Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kameratechnologie in Fahrzeugen - Bilddaten latenzarm komprimiert

01.02.2018

Die Zahl der Kameras in Autos steigt. Durch die Datenflut stoßen die internen Netzwerke jedoch an ihre Grenzen. Spezielle Kompressionsverfahren reduzieren die Menge der Videodaten, weisen jedoch eine hohe Latenz für die Codierung auf. Fraunhofer-Forscher haben die Videokompression so angepasst, dass eine Latenz fast nicht mehr wahrnehmbar ist. So wird sie interessant für den Einsatz im Straßenverkehr bzw. das autonome Fahren. Die Technologie ist auf der Embedded World von 27. Februar bis 1. März 2018 in Nürnberg in Halle 4 (Stand 4-470) zu sehen.

Bis zu 12 Kameras sind heute in neuen Fahrzeugmodellen installiert, meist in den Front- oder Rückscheinwerfern und den Seitenspiegeln. Ein im Auto verbauter Bordrechner nutzt die Daten z. B. für den Spurassistenten, die Einparkhilfe oder um andere Verkehrsteilnehmer bzw. mögliche Hindernisse zu erkennen. »Kommt das autonome Fahren so schnell wie derzeit prognostiziert, dann wird die Zahl der Kameras weiter zunehmen«, prophezeit Prof. Benno Stabernack vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI in Berlin.


Kameras sind zum Beispiel in Rückscheinwerfern eingebaut. Sie helfen beim Einparken oder erkennen Hindernisse.

© iStock

Zehnmal mehr Daten

Das bedeutet noch mehr Last für die internen Datennetzwerke der Fahrzeuge. Aktuell können diese ein Datenvolumen von etwa einem Gigabit pro Sekunde verarbeiten. Bei HD-Qualität ist diese Datenmenge bereits bei einer Kamera erreicht.

»Abhilfe schaffen hier Kompressionsverfahren«, sagt Stabernack. Das Fraunhofer HHI beispielsweise hat maßgeblich zur Entwicklung der beiden Videocodierungsstandards H.264/Advanced Video Coding (AVC) bzw. H.265/MPEG High Efficiency Video Coding (HEVC) beigetragen. »Mit diesen Verfahren lassen sich die Datenmengen stark reduzieren. Dadurch kann z. B. mehr als die zehnfache Datenmenge übertragen werden«, hebt der Gruppenleiter aus der Abteilung »Videokodierung und Maschinelles Lernen« am Fraunhofer HHI hervor.

Üblicherweise werden 30 bis 60 Bilder pro Sekunde von einer Kamera an die zentrale Rechnereinheit des Fahrzeugs geschickt. Durch die Kompression der Bilddaten entsteht eine kleine Verzögerung bei der Übertragung, die Latenz. »Üblicherweise beträgt diese fünf bis sechs Bilder pro Sekunde«, erklärt Stabernack. Der Grund: Die Verfahren gleichen ein Bild mit den bereits übertragenen ab, um die Differenzen zwischen dem aktuellen Bild und seinen Vorgängern herauszurechnen. Durch die Netzwerke geschickt werden dann nur noch die Veränderungen von Bild zu Bild. Diese Berechnung dauert eine gewisse Zeit.

Latenzzeit unter einem Bild pro Sekunde

»Dieser Zeitverlust kann im Straßenverkehr jedoch von entscheidender Bedeutung sein«, sagt Stabernack. Um die Latenz zu vermeiden, benutzen der Professor und sein Team nur spezielle Mechanismen des H.264-Codierungsverfahrens: Der Abgleich der Unterschiede einzelner Bilder erfolgt dabei nicht mehr zwischen Bildern, sondern innerhalb eines Bilds.

Das macht das Verfahren latenzarm. »Mit unserer Methode beträgt die Verzögerung nun unter einem Bild pro Sekunde, nahezu Echtzeit. Damit können wir das H.264-Verfahren nun auch für Kameras in Fahrzeugen nutzen«, beschreibt Stabernack den Mehrwert. Die Technologie wurde u.a. in Form eines speziellen Chips umgesetzt: In der Kamera komprimiert sie die Bilddaten, im Bordrechner decodiert sie diese wieder.

Höhere Bildwiederholungsfrequenz und Auflösung

Die Berliner Forscherinnen und Forscher haben ihr Verfahren patentieren lassen und verkaufen ihr Know-how als Lizenz an die Industrie. Kunden sind Automobilzulieferer, erste Fahrzeugmodelle mit der Fraunhofer-Technologie sind bereits auf dem Markt. »Bei der Entwicklung haben wir unser Know-how aus den Arbeiten zu den Videokompressionsstandards und unsere Hardwareexpertise miteinander kombiniert.

Die Übertragung von Bilddaten in Echtzeit ist Voraussetzung dafür, dass sich die Videokompression bei Videodaten aus Autokameras durchsetzt. Durch sie käme dann auch der Einsatz von Geräten mit höherer Bildwiederholungsfrequenz und Auflösung in Frage. Für Kameramodelle, die noch mehr Daten produzieren und dadurch genauer und schneller sind«, fasst Stabernack die Bedeutung der Technologie zusammen.

Im nächsten Schritt wollen die Forscher ihr Verfahren auch auf den HVEC-Standard übertragen und ihre Erfahrungen in nächste Standardisierungsformate einfließen lassen. Sie zeigen ihre Technologie auf der Embedded World vom 27. Februar bis 1. März 2018 in Nürnberg (Halle 4, Stand 4-470).

Weitere Informationen:

https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2018/Februar/bilddaten-l...

Anne Rommel | Fraunhofer Forschung Kompakt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert
21.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

nachricht Designvielfalt für OLED-Beleuchtung leicht gemacht
21.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

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

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

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