Videotelefono

Il videocitofono, chiamato anche videotelefono, dispositivo che trasmette e riceve simultaneamente segnali audio e video su linee telefoniche.

Oltre alla trasmissione vocale bidirezionale tradizionalmente associata al telefono, per molti anni c'è stato un interesse nel trasmettere segnali video bidirezionali su circuiti telefonici al fine di facilitare la comunicazione tra le due parti. I sistemi di comunicazione video bidirezionale utilizzano un videocitofono ad ogni estremità. Il videocitofono incorpora una videocamera e un display personali, un microfono e un altoparlante e un dispositivo di conversione dei dati. Il dispositivo di conversione dei dati consente la trasmissione di video su circuiti telefonici attraverso l'uso di due componenti: un circuito di compressione / espansione, che riduce la quantità di informazioni contenute nel segnale video, e un modem, che traduce il segnale video digitale in analogico formato della linea telefonica.

Un'altra forma di trasmissione video su linee telefoniche è la videoconferenza. Un sistema di videoconferenza è abbastanza simile a un videocitofono, tranne per il fatto che la videocamera e il display a ciascuna estremità sono destinati a servire un gruppo di persone. Spesso, la videocamera in un tale sistema può focalizzarsi su individui o gruppi, spesso sotto il controllo dell'utente locale o sotto il controllo remoto della parte distante.

I primi videofoni

La prima dimostrazione pubblica di un videotelefono a senso unico ebbe luogo il 7 aprile 1927, tra Herbert Hoover (allora segretario al commercio degli Stati Uniti) a Washington, DC, e funzionari dell'American Telephone & Telegraph Company (AT&T) a New York City. A ciò seguì la prima dimostrazione pubblica di un videotelefono a due vie, il 9 aprile 1930, tra AT&T's Bell Laboratories e la sua sede centrale, entrambi a New York City. Questo sistema a due vie utilizzava le prime apparecchiature televisive e un circuito chiuso; nel 1956 Bell Labs aveva sviluppato un videocitofono che poteva essere impiegato su circuiti telefonici esistenti. Ulteriori studi portarono allo sviluppo del primo sistema completo di videotelefono sperimentale, noto come Picturephone, nel 1963. Nel 1968 gli ingegneri Bell avevano sviluppato un Picturephone di seconda generazione, che fu messo in servizio pubblico nel 1971.

Videofoni analogici

Il Picturephone di seconda generazione è stato progettato come un sistema completo. Tutti gli aspetti del sistema, quali apparecchiature terminali, trasmissione ad anello locale, commutazione, trasmissione a lunga distanza e scambio di filiali private, sono stati progettati e sviluppati per supportare la comunicazione video bidirezionale su circuiti telefonici. Picturephone utilizzava una trasmissione video analogica in bianco e nero simile a quella utilizzata nelle trasmissioni televisive. La differenza cruciale risiede nella larghezza di banda dei segnali video. La televisione convenzionale utilizzava un segnale da 4,5 megahertz, che poteva trasmettere le informazioni necessarie per tracciare l'immagine standard della televisione analogica americana di 525 linee per frame ad una velocità di 60 frame al secondo. Al fine di ridurre il segnale video a 1 megahertz, una larghezza di banda che potrebbe essere supportata dalle linee telefoniche, Picturephone impiegava una cornice di circa 250 linee. Lo schermo era 14 per 12,5 cm (5,5 per 5 pollici), una dimensione dello schermo che era ritenuta appropriata per i monitor video ed era compatibile con la risoluzione del segnale trasmesso. Il terminale Picturephone era costituito da un microfono autoportante e un'unità di visualizzazione video contenente un altoparlante, una videocamera a tubo elettronico e un tubo catodico.

Nonostante l'ampio sviluppo del sistema Picturephone AT&T - oltre 15 anni di sforzi ingegneristici e costi di sviluppo di 500 milioni di dollari - l'accettazione da parte del mercato del servizio Picturephone è stata molto scarsa. Alla fine, AT&T concluse che il videocitofono era un "concetto alla ricerca di un mercato" e che il servizio fu interrotto alla fine degli anni '70.

Videotelefoni digitali

Alla fine degli anni '80 diverse compagnie iniziarono a sviluppare e vendere videotelefoni a telaio fisso che potevano operare direttamente sulla rete telefonica pubblica (PSTN). Il videotelefono a cornice fissa utilizza una videocamera e un sistema di acquisizione dei fotogrammi per acquisire un singolo fotogramma video per la trasmissione. Poiché i fotogrammi fissi non mostrano alcuna dipendenza dal tempo, non devono essere trasmessi in tempo reale sul PSTN, consentendo l'utilizzo di modem standard disponibili in commercio per trasmettere da 2,4 a 9,6 kilobit al secondo.

Nel 1992 AT&T ha introdotto il VideoPhone 2500, il primo videocitofono a colori al mondo in grado di trasmettere su linee telefoniche analogiche. A differenza dei precedenti Picturephone, il VideoPhone 2500 utilizzava metodi di compressione digitale per consentire una riduzione significativa della larghezza di banda richiesta per la trasmissione video full-motion. Un modem V.34 è stato impiegato per trasmettere il segnale video compresso su una linea telefonica analogica per l'accesso al PSTN, dove il segnale poteva essere facilmente fatto circolare attraverso gli switch dell'ufficio centrale. A seconda della qualità della linea telefonica, il VideoPhone 2500 ha trasmesso a 19,2 o 16,8 kilobit al secondo. L'algoritmo di compressione video impiegato nel VideoPhone 2500 è stato concesso in licenza a numerosi produttori giapponesi per l'impiego in videofoni simili. Tuttavia, la mancanza di vendite ha portato AT&T a interrompere il VideoPhone 2500 nel 1995. Altri produttori sia negli Stati Uniti che in Europa, tra cui British Telecommunications e Marconi Company, hanno sviluppato terminali per videocitofoni simili per il funzionamento tramite PSTN.