibungslose Verbindung zwischen"Inter Personal Space" und “Shared Workspace”

(Ishii, et al., 1992)

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ClearBoard-0

• Prototyp = Glasscheibe

• Augenkontakt OK

• Textorientierung seitenverkehrt

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ClearBoard-1

Anforderungen:

• Direkte Zeichnung auf dem Display

• Augenkontakt soll erhalten bleiben

• Zeichenorientierung soll erhalten bleiben

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ClearBoard-1

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ClearBoard-1 Architektur

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ClearBoard-1

Probleme

• Helligkeit und Schärfe des Videobilds

• Partnerzeichnungen können nicht gelöscht werden

• Trocknen der Tinte auf dem Spiegel

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ClearBoard-2

• Stift-basierte Eingabe-Technologie

• multiuser Zeicheneditor „TeamPaint“

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ClearBoard-2

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ClearBoard-2 Architektur

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ClearBoard-2 Vorteile

• keine Konsolidierungsprobleme - Zeichnungen können gespeichert werden

• Importieren und Exportieren von Dokumenten möglich.

• Augenkontakt bleibt erhalten

• reibungsloser Übergang zwischen verschiedenen Arbeitsmodi: Video / gemeinsamer Entwurf

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ClearBoard-2 Nachteile

• Hand des Benutzers ersheint doppelt im Videobild

• Da die Arbeitsfläche um 35° geneigt ist, man hat das Gefühl, daß der Partner unter der Arbeitsfläche und nicht dahinter ist.

• Anzahl der Benutzer auf 2 begrenzt

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ClearBoard Vision

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Hermes

ZIEL: Natürliche räumliche Verteilung der Teilnehmer.(Inoue, et al., 1997)

Problem: Kinoeffekt

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Hermes

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Hermes - Szene

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Hermes Architektur

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Hermes - Eigenschaften

• natürliche Anordnung der Teilnehmer

• automatische Identifikation des Sprechers

• automatische Bildregie

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Hermes - Nachteile

• Nicht beliebig skalierbar

• selektives Ansprechen einer Person+ Bildregie abhängig von dem Audioinput

• Audio und Videosynchronisation

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Majic

Problem: Talking heads

Ziel: realitätsnahe Darstellung der Kommunikationspartner(Okada, et al., 1994) (Ichikawa, et al., 1995)

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Majic

• Projektion der Videobilder in Lebensgröße auf

großem gerundeten Bildschirm.

• Der große Bildschirm soll das Gefühl der

Realitätsnähe stärken.

• Nahtlose Bildkombination erhöhen die

Realitätsnähe.

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Majic - Skizze

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Majic - Anforderungen

• Es sollen mehr als zwei Personen zur gleichen Zeit miteinander kommunizieren.

• Gesten und Gesichtsausdrücke sollen einfach erkennbar sein.

• Life-Size-Bilder nahtlos kombinieren.

• Bereitstellung einer gemeinsamen Arbeitsfläche

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Majic

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Majic Aufbau

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Majic Aufbau

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Majic - Alternativen

• Zusammengehörigkeit

• Natürliche Kommunikation

• Gaze awareness

• Mimik

• gleicher Raum

• Interaktive Konversation

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Majic -Vorteile

• Sehr guter Augenkontakt

• Der Redner ist leicht zu identifizieren.

• Die Benutzer bekommen das Gefühl des Zusammenseins.

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Majic - Nachteile

• Einschränkung der Bewegungsfreiheit durch die Kameraposition

• Begrenzung auf drei Personen

• Größe und Platzbedarf der Anlage

• Shared Workspace verhindert Augenkontakt

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Gesture Cam

Problem:

Interaktion an realen Gegenständen

Lösung: Integration eines ferngesteuerten Actuators(Okada, et al., 1994) (Ichikawa, et al., 1995)

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GestureCam - Aufbau

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Zusammenfassung

• nahtlose Integration von Video und Arbeitsfläche

+ transparente Videooverlays

• räumliche Anordnung der Teilnehmer+ Verteilung der Monitore im Raum

• realitätsnahe Darstellung der Partner+ Projektion im Raum

• Interaktion mit dem Partner+ ferngesteuerte Zeigeinstrumente

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Literatur

• Ichikawa, Y., K. Okada, G. Jeong, S. Tanaka and Y. Matsushita, "MAJIC Videoconferencing System: Experiments, Evaluation and Improvement", in Proc. of ECSCW '95, Stockholm, Kluwer, 1995, pp. 279-292.

• Inoue, T., K.-i. Okada and Y. Matsushita, "Integration of Face-To-Face and Video-Mediated Meetings: Hermes", in Proc. of GROUP'97 International ACM SIGGROUP Conference on Supporting Group Work, S. Hayne and W. Prinz eds., Phoenix, AZ, ACM Press, 1997, pp. 405-414.

• Ishii, H., "TeamWorkStation: Towards a seamless shared workspace", in Proc. of CSCW '90 Conference on Computer-Supported Cooperative Work, Los Angeles, CA, ACM, 1990, pp. 13-26.

• Ishii, H., K. Arita and T. Yagi, "Beyond Videophones: TeamWorkStation-2 for Narrowband ISDN", in Proc. of ECSCW '93: Third European Conference on Computer Supported Cooperative Work, G.d. Michelis, K. Schmidt, and C. Simone eds., Milan, Italy, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1993, pp. 325-340.

• Ishii, H., M. Kobayashi and J. Grudin, "Integration of Inter-Personal Space and Shared Workspace: ClearBoard Design and Experiments", in Proc. of CSCW '92: Conference on Computer Supported Cooperative Work - Sharing Perspectives, J. Turner and R. Kraut eds., Toronto, Canada, ACM Press, 1992, pp. 33-42.

• Kuzuoka, H., T. Kosuge and M. Tanaka, "GestureCam: A Video Communication System for Sympathetic Remote Collaboration", in Proc. of Conference on Computer Supported Cooperative Work, R. Furuta and C. Neuwirth eds., Chapel Hill, NC, USA, ACM Press, 1994, pp. 35-44.

• Okada, K.-i., F. Maeda, Y. Ichikawaa and Y. Matsushita, "Multiparty Videoconferencing at Virtual Social Distance: MAJIC Design", in Proc. of Conference on Computer Supported Cooperative Work, R. Furuta and C. Neuwirth eds., Chapel Hill, NC, USA, ACM Press, 1994, pp. 385-393.