Das Projekt erforscht, entwickelt, erprobt und evaluiert ausgewählte Virtual-Reality-(VR) Anwendungen über SG-Netze, z.B. Streaming von 360°Videos und von neuen Formen immersiver Medien, etwa von volumetrischen Daten (Point Clouds). Diese Anwendungen erfordern und testen sowohl die hohen Datenraten als auch die extrem geringen Verzögerungszeiten von SG-Netzen. Es werden im Projektverlauf VR-Systeme entwickelt, welche die Leistungsfähigkeit von 5G zu demonstrieren erlauben.
Streaming von 360°-Videos, wie sie schon heute etwa auf YouTube zu finden sind, erfordert sehr hohen Datendurchsatz, den heutige 4G-(LTE-)Netze nur eingeschränkt bieten können. Dies gilt sowohl für den Down link (Streaming zu einer VR-Brille hin) als auch für den Uplink (Streaming von Live-Inhalten von einer 360°-Kamera weg). SG-Netze versprechen genau diese Anforderungen für den Datentransport zu erfüllen (Einsatzszenario enhanced Mobile Broadband - eMBB).
Hohe Datenraten alleine sind jedoch nicht ausreichend. 360°-Video-Streaming erlaubt es einer Betrachterin (mit VR-Brille), ihren Bildausschnitt im Panorama-Video per Kopf- oder Körperbewegung jederzeit frei zu wählen. Die Bilder müssen in hoher Präsentationsqualität und vor allem sehr rasch nach der Bewegung der Nutzerin in den neuen Bildausschnitt eingespielt werden, vor allem um Ermüdung oder Übelkeit zu vermeiden. Hier verspricht man sich sehr kurze Reaktionszeiten von SG-Netzen (Einsatzszenario Ultra Reliable Low Latency Communications-URLLC). Beide genannte SG-Szenarien (eMBB und URLLC) in den gewählten VR-Anwendungen gemeinsam zu betrachten, ist eine besondere Herausforderung des Projekts.
Hohe Präsentationsqualität und rasche Reaktionszeiten des VR-Systems erfordern darüber hinaus neuartige Verfahren für 360°-Video-Streaming. Solche sog. Tiling-basierte Algorithmen werden erforscht, umgesetzt und getestet: Ein 360°-Video wird dabei in Blöcke (Tiles) geteilt, die in unterschiedlicher Qualität codiert und übertragen werden können, mit höchster Qualität im aktuellen Bildausschnitt und geringerer Qualität außerhalb, wodurch das Datenaufkommen deutlich reduziert werden kann.
Schließlich wird intensiv auch die Nutzung von Edge-Computing in SG erprobt und untersucht, besonders um sehr kurze Verzögerungszeiten bei Bewegung/Interaktion einer Nutzerin zu erzielen.
In der letzten Projektphase wird Streaming einer weiteren Form neuer, immersiver Medien betrachtet, etwa von volumetrischen Daten (populärwissenschaftlich: ,,Hologramme"). Objekte bzw. Szenen sind hier aus Millionen von Einzelpunkten (Point Clouds) zusammengesetzt, um die herum bzw. in denen sich eine Betrachterin virtuell frei in allen Dimensionen bewegen kann. Hier geht es um enorme Datenmengen und Anforderungen an die Übertragungsnetze. Das Gebiet steht noch am Anfang, erste Arbeiten wurden am Institut jedoch bereits geleistet.
Beide Technologien - anspruchsvolle immersive Medien/VR-Anwendungen und künftige SGNetze, vor allem in ihrer Verbindung- bieten große F&E-Herausforderungen, müssen intensiv weiterentwickelt und erprobt werden und versprechen innovative Einsatzszenarien und Anwendungen. Der SG-Playground ermöglicht hier Erfahrungen, Entwicklungen und Innovationen an der vordersten Front von neuen, immersiven Medien (d.h. aus Anwendungssicht) und der zukünftigen Drahtlosnetz-lnfrastruktur (d.h. aus Sicht der Nutzung einer neuen Technologie).
Das Projekt wird in Kooperation mit bzw. unterstützt von der BITMOVIN GmbH durchgeführt (Nutzung von Software und Cloud-Diensten).
Institut
Institut für Informationstechnologie (ITEC)
Alpen-Adria Universität Klagenfurt (AAU)
Universitätsstraße 65-67, 9020 Klagenfurt am Wörthersee
T: +43 463 2700-3603 /-3602 / -3635
Ansprechpartner
Univ.-Prof. DI Dr. Hermann Hellwagner
E: hermann.hellwagner@aau.at