Zur Wandlung von Schall in elektrische Energie und umgekehrt benötigt man entweder ein Headset (eine Mikrofon / Kopfhörerkombination) oder eine Kombination aus einem Mikrofon und einem Lautsprecher oder eine Sprechgarnitur, wie sie auch an herkömmlichen Telefonen vorhanden ist. Das schwache Signal des Mikrofons muß durch einen Mikrofon(vor)verstärker angehoben werden.. Der Mikrofonverstärker muß der Empfindlichkeit des Mikrofons entsprechen.
Für die Wandlung der elektrischen (Schall)energie,
wie sie das Mikrofon erzeugt, in einen digitalen Code wird
ein Analog/Digitalwandler benötigt.
Für die Wandlung des ankommenden digital kodierten Schalls in
analoge (Schall)wellen wird ein Digital/Analog Wandler benötigt.
Der Ausgang des D/A Wandlers ist über einen Kopfhörerverstärker
mit dem Kopfhörer (des Headsets) bzw. mit der Kapsel der Sprechgarnitur
oder über einen Lautsprecherverstärker mit einem Lautsprecher
verbunden.
A/D sowie D/A Wandler sowie (schlechte) Mikrofonverstärker befinden auf Soundkarten, meist haben diese einen kombinierten Ausgang (Line Out) der sowohl für den Anschluß von Kopfhörern, aktiven Multimedialautsprechern und der Stereoanlage ausgelegt ist. Einen Lautsprecherverstärker haben sie nur noch selten, stattdessen müssen aktive Multimediaboxen angeschlossen werden, in denen ein Lautsprecherverstärker integriert ist.
eine neue Bauform, wo ein Mikrofon und ein Schallwandler ähnlich
wie bei einem Hörgerät in einem kleinem Ohrstöpsel stecken
(In-Ear Computer Headset, On-Ear Computer Headset).
Im Gegensatz zum Hörgerät sind Mikrofon und Kapsel mit der Soundkarte
verbunden.
mit passiver Hintergrundgeräuschunterdrückung (“Noise Cancellation Technology“) und mit
aktiver Hintergrundgeräuschunterdrückung (“Active Noise Cancellation Technology“).
Bei aktiver Hintergrundgeräuschunterdrückung
erzeugt eine im Headset integrierte Elektronik ein um 180° in der Phase
verschobenes Signal der Hintergrundgeräusche und Lautsprecherechos
(bei Verwendung von Lautsprechern). Dieses Signal wird zu dem Schall addiert,
was eine Auslöschung dieser Schallanteile bewirkt.
Die Vorteile dieser Technologie sind, daß auch in großen,
eng besetzten Büros und industrieller Umgebung der Gesprächspartner
verständlich bleibt und die zu kodierende Informationsmenge für
Internet-Telefonie Codecs abnimmt, was zu besserer verständlicher
Codierung führt. Da die Hintergrundgeräusche entfallen, werden
zudem in Sprachpausen keine Geräusche mehr übertragen, was der
Codec zu Komprimierungszwecken nutzen kann und bei Mehr-Teilnehmer Konferenzen
eine automatische Erkennung der gerade sprechenden Person ermöglicht.
(Fokusumschaltung)
Nachteile von Headsets:
Keine Bewegungsfreiheit, bei üblichen Headsets sind nur zu knappe zwei Meter Kabel vorhanden. Eine Verlängerung erfordert spezielle Verlängerungskabel, die wegen des asymmetrischen Mikrofons Einstreuungsgefahr (Rechner sind potentiell Hochfrequenzsender) bewirken.
Nachteile im Vergleich zur Verwendung eines Headsets:
Zur Klarstellung: Neben diesem Echo gibt es auch ein Echo, das bei fehlerhaften Telefonleitungen auftritt, und sich nicht bei digitaler Internet-Telefonie auswirkt.
Mehrere Anwesende können sich ein Mikrofon teilen
kein Verkabelungsaufwand, Anrufe können schnell entgegengenommen werden, Lautsprecher können auch für andere Wiedergabezwecke genutzt werden.
Bei Aktivierung der auf einigen Soundkarten vorhandenen automatischen Aussteuerung des Mikrofoneingangs (AGC, Automatic Gain Control) kann sich der Sprechende auch von dem Mikrofon wegbewegen.
Nachteile:
Auch für die Aufstellung an öffentlichen Plätzen geeignet, es gibt bereits vandalensichere Handsets für Internet-Telefonie
Die ersten Internet-Telefonie Softwareprogramme arbeiteten nur halbduplex. Dies bedeutete, daß jeweils nur ein Gesprächsteilnehmer sprechen konnte und wie bei einem Walkie-Talkie zwischen Empfang und Senden umgeschaltet werden mußte. Heute arbeitet Internet-Telefonie-Software vollduplex, es kann gleichzeitig gesendet und empfangen werden..
Von der Hardware her sind alle aktuellen Soundkarten und viele ältere Soundkarten her vollduplex, aber auch die Treiber der Soundkarte müssen vollduplexfähig sein, um diese Eigenschaft nutzen zu können. Deswegen und wegen der bei älteren Windows 95 Treibern nicht gegebenen Unterstützung für DirectX (siehe unten) empfiehlt es sich, vor dem Einsatz von Internet-Telefonie aktuelle Soundkartentreiber aus dem Internet zu installieren.
Eine Überprüfung, ob eine vorhandene Soundkarte von Hard- und Treibersoftware her vollduplexfähig ist, kann unter Windows 95 so vorgenommen werden: Die Medienwiedergabe starten (Start, Programme, Zubehör, Multimedia, Medienwiedergabe anklicken, eine Wave Datei auswählen). Dann den Audiorecorder starten (Start, Programme, Zubehör, Multimedia, Audiorecorder anklicken). Mit der Medienwiedergabe eine längere Wave-Datei abspielen und während des Abspielvorganges die rote Aufnahmetaste des Audiorecorders betätigen. Erscheint keine Fehlermeldung ist die Soundkarte vollduplexfähig. Um sicherzugehen, sollte man während des Abspielvorgangs Klang von einem Mikrofon oder einer anderen Tonquelle aufnehmen und die Aufnahme durch Abspielen auf Aussetzer kontrollieren.
Unter Windows 95 und Windows NT 4.0 hat Microsoft ein Konzept mit dem Namen DirectX entwickelt. DirectX bewirkt, daß Anwendungen ohne große Durchlaufverzögerungen durch Treiber und mit geringerer Prozessorbelastung z.B. auf die Soundkarte zugreifen können. Damit dies funktioniert, muß sowohl DirectX installiert sein als auch der Treiber der Soundkarte DirectX unterstützen. DirectX in der aktuellen Version ist bei Microsoft kostenlos per Internet erhältlich und findet sich ebenso auf vielen Spiele CDs. Bei der Installation von Windows NT 4.0 wird automatisch die Version 3.0 von DirectX installiert, eine (noch) nicht offiziell freigegebene und möglicherweise fehlerhafte Version 5.0 für NT 4.0 findet sich aber bereits im Internet. (Der Dateiname lautet nt4dx5)
Zur Wandlung von Bilderfolgen in ein analoges (elektrisches) Bildsignal wird das CCD hinter der Kameralinse einer Videokamera benutzt.
Für die Wandlung des analogen (elektrischen) Bildsignals in einen digitalen Code wird ein Analog/Digitalwandler benötigt. Dieser A/D Wandler befindet sich innerhalb der Videokamera mit digitalem Ausgang beziehungsweise bei Verwendung einer Videokamera mit analogem Ausgang auf der Videodigitalisierungskarte.
Eine parallele Schnittstelle ist an allen (IBM-PC kompatiblen)
Computern vorhanden, an ihr wird der Drucker angeschlossen. Eine parallele
Schnittstelle besitzt keine ausreichende Bandbreite für Bewegtbildübertragung.
Erst bei bei den neueren Varianten der parallelen Schnittstelle, ECP
und EPP genannt ist diese gestiegen und zudem eine Übertragung
in beide Richtungen möglich (bidirektionaler Betrieb),
also auch eine genormte Datenübertragung in den Rechner möglich.
Die Nachteile sind: Hohe Anforderungen an die Rechenleistung
des Rechners, weil bereits für die Bildübertragung über
die parallele Schnittstelle hohe Rechenkapazität verbraucht wird,
trotzdem ist wegen der geringen Übertragungbandbreite der parallelen
Schnittstelle mit Bildrucklern und grober Auflösung zu rechnen.
Die Videokamera schleift den parallelen Anschluß zwar durch,
so daß ein Drucker angeschlossen werden kann, aber der durchgeschleiften
Schnittstelle kann die Bidirektionalität fehlen und damit ein Betrieb
mit bestimmten Druckern unmöglich werden. Insbesondere falls der Drucker
das Windows Printing System von Microsoft benutzt wie z.B. die Tintenstrahldrucker
von Canon, können Probleme auftreten.
Die Auswahl der parallelen Schnittstelle ist (aus meiner Sicht) nur aus finanziellen Überlegungen, dem Fehlen von PCI-Steckplätzen bzw. eines USB Anschlusses (älterer Notebook) oder dem häufig wechselnden Betrieb an verschiedenen Rechnern sinnvoll.
USB-Schnittstellen sind nur an neueren Computern und Notebooks
vorhanden (maximal ca. ein Jahr alt). Unter Windows 95 ist die Verwendung
der USB-Schnittstelle erst ab Windows 95, OSR (OEM Service Release)
2.0 und nur nach Installation des USB-Support Packs von Microsoft möglich.
Selbst dann ist eine erfolgreiche Installation nicht unbedingt gewährleistet.
Eine Überprüfung, ob sich eine USB taugliche Haupplatine
innerhalb des Computergehäuses befindet und ob die verwendete Windows
95 Version USB fähig ist, ermöglicht ein ein Tool von Intel,
der USB-Checker (http://www.kavi.com/usb/usbready.exe).
Der Anwender muß freilich noch überprüfen, ob ein USB-Anschlußstecker
am Computer vorhanden ist, oder sich dieser nachrüsten läßt.
Falls keine USB Schnittstelle vorhanden ist, läßt sich diese
über eine PCI-Karte nachrüsten (z.B. USB
PCI-Adapter Realmedia RM861HA).
Erst Windows 98 beinhaltet standardmäßig funktionierende
USB Unterstützung. Für Windows NT 4.0 wird es von Microsoft
keine USB Unterstützung geben, in Windows NT 5.0 ist USB integriert.
Für MacOS verspricht Apple Unterstützung mit dem Erscheinen
des iMac (der eine USB Schnittstelle besitzt). Für andere Macintosh
Rechner ist eine PCI-USB Karte von Keyspan angekündigt, die zeitgleich
mit System 8.5 erscheinen soll. Unter Linux
, FreeBSD
und NetBSD
befindet die USB-Unterstützung noch in der Entwicklung.
Neben der USB-Unterstützung durch das Betriebssystem wird aber
auch ein passender Treiber für die Videokamera und das spezifische
Betriebssystem von deren Hersteller benötigt, bislang existieren meines
Wissens nur Treiber für Windows 95 und Windows 98.
Der Universal Serial Bus ist zwar für den Anschluß von Videokameras ausgelegt, gerät aber mit vielen erhältlichen Umsetzungen bei Videokameras an seine Leistungsgrenze, wodurch nicht genügend Bilder pro Sekunde übertragen werden können und dadurch Bildruckler auftreten. Bei einem Test von USB-Kameras in der Zeitschrift c't 15/1998 war keine der getesteten Kameras in der Lage, Bilder mit einer höheren Auflösung als 352*288 Punkte pro Bild flüssig darzustellen. Vorteil bei Betrieb an Notebooks ist, daß bei einigen stromsparenden Videokameras mit USB Anschluß die Stromversorgung vom Akku des Notebooks übernommen werden kann.
Gängige Videokameras werden auf den Monitor gestellt, es gibt auch
bereits Monitore mit integrierter Videokamera. Bessere Videokameras erlauben
die manuelle Fokussierung (Schärfeneinstellung) und damit auch einen
Makro Modus (Minimalabstand bis herunter zu 1cm). Die Anforderungen an
die Auflösung der Kamera für die Bewegtbildübertragung sind
gering (ca. 320*240 Punkte), da derzeit die Bandbreite des Internets und
die von der Konferenzsoftware verwendeten Video(komprimierungs)codecs zur
Übertragung von höheren Auflösungen nicht ausreichen. Eine
Steigerung auf 640*480 Punkte ist angekündigt. Einige Videokonferenzprodukte
erlauben aber die Umschaltung während einer Übertragung auf einen
höher auflösenden Standbild-Modus, so daß eine grobe Skizze
übertragbar wird, die im Bewegtbildmodus nur unscharf wäre.
Falls die Kamera einen Schiebeverschluß für das Objektiv
besitzt, kann damit die Bildübertragung zuverlässig unterbrochen
werden, was die Sicherheit erhöht.
Einige Videokameras mit analogem Ausgang haben ein integriertes Mikrofon.
Empfehlenswert sind Varianten für den PCI-Bus, weil
diese weniger Prozessorleistung für die Übertragung benötigen
und zudem nach den Vorstellungen von Intel und Microsoft (PC97) ISA-Steckplätze
nur noch optional sind, in zukünftigen Computersystemen also nicht
mehr vorhanden sein müssen. Bei PCI Videodigitalisierungkarten werden
Bilddaten direkt (ohne Umweg über den Prozessor) in den Speicher der
Grafikkarte über das PCI-Interface übertragen. Deswegen muß
der Treiber der verwendete Grafikkarte DirectX unterstützen
und der für die Videodigitalisierungskarte verwendete PCI-Steckplatz
busmasterfähig sein.
Zudem können gelegentlich Inkompatibilitäten mit dem Bios
der Hauptplatine sowie sehr selten bei einigen wenigen auf der Hauptplatine
verwendeten Chipsätzen auftreten. Es empfiehlt sich, vor dem Kauf
die Internetseite des Herstellers der Videodigitalisierungskarte zu überprüfen.
Bei der Verwendung einer Grafikkarte mit Videoeingang entfallen diese Probleme. Bei der Verwendung von Grafikkarten mit Videoeingang ist darauf zu achten, daß die Grafikkarte die hierzulande verwendeten PAL Norm unterstützt und daß der Treiber für das gewünschte Betriebssystem nicht nur die Grafikdarstellung, sondern auch den Videoeingang unterstützt, was unter Windows NT 4.0 oftmals noch nicht der Fall ist.
Günstige Videodigitalisierungkarten haben zwar oft eine höhere Auflösung als die Videoeingänge von speziellen Grafikkarten, zur Bearbeitung eines Videofilms in VHS-Qualität reicht diese aber nicht aus. Dies stört nur bei einer zusätzlich geplanten Verwendung für Videoschnitt. Videoschnittkarten besitzen zusätzlich MPEG Prozessoren, mit denen sie durch Kompression der Bilddaten in Echtzeit die Beschränkung der Übertragungsbandbreite zur Festplatte auf ca. 6 MByte pro Sekunde bei in etwa S-VHS Qualität einhalten können.
Gängige Treiber für Videodigitalisierungskarten folgen unter Windows 95/ Windows NT/ Windows 3.x dem Video-for-Windows Standard, so daß sie unter diesen Betriebsystemen mit beliebiger Konferenzsoftware zusammenarbeiten sollten.