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 Datenbrille erleichtert Gehörlosen die Arbeit in der Lagerlogistik
23.02.2018 | Technische Universität München

nachricht Verlässliche Quantencomputer entwickeln
22.02.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics