Qualitätsgerechte Übertragung komprimierter Audio-/ Videoströme in IP- Netzen im Vergleich verschiedener Kompressionsverfahren

Zielstellung der vorliegenden Arbeit ist die Einsatzerprobung und Bewertung der Übertragung komprimierter Audio- Video- Ströme in IP- Netzen. Zu diesem Zwecke wurde ein Videoschnittplatz mit der Audio- Video- Kompressionshardware der Firma Optibase aufgebaut. Im speziellen wurde das Verhalten der Videokarte bei MPEG 1 und MPEG 2 Kompression untersucht. Es wurden über 160 Filme mit unterschiedlichen Parametern für Bitrate und GOP- Aufbau des codierten Videostromes aufgenommen und aus diesen über 2400 Bilder extrahiert. Diese Bilder wurden kategorisiert und einer qualitativen Beurteilung unterzogen

Analoges Video-Material auf den Computer bringen: Digitalisierung

Der Autor gibt einen Überblick über verschiedene Video-Systeme zur Digitalisierung von Videofilmen, beschreibt die Voraussetzungen an die Hardware-Ausstattung und gibt Tips zur Installation von Digitalisierungskarten. Schließlich stellt er die Arbeitsschritte zur Digitalisierung bei den gängigsten Video-Systemen vor

DivX – Das mp3-Format für Filme : Möglichkeiten und Problematik eines neuen Kompressionsverfahrens für digitale Filme

In dieser Diplomarbeit geht es um die Untersuchung des DivX-Codecs. Dabei stehen zunächst verwandte Formate zur digitalen Videokompression, die Entwicklung und die daraus resultierenden Eigenschaften des Codecs im Vordergrund. Anschließend werden die Quellen und Herstellungsmöglichkeiten derart komprimierter Filme, sowie die verschiedenen Angebote im Internet erläutert. Ferner werden die rechtliche Situation, die dabei zu erwartenden Änderungen, die unterschiedlichen Reaktionen der Filmindustrie und die Parallelen zur Entwicklung des mp3-Formats und dessen Auswirkungen auf die Musikindustrie dargestellt. Zuletzt soll eine kurze Prognose auf Grundlage der dargestellten Situation einen Ausblick zum Thema geben

Netzgenerierungstechniken zur Bild- / Videokompression und Flächenrekonstruktion

Today’s high-resolution digital images and videos require large amounts of storage space and transmission bandwidth. To cope with this, compression methods are necessary that reduce the required space while at the same time minimize visual artifacts. We propose a compression method based on a piecewise linear color interpolation induced by a triangulation of the image domain. We present methods to speed up significantly the optimization process for finding the triangulation. Furthermore, we extend the method to digital videos. Laser scanners to capture the surface of three-dimensional objects are widely used in industry nowadays, e.g., for reverse engineering or quality measurement. Hand-held scanning devices have the advantage that the laser device can be moved to any position, permitting a scan of complex objects. But operating a hand-held laser scanner is challenging. The operator has to keep track of the scanned regions in his mind, and has no feedback of the sample density unless he starts the surface reconstruction after finishing the scan. We present a system to support the operator by computing and rendering high-quality surface meshes of the captured data online, i.e., while he is still scanning, and in real time. Furthermore, it color-codes the rendered surface to reflect the surface quality. Thereby, instant feedback is provided, resulting in better scans in less time.Die inzwischen gängigen hochauflösenden Digitalbilder und digitalen Videos benötigen viel Speicherplatz und Übertragungsbandbreite. Kompressionsverfahren, die den nötigen Speicherplatz reduzieren, gleichzeitig aber nur minimale oder gar keine störenden Artefakte hervorrufen, können das Problem entschärfen. Wir stellen ein Kompressionsverfahren vor, das auf stückweise linearer Farbinterpolation basiert, die durch eine Triangulierung der Bildfläche definiert wird. Wir präsentieren Methoden um den langwierigen Optimierungsvorgang zur Bestimmung der Triangulierung deutlich zu beschleunigen. Schließlich erweitern wir den Ansatz auch auf digitale Videos. Laserscanner, die die Geometrie eines dreidimensionalen Objekts erfassen können, werden in der Industrie inzwischen für viele Anwendungsgebiete eingesetzt, zum Beispiel für die Flächenrückführung oder Qualitätsmessungen. Handgeführte Scanner haben den Vorteil, dass man mit ihnen auch komplexe Objekte scannen kann, da man den Scankopf in jede beliebige Position bringen kann. Die Bedienung ist allerdings mit der Schwierigkeit verbunden, dass der Benutzer sich die bereits abgetasteten Bereiche merken muss, und während des Scannens keine Rückmeldung darüber bekommt, ob die Abtastdichte der aufgenommenen Daten ausreichend ist. Wir haben zur Unterstützung des Benutzers ein Tool erstellt, das schon während des Scanvorgangs die aufgenommenen Daten in eine hochwertige Flächenrepresentation umsetzt und diese anzeigt. Zur weiteren Unterstützung werden auf der angezeigten Fläche die Bereiche mit schlechter Datendichte farblich hervorgehoben. So erhält der Benutzer direkte Rückmeldung über den laufenden Scan-Vorgang, und kann so bessere Ergebnisse in kürzerer Zeit erzielen

Entwicklung eines Videoanalysesystems auf Basis von Java Mobile Edition für Symbian SmartPhones

Der Markt für mobile Telefone wächst schon seit mehreren Jahren rasant. Das "Handy" wird schon lange nicht mehr nur zum Telefonieren benutzt. Es ist zu einem nicht mehr wegzudenkenden Assistenten geworden, der immer einsatzbereit und in Reichweite ist. Das Gerät kann außer den Grundfunktionen wie Telefonieren und SMS-Verschicken als persönlicher Terminplaner, Notizbuch oder auch als Foto- oder sogar Videokamera genutzt werden. In den letzten Jahren sind Mobiltelefone auch in der Internet- und Multimediawelt vertreten. Sie besitzen mittlerweile genug Leistung, Speicher und Bildschirmfläche, um Webseiten darzustellen oder komplette Spielfilme wiederzugeben. Die sinkenden Preise für mobile Breitband-Internetzugänge (Flatrate mit 7,2 Mbit/s schon ab 35 Euro), die wachsende Anzahl der mobilen Internet-Zugänge, die sinkenden Nutzungspreise der so genannten „HotSpots“ (in Hotels, Restaurants, etc. oft kostenfrei) und die Leistungsfähigkeit der aktuellen mobilen Endgeräte, ermöglichen die Nutzung der Videostreaming-Dienste. Diese Dienste können zum Beispiel IPTV, Video on Demand oder Videotelefonie sein. Um die Qualität des über ein IP-Netzwerk gelieferten Videodatenstrom zu gewährleisten, ist es notwendig die Qualität dieses Datenstroms im realen Umfeld und unter realen Bedingungen messen zu können. Das erfordert die Entwicklung eines Messsystems, welches direkt auf einem Endgerät installierbar und vom Gerätetyp möglichst unabhängig ist. Das zu entwickelnde Programm soll den Videodatenstrom mitschneiden und auswerten können ohne die Übertragung zum Wiedergabeprogramm zu stören. Es soll der Paketverlust, der Wert des Interarrival Jitters sowie die für das jeweilige Videoformat spezifischen Informationen erfasst werden. Die Auswertung soll in vom Benutzer bestimmbaren Intervallen durchgeführt werden können. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird eine Anwendung in der Programmiersprache Java Mobile Edition implementiert, die wie eine Netzwerkbrücke funktionieren wird. Sie wird Java-Threads für das parallele Empfangen und Weiterleiten der Datenpakete zwischen dem Server und dem Wiedergabeprogramm sowie für das Extrahieren und Auswerten der Daten verwenden. In Kapitel 2 werden die meisten Begriffe, die in der Diplomarbeit vorkommen erläutert. Einen wichtigen Punkt stellen in diesem Kapitel die Protokolle für den Transport der multimedialen Daten. Für die Darstellung von Videodaten auf mobilen Endgeräten hat sich der MPEG-4-Standard durchgesetzt. Dessen Entwicklung hat als Ziel, Systeme mit geringen Ressourcen oder schmalen Bandbreiten bei relativ geringen Qualitätseinbußen zu unterstützen. Auch dieser Standard wird hier dargestellt. Die Wahl der Programmiersprache, deren Hauptaspekte und die zur Fertigstellung des Messsystems nötigen Komponenten werden zum Schluss dieses vorgestellt. In Kapitel 3 wird die Umsetzung des Systems beschrieben: Zuerst die Darstellung des Entwicklungssystems und der Entwicklungsumgebung (3.1), danach werden zwei Alternativen genannt, nach denen die Entwicklung des Grundgerüsts der Software möglich ist (3.2). In Abschnitt 3.3 werden die Methoden präsentiert, die den Kern des Messsystems bilden und die so genannte „Deep Inspection“ des Videodatenstroms durchführen

Automatisiertes Kamera-Tracking zur Verbesserung der Lesbarkeit von Tafelanschrieben im Rahmen der Vorlesungsaufzeichnung an der Universität Stuttgart

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Test, Programmanpassungen und -erweiterungen sowie der erstmaligen Installation eines automatisierten Kamera-Tracking-Systems an der Universität Stuttgart. Ziel dabei war es, die Aufzeichnung von Vorlesungen so zu ver- bessern, dass Tafelanschriebe auf Videoaufnahmen wesentlich besser lesbar werden. Im Laufe der Arbeit wird das Projekt „Hörsäle 2020“ beschrieben, bei dem die Hörsäle an der Universität Stuttgart mit neuer Medientechnik ausgestattet werden und durch das diese Arbeit möglich wurde. Außerdem wird näher auf die Kamerasteuerung über VISCA und VISCA over IP eingegangen und der Aufbau sowie die Funktionsweise der Software Lec- tureSight erklärt. Mit Hilfe dieser Software entstand ein Testaufbau, um zu prüfen, wie das Tracking funktioniert und welche Probleme dabei entstehen. Dieser Test wurde spä- ter auf einen Hörsaal ausgeweitet, um die Konfiguration abzuschließen und ein voll funk- tionsfähiges System zu erhalten. Durch mehrere Maßnahmen konnte das Tracking wei- ter verbessert werden, bis abschließend ein Test zur Lesbarkeit durchgeführt wurde, der bestätigt, dass mit einer bewegten Kamera und höherem Zoomfaktor die Deutlichkeit von Tafelanschrieben in den Videoaufzeichnungen drastisch zunimmt.This Bachelor thesis deals with the test, program modifications and extensions as well as the first installation of an automated camera tracking system at the University of Stuttgart. The aim was to improve the lecture recordings in such a way that the writing on the blackboard is much more readable on video recordings. In the course of this thesis, the “Hörsäle 2020” project will be described, in which the lecture halls at the University of Stuttgart will be equipped with new media technology and which made this thesis pos- sible. In addition, the camera control via VISCA and VISCA over IP is discussed and the structure and functionality of the software LectureSight explained. With the help of this software, a test set-up was developed to test how the tracking works and to identify what problems arise. Later on this test was extended to a lecture hall to complete the config- uration and to obtain a fully functional system. By several measures, the tracking was further improved and a test for readability was carried out, which confirms that the clarity of the writing on the blackboard increases drastically with a moving camera and a higher zoom factor

Entwicklung eines JPEG-Dateianalysators

Die Arbeit befasst sich mit der Verbesserung und Erweiterung eines bestehenden Softwareprojektes zum Streaming von JPEG-Bildern per RTP. In diesem Projekt werden JPEG-Bilder aus MJPEG-Dateien von einem Server zum Client übertragen. Um eine fehlerfreie Übertragung zu gewährleisten, soll zuvor die Eignung der Dateien für eine solche geprüft werden. Die entsprechenden Anforderungen finden sich in RFC 2435, welcher die Übertragung von JPEG-Bildern per RTP standardisiert. Zur Automatisierung der Überprüfung wurde diese in einem eigenen Programm implementiert. Weitere Verbesserungen wurden hinsichtlich der Ausführbarkeit des Projektes auf verschiedener Hardware getroffen. So wurden interne Algorithmen verbessert, um auch auf schwächerer Hardware einen flüssigen Ablauf zu ermöglichen. Außerdem wurde die Kompatibilität der RTSP-Implementierung im Projekt mit jener im VLC Media Player hergestellt. Zuletzt wurde das Softwareprojekt hinsichtlich der Verschlüsselung der Übertragung erweitert. Die Grundlage dafür legt die Anlayse von Anforderungen an die Verschlüsselung von Mediendaten. Es wurden zwei verschiedene Verfahren betrachtet und implementiert: Zum einen das weitverbreitete SRTP-Protokoll, zum anderen eine eigene JPEG-Verschlüsselung. Anschließend wurde die Komplexität der Entwicklung eines Verschlüsselungsverfahrens gezeigt, indem das selbst ent wickelte Verfahren durch einen Ersetzungsangriff gebrochen wurde.This work deals with the improvement and extension of an existing software project for streaming JPEG images via RTP. In the project JPEG images are read in from MJPEG files and transmitted from a server to a client. To guarantee a faultless transmission the fitness of the files for transmission should be checked. The corresponding requirements can be found in RFC 2435 in which the transmission of JPEG images via RTP is standardized. An automation of this verification is realized in an own program. Further improvements are done in regard to the executability of the project on different hardware. Internal algorithms are improved to get a smooth execution even on weaker hardware. Additionally the compatibility of the implementation of RTSP in the project with that in the VLC Media Player is established. Finally the software project is extended in terms of the encryption of the transmission. The requirements of media data encryption are analyzed and used as the base for the following considerations. There are two operations which were examined and implemented: On the one hand the SRTP protocoll which is widely used. On the other hand an own JPEG encryption. Following that the complexity of developing an own encryption method is shown by breaking the developed JPEG encryption with a replacement attack