Kriterien für die Publikation von Videos auf Videoservern

Präsentation zum Thema: "Kriterien für die Publikation von Videos auf Videoservern"—  Präsentation transkript:

1 Kriterien für die Publikation von Videos auf Videoservern
MM Auris – Arbeitsgruppe 1 Mag. Wolfgang Schinagl , WK STMK, Graz, MM1

2 Notwendigkeit der Digitalisierung
Zerfall der audiovisuellen Bestände Abnutzung durch vielfaches Abspielen Kopie belastet das Material durch Qualitätsverlust Nutzungsbarrieren Suche nach einheitlichen Archivlösungen

3 Vorteile durch Digitalisierung
Verbesserte Verfügbarkeit Kopien ohne Qualitätsverlust Beliebig oftes Abspielen Mehrfaches Abspielen zur gleichen Zeit

4 Problemfelder Encodierung Decodierung Distribution Urheberrecht

5 Größe der Videodaten PAL-Fernsehbild: 768 x 576 = 442.368 Pixel
25 Bilder pro Sekunde: x 25 = Pixel/sec 1 Pixel = 1 Byte Rot + 1 Byte Grün + 1 Byte Blau = 3 Bytes, x 3 = Bytes/sec 1 Stunde unkomprimiertes Video: x = Bytes = 111,24 GBytes

6 Verfügbare Bandbreite als Engpass (Downstream)
GSM Handy: 9,6 kbps Hi-Speed GSM: 43,2 kbps V.90: 56 kbps ISDN 1b: 64 kbps ISDN 2b: 128 kbps ADSL: 512 kpbs Kabel-Modem: 512 kbps Funk-Lan (WLAN): IEEE b, 5.5 und 11 Mbps

7 Datenreduktion Durch Reduktion Verschiedene Encoding-Verfahren:
der Bildgröße der Frame-Rate der für den Menschen nicht sichtbaren Bildelementen aufgrund seiner physiologischen Eigenschaften Verschiedene Encoding-Verfahren: MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 RealVideo Sorensen, Quicktime, etc.

8 Ziele der Videokompression
Möglichst hohe Kompression mit dem Kompromiss der verlustbehafteten Kompression (bis 150:1) Höchste Bildqualität (nicht verlustbehaftete Kompression (bis 2:1)

9 Grundlagen von MPEG Globaler Standard Asymmetrisches Codierverfahren
Hardware- und Software-Encoding Einzelbildzugriff Schneller Vor- und Rücklauf

10 Kompressionstechnik GOP = I + nB + mP Z.B. GOP = 15 Frames
Group of Pictures I Intraframes B Bidirectional Frames P Predictive Frames Z.B. GOP = 15 Frames Frame Number 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 MPEG Frame Type I B B P B B P B B P B B P B B I

11 MPEG-1 ISO Standard seit 1993
Für typische Anwendungen bis 1,5 Mbps (CD-ROM, Video-CD) SIF-Format: PAL: 352 x 288 (25 Hz) 1 Stunde MPEG-1 = 690 MBytes

12 MPEG-2 ISO Standard seit 1994
Digitales Fernsehen (DVB-T, DVB-S, DVB-C), DVD Verbesserte Bildqualität Rückwärtskompatibel zu MPEG-1 Skalierbar PAL < 15 Mbps, DVD < 10 Mbps, typische PAL-Qualität bei ca. 5 Mbps VBR

13 MPEG-4 Start der Standardisierung 1993 Version 1 und 2: 1999
Ursprünglich für geringe Bitraten für Web-Anwendungen konzipiert (< 65kbps), heute Video von 5 kbps bis 5 Mbps, Audio von 2 kbps bis 64 kbps Interaktive Multimedia-Anwendungen Szene wird in audiovisuelle Objekte aufgeteilt Objekte sind Träger der inhaltlichen Information Interaktive Manipulationen an Objekten/Szeneninhalten

14 MPEG-7 Soll 2001 verabschiedet werden
Beschreibung von Multimedia-Daten Low-level: Farbe, Textur, etc. High-level: semantische Informationen, etc. Zusatzinformationen: Copyright, Aufnahmedatum Codierter Inhalt MPEG-2/-4 Inhaltsbeschreibung MPEG-7 Headerbits Angepasste Suchmaschinen

15 Standardisierte Beschreibung
Inhalt des Videos: rotes Auto, das von links nach rechts fährt Suche: Ich suche ein rotes Auto, das von links nach rechts fährt. Objektsegmentation Objekterkennung Indexierung Suchalgorithmen Multimedia- Daten Extraktion Standardisierte Beschreibung MPEG-7 Such- maschine

16 Welches Format für welchen Zweck?
VHS Qualität: 1,2 Mbps MPEG-1, 512 kbps RealVideo 8 PAL Qualität: 3,5 Mpbs MPEG-2, 1 Mbps Realvideo 8 DVD Qualität: ca. 5 Mbps bis max. 10 Mbps Archiv und Postproduction: MP50, MPEG-2 mit 50Mbps HDTV: 1920 x 1024 Reality Center/Software-Kino: 3840 x 1024

17 AV für Forschungsdokumentation
Archiv: MPEG-2 MP50 AV am Videoserver in MPEG-2 am Campus AV am Videoserver in MPEG-4/Realvideo für Internet-Nutzung im ACOnet/österreichischen Bildungsintranet AV am Videoserver in Realvideo 8 für Internet-Nutzung außerhalb

18 Technische Problemfelder
Archivierung der Primärvideos in der besten Qualität: MPEG-2 mit 50Mbps (Sony MP50) Vorteile: europäischer Fernseh-Produktionsstandard ab Ende 2000 (Ablösung von M2 und Betacam bei den Fernsehanstalten), fast verlustfrei, Günstige und robuste Bandtechnologie Nachteile: teuer, derzeit noch keine Erfahrungen vorhanden, derzeit noch kaum Endgeräte verfügbar

19 Technische Problemfelder
Videoserver: MPEG-1, MPEG-2: z.B. SGI Mediabase, bei 5 Mbps sind max. 10 parallele Streams möglich, daher Multicast empfohlen MPEG-4: z.B. Windows 2000 Server, bei 512 kbps sind max. 100 parallele Streams möglich, Unicast und Multicast RealVideo: RealVideo-Server, bei 220 kpbs sind max. 250 parallele Streams möglich, Unicast und Multicast

20 Anforderungen aus der Forschungsnutzung
Download und Analyse der Videos in verschiedenen Qualitäten (MPEG-2, MPEG-4, Realvideo) muss möglich sein Referenzierung der Videos aus einer Multimedia-Applikation heraus (direkter Sprung auf die relevante Videostelle) Übernahme von „Videozitaten“ in die eigene Publikation unter Beibehaltung der urheberrechtlichen Primärdaten (Fälschungssicherheit)

21 Videoserver-Farm für Forschungsdokumentation
Zentrale Archivsysteme für Großuniversitäten und Forschungszentren Pro Universität-/Fachhochschule Videoserver-Farmen bestehend aus MPEG-1/-2/-4 und Realvideo-Servern

22 Bibliothekarische Probleme
Beschlagwortung der Videos Aufbau von Searchable Videos Speech-to-Text-Konvertierung, z.B. Virage Metadaten MPEG-7 Aufnahme der Beschlagwortung in bestehende Kataloge Technikunabhängige Metadaten

23 Organisatorische und juristische Probleme
Verwaltung der Berechtigung Urheberrecht

24 Modell eines Gesamtsystems
Distribution Uni-/Multicast Benutzer Recherche Katalog- system Video- Server- farm Autorisierung Benutzer- verwaltung Berechtigungs- verwaltung