27.07.2022

TU Wien kooperiert mit Startups um Streaming energiesparender zu gestalten

Neuer Codec soll bei Videostreaming die Qualität steigern und Datenvolumen senken. Die EU fördert das Projekt mit drei Millionen Euro.
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TU Wien, contentflow, Deep Render, Streamin, Codec, Codecs, energie sparen
(c) Matthias Heisler/TU Wien - Ein triumvirat aus drei Ländern möchte Streaming besser und energieeffizienter gestalten.

Der Verbrauch von Internetdaten hat sich weltweit exponentiell mehr als verzehnfacht. Bild- und Videodaten machen dabei mehr als 85 Prozent des gesamten Internet-Traffics aus, durch immer mehr Streaming verstärkt sich dieser Trend. Auch die Entwicklung neuer Angebote wie 4K, 5K, VR-, Augmented Reality-Streaming und Cloud-Gaming tun das ihrige dazu. Ein Grund, warum die TU Wien, das deutsche Livestreaming-Unternehmen Contentflow und das Londoner KI-Startup Deep Render ein neuen Livestreaming-Codec entwickelt haben.

Computer Vision Lab an der TU Wien ein Partner

Die Software soll die neuronalen Prozesse des menschlichen Auges imitieren und so die Dateigröße von Bildern bei gleichbleibender Qualität um das Zehnfache reduzieren. Durch den “Fast Track to Innovation” (FTI) der EU-Kommission wird das Projekt mit rund drei Millionen Euro gefördert. Das “Computer Vision Lab” an der TU Wien ist wissenschaftlicher Partner des Projektes.

Deep Render indes hat einen höchst innovativen Ansatz für die Videokompression entwickelt, der nicht auf bisherigen Kompressionstechnologien oder Codecs basiert.

“Wir haben den gesamten Bereich der Kompression auf Basis moderner Frameworks von Grund auf neu entwickelt und eine radikal neue Klasse von Kompressionsmethoden geschaffen. Wir kombinieren Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Statistik und Informationstheorie in einem nicht-linearen Ansatz zur Videokompression, der die neurologische Verarbeitung des besten bekannten Videokompressors, des menschlichen Auges, widerspiegelt – auch bekannt als Biologische Kompression”, erklärt Christian Besenbruch, CEO von Deep Render.

Die Codec-Weiterentwicklung

Ziel des Projektes ist es, einen vollständigen Demonstrations-Videocodec zu entwickeln, der marktreif für die Kommerzialisierung für Video-on-Demand (VoD) ist, mit einer Kompressionseffizienz, die 80 Prozent besser sein soll, als die besten bestehenden Codecs (AV1/H265).

“Unsere Ziele für dieses Projekt sind die Entwicklung eines marktreifen Codecs mit einer Komprimierungseffizienz von 80 Prozent, Dekodierzeiten von 16,6 ms/Bild (60fps) auf einem iPhone 13 und einem Speicherbedarf von drei MB”, präzisiert Besenbruch. “Die erhöhte Komprimierungseffizienz bedeutet, dass unsere äquivalente Dateigröße bei gleicher Videoqualität 20 Prozent der bestehenden komprimierten Dateigröße anderer Codecs betragen wird, wodurch 80 Prozent der bisher genutzten Internet-Bandbreite frei werden.” Die Verringerung der Dateigröße werde sich folglich direkt auf den Energieverbrauch und die CO₂-Produktion in ähnlicher Höhe auswirken.

Contentflow testet

Dieser neue Codec wird mit der Streaming-Software von Contentflow getestet, um so alle Integrationsprobleme zu identifizieren und zu lösen. Mit den Livestreaming-Plattformen lassen sich heute Livestreams von Veranstaltungen (Konferenzen, Diskussionen, Hauptversammlungen) genau so umsetzen wie komplette Tagungen und Messen oder die Medienberichterstattung bei Breaking News.

Namhafte Kunden wie ARD Aktuell (Tagesschau), die Online Marketing Rockstars oder die Messe Berlin nutzen die Software.

TU Wien mit Skills in Computer Vision und M

“Unser Ziel war es von Anfang an, beim Livestreaming die höchste Qualität zu bieten. Wir hoffen, mit dem Codec nicht nur die Qualität weiter steigern zu können, sondern auch gleichzeitig das benötigte Datenvolumen für unsere Kunden zu senken”, so Sebastian Serafin, CEO von Contentflow.

Die TU Wien wird konkret ihre technischen Spezialkenntnisse in den Bereichen Computer Vision und maschinelles Lernen einsetzen, um den neuen Codec für vier Anwendungsfälle mit jeweils spezifischen Herausforderungen zu erweitern. Diese werden medizinische Bildgebung, Satellitenbildgebung, virtuelle Stereorealität und autonome Autos sein.

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Im Innovation Corner des Technischen Museums Wien sind aktuell SpaceTech-Innovationen aus Niederösterreich zu sehen | (c) accent/APA Fotoservice/Ben Leitner
Im Innovation Corner des Technischen Museums Wien sind aktuell SpaceTech-Innovationen aus Niederösterreich zu sehen | (c) accent/APA Fotoservice/Ben Leitner
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“Unsere Zielsetzung ist es, aus Ideen wirklich wertvolle Innovationen zu machen und dabei Startups, Forscherinnen und Forscher zu unterstützen. Ein wichtiger Aspekt ist dabei, wie man das Erfundene einer breiteren Öffentlichkeit erklären und erzählen kann”, sagt Doris Agneter, Geschäftsführerin der niederösterreichischen Technologiefinanzierungsgesellschaft tecnet equity, auf einer Bühne im Technischen Museum Wien vor rund 100 Gästen. Der Anlass: Im “Innovation Corner” des Museums wurde nun eine neue Ausstellung eröffnet.

Nicht nur Erfindungen, sondern auch die Personen dahinter

Gezeigt werden SpaceTech-Innovationen aus Niederösterreich von Startups, FHs und Forschungseinrichtungen – mit Unterstützung von tecnet und dem Technologie-Inkubator accent. Zuvor waren bereits niederösterreichische Startups und Forschungsprojekte aus dem Bereich Landwirtschaft dort zu sehen, wie brutkasten berichtete. Präsentiert werden nicht nur die Erfindungen, sondern auch die Personen dahinter. “Das sind alles ganz tolle Persönlichkeiten, junge Forscherinnen und Forscher ebenso, wie sehr erfahrene”, so Agneter.

“Weltraum ist in Österreich ein Wirtschaftsfaktor”

Dabei geht es auch um erfolgreiche SpaceTech-Geschäftsmodelle aus Niederösterreich. “Weltraum ist in Österreich ein Wirtschaftsfaktor”, stellt Margit Mischkulnig, Abteilungsleiterin Weltraumangelegenheiten und Luftfahrttechnologien im Klimaschutzministerium in ihrem Impulsvortrag klar. Besonders im Bereich Klimaschutz spiele Weltraumtechnologie eine wichtige Rolle. Doch: “Weltraum ist für alle da: Man denke an Wetterdienste, Kommunikation und Navigation”.

Blick in die unendlichen Weiten des Weltraums

Diese große Bandbreite von SpaceTech-Innovationen wird in der neuen Schau im Innovation Corner klar, wie auch Michael Moll, Geschäftsführer des accent Inkubators betont: “In dieser Ausstellung werden Exponate aus Niederösterreich gezeigt, die deutlich machen, wie lebhaft heimische Forschung und Innovation nicht nur unsere tägliche Existenz, sondern auch den Blick in die unendlichen Weiten des Weltraums bereichern.”

200 Antriebssysteme von NÖ-Startup im Orbit

Wie weit man als niederösterreichisches SpaceTech-Startup innerhalb weniger Jahre kommen kann, beweist unter anderem ENPULSION, das ebenfalls in der Ausstellung vertreten ist. Gründer Alexander Reissner gibt während einer Podiumsdiskussion einen kleinen Einblick in aktuelle Zahlen des Unternehmens: “Wir sind in sehr kurzer Zeit vom erfolgreichen Startup zu einem weltweit agierenden Marktführer geworden, sodass wir mittlerweile 200 Antriebssysteme im Orbit haben.” Dazu beschäftige das Unternehmen, das sich weiterhin auf Wachstumskurs befindet, mittlerweile rund 70 Mitarbeiter:innen und betreibt einen weiteren Standort in den USA.

Drei Startups sind in der aktuellen Ausstellung vertreten (vlnr.) Michael Moll, GF accent Inkubator, Michael Kitzmantel, CEO AT-Space GmbH, Alexander Reissner, CEO Enpulsion GmbH, Doris Agneter, GF tecnet equity, Carsten Scharlemann, CEO R-Space GmbH | (c) accent/APA Fotoservice/Ben Leitner

Neuer Weltraum-Bereich im Museum geplant

ENPULSION, das im Innovation Corner sein Triebwerk “NEO” vorstellt, ist aber nur ein Beispiel. Insgesamt acht Startups bzw. Forschungsprojekte sind nun bis 26. Mai in der Ausstellung zu sehen (siehe unten). Und für Weltraum-Begeisterte könnte es übrigens im Technischen Museum bald noch mehr zu sehen geben. “Wir haben noch keinen großen Weltraum-Bereich im Technischen Museum. Ich darf aber verraten: Wir arbeiten daran”, sagt Generaldirektor Peter Aufreiter bei der Eröffnung.


Das sind die 8 gezeigten Projekte:

Satellitenkryptografie | Fachhochschule St. Pölten

Sichere Telekommunikation setzt eine sichere Kryptografie voraus. Bislang wurden dafür ausschließlich mathematische Methoden verwendet, demgegenüber steht eine physikalische Methode, die auf der Wechselseitigkeit der Funkübertragung und der Messung von Funkkanaleigenschaften basiert. Der Fachhochschule St. Pölten ist es gelungen, diese Technologie mithilfe der Bewegung von Satelliten auch über große Entfernungen einsetzbar zu machen.

Gasverteiler- und Gasdruckdosierungssystem | RHP Space

Das Gasverteiler- und Gasdruckdosierungssystem des Unternehmens RHP Space ist Teil des Antriebssystems, mit dem seit einigen Jahren die Satellitenkonstellation OneWeb ausgestattet wird. In der Raumfahrt setzen sich diese normalerweise aus vielen verschiedenen Teilen zusammen, welche die Systeme sehr groß und unhandlich machen sowie einen enormen Prüfaufwand verlangen. RHP Space hat diesen Aufbau komprimiert und durch einen 3D-Block mit innenliegenden Verbindungsstrukturen ersetzt, was nicht zuletzt eine sehr effiziente und kostenreduzierte technische Überprüfung ermöglicht.

CLIMB | Fachhochschule Wiener Neustadt Aerospace Engineering

Das Satellitenprojekt CLIMB ist Teil der praxisnahen Ausbildung des Master-Studiengangs Aerospace Engineering der FH Wiener Neustadt und verknüpft innovative Forschungsarbeit und internationale Vernetzung. Ziel der CLIMB-Mission ist es, die elektronischen Komponenten gezielt auf ihre Strahlungsresistenz im Van-Allen-Gürtel zu testen. Dieser gehört zum Magnetfeld der Erde und schützt sie vor hochenergetischer Strahlung aus dem All, die für die Elektronik von Raumfahrzeugen extrem gefährlich sein kann.

Transportdrohne Trogon | Fachhochschule Wiener Neustadt Aerospace Engineering

Das Institut für Aerospace Engineering der FH Wiener Neustadt arbeitet an neuen Konzepten für Fluggeräte und deren Aerodynamik, Stabilität und Strukturauslegung. Der ausgestellte Demonstrator im Maßstab 1:4 basiert auf dem Konzept einer schnellen Transportdrohne mit einer Spannweite von 14 Metern und einer Nutzlast von 500 kg, die eine Reichweite von 1.500 Kilometern bei einer Geschwindigkeit von 300 km/h erzielen soll und im Inneren Platz für Europaletten hat.

ASPOC-Messinstrument | FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH

Das ausgestellte ASPOC-Instrument (Active Spacecraft Potential Control) des Forschungsunternehmens FOTEC der Fachhochschule Wiener Neustadt dient dazu, die elektrische Aufladung eines Satelliten durch Einflüsse wie UV-Licht oder Sonnenwind zu verhindern, was die sensiblen Messinstrumente des Satelliten stören oder beschädigen könnte. Durch die Fertigung des Instruments im 3D-Druck wird u. a. die Zusammenführung von Einzelteilen ermöglicht, wodurch Montagetätigkeiten entfallen und Gewicht reduziert wird.

ENPULSION NEO-Triebwerk | ENPULSION

Der elektrische Feldemissionsantrieb (Field Effect Electric Propulsion) erzeugt Schub durch Ionen und ein angelegtes elektrostatisches Feld. ENPULSION entwickelte das bisher leistungsstärkste FEEP-Triebwerk, das für eine einfache Integration in Raumfahrzeugen ausgelegt ist. Der Triebwerkskopf kombiniert Emissionsoberflächen und Treibstofftanks in einem einzigen Bauteil und verwendet als Festmetalltreibstoff das ungiftige, nicht unter Druck stehende Indium, wodurch die Triebwerke – im Vergleich zu anderen Treibstoffen für Raumfahrtantriebe – vollbeladen und ohne besondere Vorkehrungen an Kunden verschickt werden können.

Black Eye | R-Space

Das Start-up R-Space arbeitet an der Durchführung von In-Orbit-Demonstrationsmissionen (IOD), die von entscheidender Bedeutung sind, wenn nachgewiesen werden soll, ob eine neue Weltraumtechnologie den Umgebungsbedingungen wie Strahlung, Hitze, Kälte und Vakuum standhalten kann. Die Konzeptstudie Black Eye von R-Space zielt darauf ab, die ausschlaggebenden technischen Anforderungen für den ersten österreichischen Satelliten, der auf Erdbeobachtung bzw. Aufklärung spezialisiert ist, zu sammeln und daraus ein vorläufiges Design abzuleiten.

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