Videotelefon auf einem Chip

Die hohen Bandbreiten der Kommunikationsnetze und moderne Videokompressoren machen Videotelefonie in deutlich besserer Qualität möglich...

Die hohen Bandbreiten der Kommunikationsnetze und moderne Videokompressoren machen Videotelefonie in deutlich besserer Qualität möglich. Neben Geschäftskunden sind zunehmend auch private Anwender die Zielgruppe – vor allem bei mobilen Videotelefonen.

Der Markt für Videotelefone lässt sich in drei verschiedene Segmente gliedern: Geschäft, Mobil und Privathaushalte. Der Geschäftskunde wünscht sich vor allem stabile und hochwertige Kommunikation, der Preis ist normalerweise zweitrangig.

Bei mobilen Videotelefonen (3G) kommen zwei weitere Herausforderungen hinzu. Das erste Problem ist die begrenzte Bandbreite. Die Qualität der Verbindung und damit auch des Videosignals hängt von zwei Faktoren ab: Standort des Benutzers und Anzahl der aktiven Benutzer. Das zweite und wahrscheinlich schwerwiegendere Problem für eine gute Bildqualität bei mobilen Videotelefonen besteht in der Bewegung der Kamera. Videokompressions- Codecs verwenden zwei grundlegende Eigenschaften, um Videosignale zu komprimieren, nämlich räumliche und zeitliche Redundanz. Die zeitliche Komprimierung ist optimal, wenn die Kamera fest steht und die Bewegung des Bildes durchgängig und langsam ist. Beides ist bei einem Mobiltelefon nicht gegeben. Dadurch ist die Videokomprimierung oft schlecht, und Benutzer sind vielfach enttäuscht.

Hardware- und Software-Komponenten eines Videotelefons

Im Markt für private, häusliche Videotelefone stehen die Kosten im Vordergrund. Um diese niedrig zu halten, werden vielfach weniger leistungsfähige Komponenten eingesetzt – mit dem Ergebnis kleinerer Bilder und geringerer Bildfrequenzen.

Bild 1 zeigt die Blockschaltung eines allgemeinen Videotelefons. Herzstück ist ein für Multimedia-Signalverarbeitung optimierter digitaler Signalprozessor (DSP). Aus Gründen der Interoperabilität verwenden nahezu alle Videotelefone standardbasierte Software-Komponenten. Dazu gehören unter anderem Video-Codecs (H.26x), Audio-Codecs (G.711, G.72x) sowie Übertragungs- und Steuerungsprotokolle für die Netzwerkübertragung (H.323, SIP, RTP, RTCP). Ein Codec besteht aus einem Encoder und einem Decoder. Die International Telecommunication Union (ITU, www.itu.int) definiert nur die Spezifikation des Decoders, um die Interoperabilität zu gewährleisten. Wie der Encoder implementiert wird, ist dem Hersteller überlassen. Die einzige Anforderung besteht darin, dass sein produzierter Datenstrom in einer Syntax vorliegt, die von jedem zugehörigen Decoder verstanden wird.