1 1st Review, 03. August 1999, Berlin BMBF: 525-400101 IR 803 HiQoS High-Performance-Multimediadienste mit Quality- of-Service-Garantien Peter Altenbernd.

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1 1 1st Review, 03. August 1999, Berlin BMBF: 525-400101 IR 803 HiQoS High-Performance-Multimediadienste mit Quality- of-Service-Garantien Peter Altenbernd

2 1st Review, 03. August 1999, Berlin 2 Inhalt 1. Projektziele 2. Eckdaten & Projektpartner 3. High Performance Rendering Services (bisherige Arbeiten, 2. Projektphase) 4. Netzwerke verteilter Media-Server (bisherige Arbeiten, Projekterweiterung, 2. Projektphase) 5. Gesamtszenario 7. Planabweichung 6. Zusammenfassung

3 1st Review, 03. August 1999, Berlin 3 1. Projektziele  Realisierung hochperformanter netzbasierter Multimedia- Dienste über Internet und Intranets  Auslieferung von breitbandiger Video-/Audio-Information in netzbasierten Diensten  Integration von rechenintensiven Renderingdiensten für photorealistische Animationen übers Internet  Alle Dienstleistungen mit Quality-of-Service (QoS) - Garantien

4 1st Review, 03. August 1999, Berlin 4 2. Eckdaten & Projektpartner Eckdaten:  Laufzeit 5/98 bis 4/01  Fördervolumen: 4,057 Mio. DM Beteiligte Partner:  Siemens: Konsortialführung, MediaServer, QoS-Kommunikation  Uni Paderborn: Netzwerke von Media-Servern, Rendering-Srv.  Pixelpark: Multimedia-Produktion (z.B. Pixelvision)  Axcent: Netzwerke von Rendering-Servern  APE: Integration Car TV, Erweiterung Pixelvision  IEZ: Anwendung Rendering-Server in der Architektur  UPSTART!: Anwendung Rendering-Server in Filmproduktion

5 1st Review, 03. August 1999, Berlin 5 Netzwerk paralleler Server: Ziele und Aufgaben  Verbund von HPC-Systemen zu einem virtuellen heterogenen Parallelrechnersystem  Dienstleistungen werden im Verbund verfügbar gemacht  Realisierung des Verbundes in lokalen und offenen Umgebungen  Kopplung von Rendering-Diensten und Media-Streaming- Diensten

6 1st Review, 03. August 1999, Berlin 6 Garantien für Quality-of-Service (QoS) - Funktionen  Media-Streaming: Auslieferung von Realzeitmedien  Realisierung von effizienten Bandbreiten-Reservierungs- verfahren auf IP-Netzwerken  Realisierung von Netzwerken von Media-Servern bei großen verteilten Systemen  Rendering-Dienste: Abschätzung der Rechenzeit für eine effiziente Gestaltung des Dienstes

7 1st Review, 03. August 1999, Berlin 7 Die HiQoS-Arbeitskreise Arbeitskreis Rendering  Koordination im Rotationsprinzip  Teilnehmer: Axcent, IEZ, Universität Paderborn, UPSTART!  Aufgaben: Rendering-Server, Netzwerke von Rendering-Servern, Demonstrator-Applikationen,... Arbeitskreis Multimedia-Server  Koordination durch R.Lüling, Universität Paderborn  Teilnehmer: APE, Axcent, Pixelpark, Siemens IC C-LAB, Siemens ZT, Universität Paderborn  Aufgaben: Multimedia-Server, Netzwerke von Multimedia-Servern, QoS auf IP-Netzwerken, Demonstrator-Applikationen,...

8 1st Review, 03. August 1999, Berlin 8 3. High Performance Rendering Services Ziele, Aufgaben und Herausforderungen  Maximale Realitätsnähe durch verschiedene visuelle Effekte (z.B. Colour-Bleeding)  große Komplexität  Simulation von physikalischen Phänomenen (Raytracing, Radiosity) durch massiv paralleles HPC  Parallelisierung, Mapping, Lastverteilung  Generisches System zur Nutzung heterogener paralleler Systeme  Bereitstellung von hochperformanten Rendering-Verfahren durch Internet-Zugang  HPC als E-Commerce-Service mit kostengünstigem Zugang für KMUs

9 1st Review, 03. August 1999, Berlin 9 Rendering-Anwendungen Filmproduktion (UPSTART!)  Darstellung von Effekten  auch für Video-Spiele, Werbung, Präsentationen,... Architektur (IEZ)  Darstellung der Realität  auch für medizinische Visualisierung, Flug- und Fahrsimulatoren, Beleuchtungsdesign,...

10 1st Review, 03. August 1999, Berlin 10 Status im Bereich Rendering  Erste realitätsnahe Benchmark-Szenen erstellt und getestet  Prototyp des Gesamtsystems liegt vor  Prototyp eines zentralisierten Services für Raytracing liegt vor  Portierung der Rendering-Verfahren auf den SCI-Cluster ist erfolgt  Erweiterte Unterstützung von Standard-Fileformaten (VRML 2.0, 3DS)

11 1st Review, 03. August 1999, Berlin 11 Ausblick auf die 2. Projektphase (Rendering)  Verteilter Service Broker: Gesamtarchitektur, Ressourcen- Management, QoS-Lastverteilung, Systemüberwachung  Verbesserung Rendering-Verfahren: Parallelisierungsstrategien, Vereinfachungen und Lichtquellenunterstützung bei Radiosity  Client: Kommunikations-Client zur Auftragsvergabe, Monitoring  Datenkonverter: 3DS & VRML 2.0 Erweiterungen inklusive Import/Export (z.B. Materialparameter)  Integration: Anbindung MM-Server, Evaluierung und Optimierung  Repräsentative Szenen: Wiesbadener Jagdschloß Platte, Walkthrough-Video PM [25] [27] [11] [09] [14] [16]

12 1st Review, 03. August 1999, Berlin 12 4. Netzwerke verteilter Media-Server Ziele, Aufgaben und Herausforderungen:  Auslieferung von datenintensiven Medien (Audio/Video) mit QoS- Garantien in Corporate Networks  Zeitverhalten, Größe  Integration des Resource Reservation Protocols (RSVP)  Sicherstellen einer hohe Effizienz durch den Einsatz von klassischen Techniken der Realzeitverarbeitung  Weiträumige Bereitstellung von realzeitfähigen Diensten durch Caching / Spiegelung in Netzwerken von Media-Servern (QoS- Inseln)  Entwicklung von Verfahren zur effizienten Abbildung von Daten auf Netzwerke von Media-Servern  Transparenter Zugriff auf und komfortable Verwaltung von Inhalten

13 1st Review, 03. August 1999, Berlin 13 Multimedia-Server-Anwendungen  Business-TV/Computer-Based Training (BTV/CBT) für Lehrerfortbildung (Siemens IC C-LAB, Uni PB AG Didaktik)  Video-on-Demand (VoD), Synchronisation verschiedener Medien (Sync.), Live-Broadcasting  Pixelvision für Schulung und Information (Pixelpark)  VoD, Sync., verteilter Dienst  CarTV für Werbung und Information (APE)  VoD, Sync., Live, Satellitenanbindung  Steuerung des mobilen Roboters Pathfinder (Siemens IC C-LAB)  Live, Steuersignale, geringes End-to-End-Delay

14 1st Review, 03. August 1999, Berlin 14 Status des Bereichs Media-Server  Realisierung des interaktiven HiQoS-Media-Servers auf Basis von Linux / PC-Architektur abgeschlossen  Realisierung und Integration Windows Client abgeschlossen  Java Media Framework (JMF) / Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL) Client in Arbeit  Integration der RSVP-Kommunikation erfolgt  Integration und erster Usability-Test des HiQoS-System in Pixelparks Business-TV-Anwendung ist erfolgt  Realisierung des VoD-Trainingssystems an der Uni Paderborn  Entwicklung von Algorithmen zur Verwaltung verteilter Media Server abgeschlossen und Integration begonnen (Redirect)

15 1st Review, 03. August 1999, Berlin 15 Projekterweiterung (Media-Server)  Dauer: Mai - September 1999  Bereitstellung des realen Netzwerks zur Verbindung verschiedener Filialen (PIX)  Verteiltes Content Management System (DSMS) zur Verwaltung von Media Assets auf einem Netzwerk von Servern (AXC)  Transparenter Zugriff auf Media Server (Siemens ZT)  Open Source (Siemens C-LAB)  Integration des Video Server Netzwerks (AXC, Siemens ZT)  Betrieb & Evaluierung der Pixelvision (PIX) mit den Filialen in HH, S und K

16 1st Review, 03. August 1999, Berlin 16  QoS auf IP-Netzen: Integration Java Media Framework, RSVP & Multicast, Recording (für Live-Streaming), Realzeit-Scheduling  Erweiterungen Distributed Server Management System (DSMS): Topologie-Info, Redirektor, Suche nach Assets, Migration von Assets  Content Mapping: statische/dynamische Algorithmen, Remapping, Evaluierung  [Access Management: Erweiterungen, DSMS-Schnittstelle]  Anwendungen (inkl. Integration): CBT (ViLM), Pixelvision, Car- TV, Pathfinder Ausblick auf die 2. Projektphase (Media-Server) PM [28] [37] [15] [18] [64]

17 1st Review, 03. August 1999, Berlin 17 5. Das HiQoS-Szenario QoS- Insel Rendering Server Media Server Media Server

18 1st Review, 03. August 1999, Berlin 18 6.Planabweichungen  Filmproduktion := Multimedia-Produktion beim Rendering: höhere Anforderungen  Fast alle Anwendungen parallel begonnen d.h. nicht sequentiell: wichtig für die Technologie-Entwicklung  Definition der Management-Komponente später wegen Projekterweiterung: erweiterter Ansatz  Keine HW-Router (Cabletron) mit RSVP-Unterstützung bei Pixelpark: ggf. SW-Lösung  Billing und Bildkompression erscheinen beim Rendering derzeit wenig relevant: anderer Fokus

19 1st Review, 03. August 1999, Berlin 19 7. Zusammenfassung  Rendering von photorealistischen Animationen (HPSC)  Gute Erreichbarkeit des Rendering-Anwenders übers Internet  Verteiltes Netz von Media-Servern im Internet mit intelligenten Caching-Verfahren  Garantierter QoS für Video/Audio-Material in Intranets  Professionelle Anwendungen aus den Bereichen Architektur, Filmproduktion, Multimedia-Produktion und Computer-Based- Training  HiQoS-Homepage: http://www.uni ‑ paderborn.de/fachbereich/AG/monien/PROJECTS/HIQOS/