Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Videoaufzeichnungen schnell auswerten

27.10.2011
Videos schauen in der Arbeitszeit? Das mag für viele reizvoll klingen. Für Sprachwissenschaftler, die tagelang Videoaufzeichnungen betrachten, um etwa Handbewegungen auszuwerten, kann es mühsam sein.

Eine neue Software, die Fraunhofer-Forscher mit Kollegen von Max-Planck entwickelt haben, erledigt diese Arbeit künftig automatisch. Teile dieser Technik finden sich seit 2010 in der ARD Mediathek. Auch Konferenzveranstalter und die Sicherheitsbranche profitieren von der automatischen Analyse.

Wie wird Sprache im Gehirn verarbeitet? Wie hängen etwa gestikulierende Handbewegungen mit dem gesprochenen Wort zusammen? Was passiert bei Versprechern – »verspricht« die Hand sich auch oder gleicht sie den Fehler aus? Um solche Fragen zu klären, sichten Wissenschaftler riesige Mengen von Videoaufzeichnungen und analysieren sie. Videomaterial steht genügend zur Verfügung – allein im Max-Planck-Institut für Psycholinguistik in Nimwegen, Niederlande, haben die Forscher über 50 000 Stunden Film zusammengetragen, um solche Fragen zu klären. Doch wenn es darum geht, aus diesen Aufzeichnungen wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen, ist es bisher mühselig: die Experten müssen jedes einzelne Video ansehen und annotieren: sie markieren beispielsweise, wo gesprochen wird, wer spricht oder wo der Sprecher die Hand hebt – eine zeitraubende Aufgabe.

Auch Mitarbeiter kommerzieller TV- und Radioarchive kennen diese Situation: Jedes Jahr strahlen allein die ARD-Fernsehanstalten über 100 000 Stunden aus. Diese Datenflut können die Angestellten nicht mehr manuell erfassen. Herkömmlichen Systemen zur automatischen Analyse solcher Daten macht dabei besonders die große Variabilität der Videos zu schaffen – von der Studioaufnahme des Nachrichtensprechers bis zur Außenaufnahme während eines Orkans. Sie helfen daher nur bedingt.

An einem neuen Lösungsansatz arbeiten Forscher der Fraunhofer-Institute für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut HHI in Berlin und für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS in Sankt Augustin. Sie haben gemeinsam mit ihren Kollegen vom Max-Planck-Institut für Psycholinguistik nun ein Programm entwickelt, das die komplexen Video- und Audiomaterialien automatisch vor-annotiert. Das Projekt mit dem Namen AVATecH wird im Kooperationsprogramm von Max-Planck- und Fraunhofer-Gesellschaft mit 2,435 Millionen Euro gefördert.

»Das entwickelte System erkennt selbständig, an welchen Stellen des Videos beispielsweise gesprochen wird, und setzt die entsprechende Markierung«, sagtDr. Oliver Schreer, Projektleiter am HHI. »Auch Handbewegungen erkennt das System. Es sieht beispielsweise, ob sich die Hand des Sprechers nach oben oder unten bewegt, ob sie zum Kopf geführt wird oder bestimmte Gesten macht – und setzt auch hier die passende Markierung.« Die Wissenschaftler sparen also viel Zeit, sie können früher mit ihrer eigentlichen Arbeit, der psycho-linguistischen Analyse, beginnen. Ein einziger Mausklick reicht, um von einer Stelle, an der gesprochen wird, zur nächsten zu springen, oder von einer Handbewegung zur nächsten Geste.

Ausgangspunkt für diese Software sind Analysemethoden wie Gestenerkenner und Systeme zur automatischen Sprachanalyse, die die Forscher der beiden Fraunhofer Institute HHI und IAIS bereits in den vergangenen Jahren entwickelt haben. »Bisher konnten wir nur Videos analysieren, auf denen eine Person in hoher Auflösung gefilmt wurde, möglichst vor einem einfarbigen Hintergrund und mit wenig Hintergrundgeräuschen«, sagt Schreer. »Das vorliegende Material erfüllt diese Bedingungen jedoch größtenteils nicht. Das System muss auch Videos von mehreren Personen analysieren können, die etwa auf einer Parkbank sitzen und bei denen der Hintergrund aus Bäumen, Menschen und Häusern besteht. Für die Audioanalyse stellen Störgeräusche und mehrere Sprecher eine besondere Herausforderung dar.« Die Forscher haben die Algorithmen nun so angepasst, dass die Software ebendies leisten kann: Sie analysiert Videos verschiedener Qualität und markiert Sprache, Bewegungen der Hände und des Kopfes, etwa Kopfschütteln oder Nicken. »Das System so anzupassen, war eine große Herausforderung, 80 bis 90 Prozent der Software mussten wir neu schreiben«, sagt Schreer. Die Forscher vom HHI stellen Verfahren für die Videoanalyse bereit, ihre Kollegen vom IAIS die entsprechende Software für die Analyse von Audiodaten. Die Wissenschaftler des MPI in Nimwegen integrierten die neue Software in bestehende Tools und verbesserten Benutzeroberflächen und Web-Interfaces.

Im letzten der insgesamt drei Projektjahre konzentrieren sich die Forscher vom Max-Planck-Institut für Psycholinguistik nun auf die Anwenderfreundlichkeit. »Jeder Erkennungsalgorithmus produziert Fehler«, sagt Dr. Peter Wittenburg, technischer Leiter des Sprachenarchivs am MPI. »Jetzt geht es darum, diese schnell zu korrigieren, denn nur, wenn das System als Ganzes effizient funktioniert, werden die Forscher es auch nutzen.« Nicht nur die Max-Planck-Forscher sollen von der Software profitieren. Auch Wissenschaftler anderer Einrichtungen zeigen Interesse. »Die automatische Annotation hätte einen enormen Einfluss auf die Forschung«, ist sich Wittenburg sicher.

Überall dort, wo audiovisuelle Daten besonders robuste Analysealgorithmen erfor-dern, ermöglichen die entwickelten Analyseverfahren neue Anwendungen. Künftig soll die Software auch die politische Bühne für sich erobern: In einem EU-Projekt, das im November startet, werden die Fraunhofer-Forscher die Software so anpassen, dass Aufzeichnungen von Meetings, Konferenzen und Plenarsitzungen aufbereitet werden können. Dann lassen sich auch hier bestimmte Redner oder Inhalte auf den Videos leicht wiederfinden. Teile der robusten Audio-Strukturanalyse, die das IAIS 2010 für die ARD Mediathek umgesetzt hat, helfen dabei, komplexe Fernsehdaten automatisch zu erschließen.

Birgit Niesing | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Forschungsprojekt: Zukünftige Fahrzeugtechnologien im Open Region Lab – ZuFOR
30.03.2017 | Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften

nachricht Schnelle Time-to-Market durch standardisierte Datacenter-Container
28.03.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE