Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schlankheitskur für digitale Videos

22.02.2005


Zukünftig sollen nicht mehr nur Computernutzer von den schnellen DSL-Leitungen profitieren. Auch der Fernseher wird dadurch zum Multimedia-Gerät, denn im Handumdrehen lassen sich per Telefonkabel vor allem Videos auf den Bildschirm laden. Bislang sind die erforderlichen Datenmengen allerdings zu groß für eine Übertragung mit wirklich guter Bildqualität. Siemens-Forscher haben jetzt gemeinsam mit der Firma MainConcept ein System entwickelt, das neueste Videostandards verwendet, um die riesigen Bilddatenströme zu komprimieren.



Mobil telefonieren ist bereits so populär, dass inzwischen ein guter Teil des Telefonverkehrs in Deutschland nicht mehr vom Apparat zu Hause, sondern von unterwegs mit dem Handy geführt wird. Für die Telekommunikationsunternehmen ist dies ein guter Grund, nach neuen Nutzungsmöglichkeiten für das Festnetz zu suchen. Eine Technik, die sich bereits in den nächsten Jahren etablieren dürfte, sind die so genannten Home-Entertainment-Systeme. Die Idee: Der Fernseher wird mit Hilfe eines Zusatzgerätes, einer so genannten Set-Top-Box, an die Telefonleitung angeschlossen und wandelt sich zum Multifunktionsgerät. Ganz ohne Programmier- und Computerkenntnisse lassen sich per Fernbedienung Internetseiten aufrufen, Video-Telefonkonferenzen führen oder Videos abrufen. Vor allem Letzteres, die Video-on-Demand-Funktion (Video-auf-Wunsch), gilt als vielversprechend. Der Gang in die Videothek ist dann Schnee von gestern. Ein Tastendruck auf der Fernbedienung genügt, und schon lässt sich via Telefonleitung aus dem Internet der Lieblingsfilm auf die Mattscheibe holen. Abgerechnet wird die Videonutzung dann bequem mit der nächsten Telefonrechnung.



Bislang ist die Übertragung eines Videos allerdings problematisch. Nicht einmal die hohe Übertragungsleistung der DSL-Anschlüsse reicht aus, um die großen Bildmengen genügend schnell an den Fernseher zu übertragen und ein passables Bild zu erzeugen. Zwar existiert seit kurzem ein Kompressionsstandard (H.264 oder MPEG-4 AVC genannt), der die Datenmenge des digitalen Videos im Vergleich zu der beim digitalen Fernsehen (DVB) auf die Hälfte reduziert. Es ist bisher aber noch niemandem gelungen, den neuen Standard in ein funktionstüchtiges, DSL-taugliches Produkt zu verwandeln. Diesem Ziel sind Entwickler von Siemens Corporate Technology (CT) in München jetzt einen entscheidenden Schritt näher gekommen. Gemeinsam mit der Aachener MainConcept AG entwickelten die Experten ein System, das Videobilder mit dem neuen Kompressionsstandard in platzsparende Datenpakete wandelt, diese effektiv via DSL-Leitung verschickt und am Fernseher schließlich in ein fließendes Videobild umsetzt.

Für gewöhnlich werden Videos mit dem etablierten MPEG-2 Verfahren übertragen - zum Beispiel beim neuen Digitalfernsehen vom Sender zur Zimmerantenne. Pro Sekunde saust dabei im Durchschnitt eine Datenmenge von 4 Megabit (Mbit) durch die Luft - das entspricht vier Millionen Bit. Zum Vergleich: Ein Buchstabe in einer E-Mail enthält gerade mal acht Bit. Die digitalen Fernsehkanäle bewältigen eine solche Datenrate spielend. Die DSL-Verbindung hingegen bringt es im Allgemeinen nur auf etwa 2 Mbit pro Sekunde. Ziel der Siemens-Forscher war es daher, unter dieser Grenze zu bleiben. Auch sie nutzen für ihre Übertragung letztlich den MPEG-2-Standard, allerdings nur als Vehikel. So besteht ein MPEG-2-Signal aus einem Transportstrom und einem Informationsstrom. Während sich in dem Informationsstrom die Audio- und Videodaten befinden, enthält der Transportstrom die Informationen über die Synchronisation der Audio- und Videodaten. Während der MPEG 2 Transportstrom unangetastet blieb, gelang es den Forschern innerhalb des Informationsstroms MPEG-2 durch H.264 zu ersetzen. "Zunächst haben wir existierende Software zur H.264-Komprimiererung gesucht und analysiert", sagt Marcel Wagner, Projektleiter bei CT. Anschließend mussten sie einen MPEG-2-Transportstrom mit H.264-Video-Daten beladen - eine große Herausforderung. Das Problem: Die Datenmenge eines Videosignals ändert sich ständig. Bei bewegten Szenen etwa verändern sich zugleich viele Bildpunkte - die Datenmenge wird größer. Beim Standbild hingegen ist sie entsprechend gering. Wagner: "Unser Ziel war es, trotz dieser Schwankungen einen gleichmäßigen Datenstrom zu erzeugen, also die Daten gewissermaßen in gleich große Päckchen zu packen und in gleichmäßigen Abständen auf die Reise zu schicken. Das liefert derzeit keine andere Lösung auf dem Markt."

Neben dem H.264-Know-how war es vor allem die einschlägige Erfahrung mit MPEG-2-Transportströmen, die den Entwicklern in Cooperation mit der MainConcept Codec Gruppe den entscheidenden Vorsprung vor anderen Unternehmen lieferte. Dieses Know-how macht es möglich, die Bild-Bits zeitlich ein wenig zu verschieben, ohne dass das menschliche Auge die Veränderung wahrnimmt. So lassen sich trotz schwankender Bilddatenmengen gleichmäßige Datenflüsse erzeugen, die sich über die schon existierende DSL-Infrastruktur ohne große Probleme übertragen lassen. Zusammen mit einer neuen Set-Top-Box, die von Siemens entwickelt wurde und den H.264-Standard decodieren kann, können die digitalen Informationen am Fernseher wieder zu einem flüssigen Bild zusammensetzt werden.

Guido Weber | idw
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de
http://www.siemens.de/innovationnews

Weitere Berichte zu: Datenmenge Fernseher Informationsstrom MainConcept Transportstrom Video

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Computer mit Köpfchen
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pepper, der neue Kollege im Altenheim
17.08.2017 | Universität Siegen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie