Im High-End-Kino das Weltklasseorchester oder Top-Sportereignisse »fast wie live dabei« zu erleben – spezielle Panorama-Aufnahmetechniken machen das möglich. Aber: Solch ein Leinwandereignis ist noch ein sehr exklusiver Genuss. Mit einer App kann nun aber jeder Tablet-Besitzer sein Panorama-Kino nach Hause holen– und dabei selbst die Bildregie übernehmen.

Live-Bilder mit 360° Panorama-Blick bei einer Auflösung von 2.000 mal 10.000 Bildpunkten: Beim am Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut HHI entwickelten OmniCam-System liefern zehn HD-Kameras den Bilderstrom für Panoramaaufnahmen in »fast wie live«-Qualität. Besondere Ereignisse wie im vergangenen Jahr das Finale der Fußball-Weltmeisterschaft zwischen Deutschland und Argentinien in Rio de Janeiro oder das Konzert der Berliner Philharmoniker zum 25. Jahrestag des Mauerfalls in Berlin hat das Berliner Forscherteam mit der Panorama-Technologie aufgenommen. Zu sehen gibt es die 360°-Videoaufnahmen allerdings noch kaum. Denn für die volle Panoramadarstellung sind Kinosäle erforderlich, die mit einer Rundum-Leinwand oder zumindest mit einer 180°-Projektionsfläche ausgestattet sind.

Trotzdem könnten die Bilder der Panorama-Kamera bald schon in vielen Wohnzimmern Einzug halten. Was man dafür braucht? Weder eine neue High-End-Gerätegeneration noch eine High-Speed-Datenleitung zur Übertragung des Bilderstroms. Ein einfacher Tablet-PC reicht.

Per App durchs Panorama

Fußballabend: Vier Freunde verfolgen am Wohnzimmer-TV das spannende Spiel »ihrer« Mannschaft. Die Bildregie bemüht sich jede spannende Szene vom besten Blickwinkel aus zu zeigen, damit dem Zuschauer keine wichtige Aktion auf dem Spielfeld und am Spielfeldrand entgeht. Die vier Fans vor dem Bildschirm sind dennoch unzufrieden. Gerade entschied der Schiedsrichter auf Elfmeter zugunsten des Gegners. Grund dafür war ein Foul im Gerangel vor dem Tor. Aus Sicht der Kameraperspektive sieht es allerdings eher so aus, als wäre hier eine Fehlentscheidung des Unparteiischen gefallen. Im Wohnzimmer wird hitzig diskutiert bis einer der Freunde sein Tablet zur Hand nimmt: Auf dem Gerät läuft die vom Fraunhofer HHI auf der CeBIT 2015 vorgestellte »Ultra-HD-Zoom« App. Sie zeigt Bilder der 360°-Panorama-Kamera. Zwar nicht als virtuelles Rundumblick-Erlebnis, bei dem er völlig in die Szenerie eintauchen kann. Dies wäre in diesem Fall auch wenig sinnvoll. Aber der Fan kann nun auf dem Tablet durch das Panorama navigieren, bis er einen Blickwinkel gefunden hat, der freie Sicht auf das Geschehen zulässt. Jetzt springt er in der Aufnahme zurück bis zu der Szene mit dem Foul. Schließlich zoomt er das Geschehen noch möglichst nah heran und schon können sich die vier Freunde davon überzeugen, dass der Elfmeter doch zu Recht gegeben wurde. Im weiteren Spielverlauf greifen die Vier immer wieder zum »Second Screen«, um die Fernsehbilder durch ihre Wunschperspektiven zu ergänzen. Zum Beispiel, um die Reaktionen des Trainers parallel zum Fernsehbild mit zu verfolgen, um den Torjubel in der Fankurve ihres Vereins mitzuerleben oder um ihrem Torwart bei spannenden Angriffsszenen über die Schulter zu schauen.

High-End-Video für den Mini-Rechner

Um hochaufgelöste Ausschnitte des Panorama-Bilderstroms am Tablet anzeigen zu können, mussten die Forscher erst ein spezielles, intelligentes Verfahren entwickeln. Panorama-Aufnahmen der OmniCam im Originalformat an ein Tablet zu schicken, wäre sowohl unmöglich als auch unnötig. Erstens wäre das Gerät nicht in der Lage, die enormen Datenmengen zu verarbeiten, und zweitens kann das Display die hohe Auflösung der Aufnahmen gar nicht anzeigen. Um die Bilder dennoch auf das Tablet zu bringen, werden die Videodaten vor der Übertragung an die Auflösung eines Tablet-Bildschirms angepasst. »Zusätzlich verwenden wir einen leistungsfähigen Encoder, so reicht für die Übertragung eine LTE- oder WLAN-Anbindung völlig aus«, erklärt Christian Weißig vom Fraunhofer HHI. Zuerst zeigt die App das Panorama in einer Übersicht. Wählt der Nutzer dann einen individuellen Ausschnitt aus, um ihn im Detail heranzuzoomen, wird vom Serversystem, das die Aufnahme bereitstellt, der gewählte Bildbereich aus dem Panorama-Bilderstrom ausgeschnitten. Auf diese Weise müssen nur Teilbilder auf die Auflösung des Zieldisplays herunter skaliert, encodiert und anschließend übertragen werden. Wechselt der Betrachter Perspektive oder Bildausschnitt, stellt der Videoserver den entsprechenden neuen Bilderstrom dafür bereit.

»Mit diesem grundlegenden Verfahren können auch mehrere App-Nutzer gleichzeitig und ganz individuell auf die Videodaten einer Panoramaaufnahme zugreifen«, sagt Weißig. Deshalb hat die Methode auch einen Nachteil: Denn für jeden einzelnen Nutzer müssen die Bilddaten separat verarbeitet und angepasst werden. Die dafür benötigte Rechenleistung multipliziert sich also um die Anzahl der Nutzer. »Grundsätzlich ist auch dies – zumindest für einzelne Events – aber kein allzu großes Problem, wenn der Rechenaufwand auf angemietete Ressourcen einer Cloud-Infrastruktur verlagert wird«, sagt Weißig.

Individuelle Bilder effizient aufbereitet

Parallel haben die Forscher noch einen zweiten Weg gefunden, um die Panoramaaufnahmen für die Tablets effizienter und damit kostengünstiger auch bei großen Nutzerzahlen bereitstellen zu können: Sie zerlegen dazu den Bilderstrom der Panoramaaufnahme bereits vorab in einzelne Bildausschnitte und speichern diese mehrmals, in mehreren Auflösungsstufen ab. Die Kacheln, die das Panorama unterteilen, werden dabei so angelegt, dass sie sich deutlich überlappen. Wählt ein Nutzer nun auf der Panorama-Übersicht der App einen Bildausschnitt an, sucht das System die Kachel aus, die den Koordinaten seiner Wunschperspektive am nächsten kommt. Navigiert er danach weiter durch das Panorama wird bei Erreichen des Überlappungsbereichs die nächste Kachel nachgeladen. Auch größere Nutzerzahlen können so weitgehend nahtlos und gleichzeitig mit dem Tablet durch die Panoramaaufnahmen navigieren. (stw)

Keine Kommentare vorhanden

Das Kommentarfeld darf nicht leer sein
Bitte einen Namen angeben
Bitte valide E-Mail-Adresse angeben
Sicherheits-Check:
Sechs + = 11
Bitte Zahl eintragen!
image description
Experte
Alle anzeigen
Christian Weißig
  • Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik Heinrich-Hertz-Institut HHI
Weitere Artikel
Alle anzeigen
Data, Life und Health
d!fun
Plattform für Leib und Seele
Veranstaltungen
Alle anzeigen
Stellenangebote
Alle anzeigen