用于具有临场感的视频会议的集成系统的制作方法

专利名称：用于具有临场感的视频会议的集成系统的制作方法
用于具有临场感的视频会议的集成系统相关申请的交叉引用这是2007年10月12日提交的美国临时申请No. 60/979，527的非临时申请，要求 其优先权并且其全部内容通过引用结合于此。
背景技术：
组织机构使用视频会议系统来召开会议。一些基本的视频会议系统包括一个或两 个屏幕以及视频会议设备。然而，组织机构不断地期望使视频会议更加互动和有效。实现 互动视频会议的一种方法涉及建造配备有特别设计的显示器和桌子的会议室。这种类型的 视频会议系统需要大量的空间和资本投资来建造。这种类型的视频会议系统的例子包括
Polycom RealPresence 体验高清晰度(RPX HD)系统。例如，在PRX HD系统中，构
建了容纳4至28个参与者的特别设计的套房。定制的套房配备有特定家具、椅子、隔音的天 花板、房间照明、吸音板后壁、视频会议设备、天花板麦克风、以及全屏幕视频显示器(8' x 42〃 或16' x 42〃 )。所需要的是一种用于视频会议的系统，它比现有系统更加互动和有效，但是不需 要特别设计的套房。


图1示出了集成视频会议系统的示意图。图2A-2B示出了集成视频会议系统的透视图和顶视图。图3示出了集成视频会议系统的示意性平面图。图4示出了集成视频会议系统的前视图。图5A-5B示出了另一集成视频会议系统的透视图和顶视图。图6示出了具有四个显示器、四个摄像机(camera)和四个就座区的集成视频会议 系统的平面图。图7示出了具有两个显示器、两个摄像机以及两个就座区的集成视频会议系统的 平面图。
具体实施例方式在图1中示意性示出的集成视频会议系统100包括控制单元110、三个编解码 器120-LCR(左(L)，中央(C)，以及右(R))、三个摄像机单元130-LCR、以及三个显示器 140-LCR。系统100还包括另外的音频/视频(A/V)设备以及近端部件150，诸如扬声器 114、麦克风152、内容显示器154以及控制面板156。麦克风152可以是在天花板安装或在 桌面安装的麦克风。可以为在桌子250处的每两个参与者提供一个内容显示器154，并且控 制面板156可以为用户提供接口以控制系统100并能够具有触摸屏。中央编解码器120-C是主编解码器，并且通过音频线耦接到麦克风152和音响系 统的扬声器114-LR。该主编解码器120-C还通过XGA和音频线耦接到内容显示器154和膝上型电脑和内容输入端。编解码器120-LCR中的每一个通过部件线分别耦接到摄像机单 元130-LCR之一。这些摄像机单元130-LCR中的每一个可以是Polycom EagleEye (鹰眼)。 编解码器120-LCR还通过DVI线耦接到显示器140之一。可以是Polycom HDX 9004的编解码器120-LCR包括传统视频会议部件，用于通过 通信连接112进行近端参与者102与具有远端参与者12的一个或多个远端单元10之间的 视频会议。这些视频会议部件在本领域中是已知的并被使用，在此不详细描述。控制单元110通过控制线耦接到编解码器120-LCR中的每一个、控制面板156以 及显示器140，以控制系统100的操作。控制单元110还可以包括计算机以协调A/V系统和 联网。控制单元110、编解码器120、摄像机单元130以及显示器140都集成在设备外壳 或柜子200中，如图2A-2B所示。此外，近端部件(150，图1)可以被集成在与柜子200相关 联的桌子250中。柜子200中的部件布置和参与者在桌子250处的座位安排相互关联，以 增加视频会议过程中的临场感(telepresence)效果，从而近端参与者感觉远端参与者与 他们在相同房间并坐在相同桌子旁。如图2A-2B中所示，柜子200容纳大部分的系统电子部件。例如，柜子200容纳三 个摄像机单元130-LCR、三个显示器140-LCR、两个扬声器114-LR、以及其他设备(例如，控 制单元110、编解码器120等)。因为其是集成的，所以柜子200允许系统100被设置在可 能不容易适于容纳这些视频会议部件的办公室空间或房间内，并且这些办公室空间或房间 不需要如现有技术当前所做的那样被特别设计为容纳这样的部件。如图所示，柜子单元200具有三个成角度的正面240-LCR，用于支持三个显示器 140-LCR。上部边缘空间204容纳扬声器单元114-LR。显示器140-LCR和扬声器114-LR可 以安装在具有托架的柜子200中，并且柜子200的顶部可以具有用于空气循环的通风槽。在 中央显示器140-C的上方，柜子200上的上部中央空间230容纳三个摄像机单元130-LCR， 其如下所述的那样从柜子的正面对准预定方向。作为系统的集成性质的另一特征，近端部件(150，图1)可以被集成到也在图 2A-2B中示出的桌子250中。一个或多个缆线118将柜子200中的控制单元110和其他部件 与桌子250上的诸如麦克风、内容显示器和控制面板之类的近端部件(150)相连接。例如， 控制面板可以安装在连接至缆线118的桌子250上的缆线小块(cubby block) 258上。可 替换地，一个或多个近端部件150可以无线连接到柜子200中的部件以不必使用缆线118。在该实施例中的桌子250独立于柜子200，并且在三个就座区260-LCR能够容纳直 到六个参与者，如图2B中最佳示出的。具体地，桌子250具有六边形，沿桌子后边缘的三个 边252-LCR远离柜子200的前面板240-LCR并提供用于近端参与者的三个就座区260-LCR。 这三个就座区260-LCR每个可以横跨大约53英寸的宽度，每个容纳两个参与者。如图2A 中最佳示出的，桌子腿254和256被设计为保证良好的人类工程学。如上所示，柜子200和桌子250具有相互关联的布置以增强视频会议期间的临 场感效果。为了实现这一点，如图3中最佳示出的，柜子200和桌子250具有摄像机单元 130-LCR、显示器140-LCR和就座区260-LCR的预定布置。该预定布置包括预定显示角度、 摄像机位置、视角、桌子距离、桌子形状、以及椅子高度和宽度，其通过使所有参与者感觉就 像他们都在同一房间内并且共享同一会议桌来增强视频会议。
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例如，三个摄像机单元130-LCR安装在中央显示器140-C的顶上，其可以优化近端 和远端参与者之间的可能的目光接触并增强临场感效果。例如，当近端参与者与远端参与 者交互时，当摄像机单元130-LCR靠近显示器140-LCR上的远端参与者的可视图像时，目光 接触的可能性是最佳的。因此，由于远端参与者被呈现在中央显示器140-C上的增加的可 能性，因此多个摄像机单元130-LCR被放置在柜子200中靠近中央显示器140-C，这将是与 坐在其桌子中央的远端参与者点对点通话的情况。桌子250的形状被设计为向近端参与者提供远端参与者坐在与近端参与者相同 房间内的假象。此外，三个显示器140-LCR(可以是高清晰度(HD)的)提供在其它地点的远 端参与者的真人大小的图像。为了实现这个目的，显示器140-LCR是具有16 9长宽比并 且具有60英寸对角线测量值的平板显示器。具有这些尺寸的显示器140-LCR每个都提供 大约53英寸的可视宽度，其大致对应于当两个人并排坐在会议桌旁时所跨的宽度。因此， 当远端摄像机捕捉到并排坐着的两个远端参与者的视频时，他们的图像可以以真人大小显 示在显示器的53英寸可视宽度上。除了上述特征，所述预定布置还包括显示器140-LCR、摄像机单元130-LCR和就座 区260-LCR之间的预定角度。通常，桌子250的弯曲度和角度布置对应于显示器140-LCR 的弯曲度以及摄像机视野132-LCR的角度布置，从而在远端观看时，桌子250看起来在显示 器的两边是连贯的。特别地，两个侧显示器140-LR相对于中央显示器140-C向内成预定角 度A。桌子后边缘的三个边252-LCR相对于彼此成预定角度B，并且桌子250与柜子200相 距预定距离C。这里，显示器140-LCR之间的角度A是大约165度，边252-LCR之间的角度 B是大约155度，其大约是显示器的角度A的94%。此外，桌子的后边252-C与摄像机单元 130-LCR的位置相距大约110英寸。(作为增加的好处，如果桌子在面对面会议期间被用于 这样的功能，则距离C还可以考虑到沿桌子250的前边缘的其他参与者)。摄像机单元130-LCR被中心式布置在柜子200上，每个摄像机单元130-LCR具有 对准桌子后边252-LCR的就座位置260-LCR之一的视角132-LCR。特别地，中央摄像机单 元130-C具有视角132-C，其中心线垂直于中央就座位置的边252-C而定向。类似地，侧摄 像机单元130-LR各具有视角132-LR，其中心线垂直于相邻的桌子边252-LR而定向。换句 话说，两个侧视角132-LR的中心线可以与中央视角132-C的中心线成大约25度的角度，尽 管这取决于摄像机单元130-LCR距桌子后边252-C的距离以及摄像机单元130-LCR彼此分 开的距离(例如，在本实施例中大约10英寸)。以任何一种方式，后边252-LCR和摄像机 视角132-LCR的布置都使得每个摄像机单元130-LCR能够在视频会议期间捕获就座位置 260-LCR处的参与者的正面视图并将该正面视图的视频发送至远端单元。此外，摄像机单元130-LCR被尽可能靠近柜子200中顶部凹口的前面而并排放 置。这将考虑到以不同模式观看的最多的参与者(即，如果缩小(zoom out)，则中央摄像 机130-C可以被用来观看整个桌子，或者每个摄像机130-LCR可以仅用来观看桌子250的 其对应就座区260-LCR)。由于摄像机单元130-LCR必须向下倾斜一定角度以观看就座的参 与者，因此，在单元130-LCR中的摄像机的正面优选尽可能向前地布置，从而它们的视野不 会被柜子200的部分所阻挡。也如图3所示，显示器140-LCR的可视区域之间的缝隙G1旨在与对准桌子各部分 260-LCR的视角132-LCR之间的缝隙G2匹配。例如，在就座区260-LC的摄像机视角132-LC
6之间以及在就座区260-CR的摄像机视角132-CR之间存在缝隙G2。这些缝隙G2与由显示 器140-LCR的有效显示区域周围的边框所引起的显示器140-LCR的可视区域之间的缝隙G1
相匹配。当在一个摄像机视野中的物体穿过摄像机边界进入另一摄像机视野时，这些匹配 的缝隙G1/G2给出自然的表现。例如，如果在最左边就座区260-C中的人用她的左手穿过 该边界去取桌子250上在相邻就座区260-L前面的物品，她的手臂将被分割为跨两个摄像 机单元130-LC的视野。然而，尽管得到的她手臂的图像在远端将呈现为分割成跨两个显示 器，但是因为在近端摄像机视野中的缝隙G2和在远端显示器中的缝隙G1的匹配，所以她的 手臂在其整个长度上看起来是合理地自然而没有明显的失真。每个摄像机单元130-LCR在其正常位置观看坐在桌子250旁的两个人时，与每个 其它摄像机单元130-LCR具有相同的对两个人的相对视野。如图3所示，桌子250的形状和 摄像机单元130-LCR的位置被设计为针对所有三个部分260-LCR提供该相同的相对视野。 以该方式，从每个摄像机单元130-LCR至其对应的桌子边252-LCR的距离对于所有摄像机 单元130-LCR大致相同。此外，摄像机视野132-LCR的中心线垂直于对应的桌子边252-LCR。 因此，当来自这些摄像机单元130-LCR的图像被显示在远端的显示器上时，产生所有参与 者的平滑、自然的图像。因此，多个显示的图像看起来自然地结合在一起，表现为所有参与 者坐在连续的(直的)桌子旁(参见例如图4)。摄像机单元130-LCR、桌子边252-LCR和显示器140-LCR之间的几何关系还去除了 在多于一个屏幕被用于视频会议时可能发生的通常被称作“蝴蝶效应”的现象。在蝴蝶效 应中，在观看区域最外侧的图像部分看起来从观看区域的中央部分向上变形或歪斜。因此， 该蝴蝶效应不期望地使被观看的图像的透视变形。所述集成系统通过使被观看的图像对于 参与者呈现为具有更自然的透视来减少或去除该效应。例如，图4示出了具有视频内容的 显示器140-LCR，其在被桌子(250)旁的参与者观看时，将不会有现有技术的视频会议系统 通常会引起的不希望的蝴蝶效应。图5A-5B中示出的集成视频会议系统100的另一实施例具有许多与前面描述的相 同的部件。在该布置中，与图2A-2B中的独立桌子250相反，用于近端参与者的集成桌子 350连接到柜子200。如在图5B中最佳示出的，集成桌子300具有将桌子350与柜子200 互连的部分351。该互连桌子部分351不仅将桌子350连接到柜子200以增强参与者的互 连性，以及有助于隐藏在柜子200和桌子的部件之间的缆线118，而且该桌子部分351还将 桌子350固定在距柜子200正面的预定距离处。此外，互连桌子部分351能够容纳用于连 接至远程控制单元和其他设备的缆线小块358。桌子350本身包括用于每个就座区360-LCR的嵌入式内容监视器353。桌子350 还可以包含用于结合膝上型电脑的电源、网络和VGA/音频连接，并且如果需要，能够容纳 桌面麦克风。此外，两个内容显示器可以被结合到互连桌子部分351，使得桌子在不用于视 频会议的时候能够作为用于其他人的会议桌。如同前面的实施例，集成桌子350具有后边缘，该后边缘具有用于三个就座区 360-LCR的三个边352-LCR，并且桌子350的几何形状连同系统中显示器140-LCR和摄像机 单元130-LCR的布置提供了一种远端参与者与近端参与者在相同房间的假象，但是由于互 连部分351，使得甚至更像。因此，前面参考图1-4的实施例所述的相同的几何关系同样应用于图5A-5B的系统。在图1-5B的实施例中的集成视频会议系统包括三个显示器、三个摄像机和三个 就座区。系统的其它实施例可以具有多于三个的显示器、摄像机和就座区。例如，图6中示 出的集成视频会议系统具有柜子400，该柜子具有四个显示器440(左(L)、右(R)、中央右 (CR)、和中央左(CL))，并且四个摄像机单元430位于柜子400顶部大约其中心处。桌子450 放置在摄像机单元430对面并且具有四个边452，每个边用于两个参与者的就座区460。互 连桌子部分451也将桌子450连接到柜子400。如同前面的实施例，图6的集成系统也具有在显示器440、摄像机单元430和就座 区460之间的预定布置，并具有前面讨论的增强集成系统的临场感效果的其他特征。例如， 每个显示器440以第一预定角度A相对于彼此定向，而每个桌子的边452以第二预定角度B 相对于彼此定向。类似地，每个摄像机单元430具有垂直于桌子450的边452之一定向的 视角，从而摄像机单元430可以捕获在不同的就座位置460处的参与者的正面视图。在本示例中，显示器440的预定角度A还是大约为165度，就座位置460的预定角 度B大约为155度，尽管可以使用其他角度关系。例如，因为图6中的集成系统的整个宽度 增加，所以显示角度A可以被减少至大约155度，而角度B可以被减少至大约145或146度 (大致为角度A的94% )。桌子后边252和摄像机单元430的位置之间的距离C可以为大 约110英寸，但是由于集成系统的整个宽度增加，其可以更大。允许摄像机单元430的指向 垂直于桌子后边252的摄像机单元430的角度朝向取决于摄像机单元430之间的距离及它 们距桌子后边252的距离。作为将摄像机单元430中心式安装在柜子400中显示器440上方的替换，在这个 和其他实施例中的摄像机单元430可以位于其他区域。例如，摄像机单元可以被嵌入在相 邻显示器440的有效区域之间。例如，这些摄像机单元(其可能为较小的单元)可以被嵌 入在图6中的显示器440CL和440CR之间。而且，这些摄像机单元可以位于视线高度，以增 强目光接触的可能性。与前面的实施例一样，图7示出了集成视频会议系统的示意性平面图，该系统具 有柜子500，柜子500容纳两个摄像机单元530和两个显示器540、以及控制单元110、编解 码器120和其他设备。该系统还具有桌子550，桌子550具有至柜子500的互连部分551， 并具有每个用于两个参与者的两个就座区560。在该系统中，摄像机单元530、显示器540 和就座区560的预定布置也如前述一样相互关联，以增强视频会议期间的临场感效果。在这里所披露的每个实施例中，各种角度和距离是作为近似而给出的，并且可以 根据可接受的容限被调节。例如，图3中在显示器140-LCR之间的预定角度A是大约165 度，但是应当理解，在实际实现中该角度可以通过增加或减少几度而改变，同时仍能实现整 体效果。此外，所提供的各种角度和距离取决于显示器、柜子、桌子等的整体尺寸，并且对于 给定的具有不同尺寸的实施方式可以改变。通常，显示器(例如图3中的140-LCR)之间的 角度A可以优选地等于或大于桌子的边(例如图3中的252-LCR)之间的角度B。上述优选和其他实施例的描述不旨在限制或约束由申请人构思的发明原理的范 围或适用性。为了交换披露在此包括的发明原理，申请人期望由所附权利要求提供的所有 专利权利。因此，所附权利要求旨在包括对位于所附权利要求或其等同物的范围内的完整 范围的所有修改和替换。
权利要求
一种集成视频会议系统，包括外壳，具有中央显示器和两个侧显示器，所述两个侧显示器中的每一个在所述中央显示器的每一侧向内形成第一预定角度；桌子，具有能够位于远离所述外壳处的边缘，所述边缘具有中央边和两个相邻边，所述中央边能够以预定距离与所述中央显示器对准，所述两个相邻边在所述中央边的两侧向内形成第二预定角度；中央摄像机，布置在所述外壳中并且具有能够垂直于所述中央边定向的视角；以及两个侧摄像机，布置在所述外壳中在所述中央摄像机的两侧，所述两个侧摄像机中的每一个具有能够垂直于所述相邻边之一定向的视角。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一预定角度至少等于或大于所述第二预定 角度。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一预定角度是大约165度。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第二预定角度是大约155度。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述预定距离是大约110英寸。
6.根据权利要求1所述的系统，其中每个所述边的跨距为大约53英寸。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述摄像机的相邻视角具有第一缝隙，以及相邻 显示器的可视区域具有对应于所述第一缝隙的第二缝隙。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述桌子是六边形的，并且独立于所述外壳。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括桌子部分，所述桌子部分将所述桌子与所述外 壳互连并将所述中央边保持在所述预定距离处。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述桌子部分隐藏将所述外壳的电子部件与所 述桌子的电子部件互连的一个或多个缆线。
11.根据权利要求1所述的系统，还包括位于所述外壳两侧的至少两个扬声器。
12.根据权利要求1所述的系统，还包括视频会议设备，所述视频会议设备容纳在所述 外壳中并耦接到所述显示器和所述摄像机。
13.根据权利要求12所述的系统，还包括电子设备，所述电子设备集成到所述桌子中 并耦接到所述外壳中的所述视频会议设备。
14.一种集成视频会议系统，包括外壳，具有多个显示器，所述显示器中的每一个相对于彼此以第一预定角度定向；桌子，具有能够位于距所述外壳预定距离处的边缘，所述边缘具有对应于所述显示器 数量的多个边，所述边的每一个都相对于彼此以第二预定角度定向；以及多个摄像机，布置在所述外壳中，所述摄像机的每一个具有预定为与位于所述预定距 离处的所述桌子的所述边之一垂直的视角。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述摄像机的相邻视角具有第一缝隙，并且相 邻显示器的可视区域具有对应于所述第一缝隙的第二缝隙。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述桌子独立于所述外壳。
17.根据权利要求14所述的系统，还包括桌子部分，所述桌子部分将所述桌子与所述 外壳互连并将中央边保持在所述预定距离处。
18.根据权利要求14所述的系统，还包括视频会议设备，所述视频会议设备容纳在所述外壳中并耦接到所述显示器和所述摄像机。
19.根据权利要求18所述的系统，还包括电子设备，所述电子设备集成到所述桌子并 耦接到所述外壳中的所述视频会议设备。
20.一种集成视频会议系统，包括 柜子；多个显示器，布置在所述柜子的正面并且包括 中央显示器，第一显示器，布置在所述中央显示器的第一侧并向内形成第一预定角度， 第二显示器，布置在所述中央显示器的第二侧并向内形成第一预定角度； 多个摄像机，布置在所述柜子中在所述中央显示器的上方，所述摄像机包括 中央摄像机，具有中央视角，第一摄像机，位于所述中央摄像机的第一侧并具有第一视角，以及 第二摄像机，位于所述中央摄像机的第二侧并具有第二视角； 桌子，能够远离所述柜子的所述正面而放置，所述桌子包括中央边缘，能够在预定距离处与所述中央显示器对准，并且能够垂直于所述中央视角 而对准，第一边缘，在所述中央边缘的第一侧向内形成第二预定角度，并且能够垂直于所述第 一摄像机的所述第一视角而对准，以及第二边缘，在所述中央边缘的第二侧向内形成所述第二预定角度，并且能够垂直于所 述第二摄像机的所述第二视角而对准；以及视频会议设备，容纳在所述柜子中并耦接至所述显示器和所述摄像机。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述显示器之间的可视区域在所述中央显示器 的所述第一侧和所述第二侧具有第一缝隙，并且所述摄像机的所述视角具有对应于所述第 一缝隙的第二缝隙。
22.根据权利要求20所述的系统，其中所述桌子独立于所述外壳。
23.根据权利要求20所述的系统，还包括桌子部分，所述桌子部分将所述桌子与所述 外壳互连，并将所述中央边保持在所述预定距离处。
24.根据权利要求23所述的系统，还包括电子设备，所述电子设备集成在所述桌子中 并耦接至所述柜子中的所述视频会议设备。
全文摘要
集成视频会议系统具有柜子，该柜子容纳相对于彼此具有预定角度的三个显示器。桌子距离柜子而放置，用于使参与者坐在柜子显示器的对面。桌子具有三个就座区域，它们相对于彼此形成另一预定角度。三个摄像机位于柜子的顶部，每个摄像机具有垂直于就座区域之一定向的视角。桌子还可以具有与柜子互连的部分。使用时，该集成系统使得参与者进行具有临场感的视频会议，其中近端参与者可以与远端参与者交互，就如同他们所有人都一起坐在房间内同一会议桌旁。
文档编号G06F15/16GK101874242SQ200880117712
公开日2010年10月27日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月12日
发明者G·帕瑞帕雷, M·都克沃什, Y·撒拉赫 申请人:宝利通公司