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Fraunhofer arbeitet am MP3-Format für Virtual-Reality-Streaming

von Benedikt Plass-Fleßenkämper
Mit dem MP3-Format revolutionierte das Fraunhofer-Institut einst die Speicherung von Audiodateien. Jetzt beschäftigen sich Forscher der Einrichtung mit Virtual-Reality-Inhalten. Das erklärte Ziel: Streaming von hochauflösenden VR-Videos bei niedrigem Datenaufkommen.

Virtual-Reality-Inhalte werden dank günstiger Geräte wie der Gear VR immer beliebter. Hochwertige Inhalte für überzeugende VR-Erlebnisse sind allerdings immer noch vergleichsweise rar. Das große Problem: Videos in Rundum-Optik bestehen aus vielen Daten. Das Streamen von hochauflösenden VR-Filmen erfordert deshalb eine extrem schnelle und stabile Internetleitung. Ein Problem, das einst auch die Musikindustrie hatte, die nach einem Weg suchte, um Musik in adäquater Tonqualität über Telefonleitungen zu übertragen.

Damals schafften Forscher des Fraunhofer-Instituts mit der Einführung des MP3-Formats Abhilfe. Ein neuartiges Kompressionsverfahren sorgte dafür, dass sich Audiodateien in annehmbarer Klangqualität auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Datengröße verkleinern ließen. Das ermöglichte die Speicherung auf mobilen Endgeräten und das reibungslose Streamen von Musik auch bei schwacher Datenleitung. Ähnliches wollen die Wissenschaftler der Forschungseinrichtung nun auch für Virtual-Reality-Videos erreichen.



Wie das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (Fraunhofer HHI) in einer aktuellen Pressemeldung ankündigt, arbeitet man gegenwärtig an einem neuen Medienprofil zur Bereitstellung von VR-Inhalten. Das sogenannte viewport-dependent Streaming teilt 360-Grad-Videos in mehrere Kacheln auf. Diese können unabhängig voneinander verarbeitet und codiert werden. So ist es möglich, ein Video im für den Nutzer aktuell sichtbaren Bereich hoch aufzulösen, während die übrigen Kacheln, die sich außerhalb des Sichtfeldes befinden, niedrig auflösen.

Dabei entscheidet das jeweilige VR-Wiedergabegerät, welche Kacheln es in hoher Auflösung benötigt und welche in niedriger. Das spart Daten- und Serverkapazität. „Die Auflösung ist hoch, die Betriebskosten sind niedrig und die Technologie eröffnet darüber hinaus mehrere Freiheitsgrade in verschiedenen Bereichen, wie zum Beispiel die dynamische Anpassung der Übertragungsraten an die Kanalkapazität“, sagt Robert Skupin, Wissenschaftler am Fraunhofer HHI.

Aktuell werden VR-Videos nur in einer Auflösung für alle Bereiche übertragen. Um das Datenaufkommen klein zu halten, wird diese insgesamt abgesenkt und das VR-Erlebnis leidet. Für das neue Übertragungsverfahren setzen die Wissenschaftler auf den Video-Codec HEVC. Der erste Videostandard, der laut Skupin den kachelbasierten Ansatz auf allen Endgeräten unterstützt.

Für die effiziente Übertragung der VR-Inhalte soll das sogenannte Omnidirectional Media Application Format (OMAF) zum Einsatz kommen. Das wird aktuell vom MPEG-Normungsausschuss entwickelt und soll noch 2017 fertig werden. Die Forscher des Fraunhofer-Instituts sind an der Entwicklung unmittelbar beteiligt und implementieren die Fähigkeit zum kachelbasierten Streaming in den Standard.

Auf der International Broadcasting Convention 2017 (IBC) stellten die Forscher ihre Technologie erstmals vor. Um eine Verbreitung des neuen Formats zu fördern, kooperiert das Fraunhofer Institut mit dem VR Industry Forum. Der Zusammenschluss mehrerer Branchenvertreter, zu dem unter anderem Sony Pictures und Huawei gehören, hat auf der IBC 2017 Richtlinien für die standardisierte Erstellung und Verbreitung von VR-Inhalten aufgestellt. Diese beinhalten nun auch die Nutzung des neuen MPEG OMAF viewport-dependent Streamings der Fraunhofer-Forscher.

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