Entwicklung und Teilimplementierung eines Szenarios für interaktive audiovisuelle Anwendungen auf Basis des Objekt- und Szenenkonzeptes MPEG-4

Mémoire (de fin d'études) , 2004 , 115 Pages , Note: 1,0

Electrotechnique

Unsere Generation lebt in einer technisierten Umwelt. Mittlerweile findet man an jedem erdenklichen Platz Monitore oder Videotafeln. Neben Qualitätssteigerungen in der Auflösung, das beim aktuell eingeführten High Definition Television der Fall ist, werden zukünftige Entwicklungen der Fernseh- und Videotechnik in eine andere Richtung gelenkt. Der Benutzer soll im Mittelpunkt stehen…
Während sich die standardisierten Formate MPEG-1 und MPEG-2 seit geraumer Zeit gro¬ßer Beliebtheit im Bereich der Video-CD sowie der SuperVideo-CD, DVD und des DigitalVideoBroadcasting bei den Nutzern erfreuen, steuert die Industrie neue Ziele an. Neben noch effizienterer Kodierung soll eine Lösung für das interaktive Eingreifen in eine Szene, das Wiederverwenden von erstellten Inhalten sowie die Nutzung dieser Inhalte zwischen plattformübergreifenden Systemen gefunden werden. Alle gewünschten Eigenschaften werden in dem 1999 festgelegten Standard MPEG-4 vereint. Bei der Erstellung einer MPEG-4-Szene werden die Vorteile der Objektorientiertheit genutzt, indem die einzelnen enthaltenen Ele¬mente je nach Inhalt getrennt komprimiert und beim Empfänger in einen großen Datenstrom integriert werden. Während der Wiedergabe existiert die Möglichkeit, diese Elementardatenströme zu starten, zu wechseln und zu ändern. Diese Änderungen können vom Benutzer, vom Verteiler oder automatisch vorgenommen werden. Über die Integration von diversen Programmiersprachen sowie Sensoren entstehen auf einem Standard basierende interaktive Szenarien. Dieser Eingriff erstellt völlig neue Anwendungsbereiche, die in dieser Form noch nie möglich waren.
Gleichzeitig kann diese interaktive Szene ohne Neukomposition auf verschiedene Plattformen übertragen werden, so dass multimediale Präsentationen auf dem Handy sowie auf der Projektionsfläche mit anderer Sprache dargestellt werden können.
Die Anwendungsgebiete sind wegen der Profile, die im Standard spezifiziert sind, überaus vielfältig. Damit es zu einem geregelten Ablauf in der Produktion einer interaktiven audiovisuellen Szene kommt, ist noch viel Forschungsarbeit im Bereich der benutzerfreundlichen Tools nötig. Einen Schritt in diese Richtung soll der Produktionsweg im Rahmen dieser Diplomarbeit von der Konzepterstellung bis zur fertigen interaktiven MPEG-4-Szene mit den heute verfügbaren Tools aufzeigen. Die TU Ilmenau leistet mit ihrem IAVAS-Projekt große Unterstützung im Bereich der MPEG-4-Produktion.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
  • 1.1 Motivation
  • 1.2 Zielsetzung
• 2 Konzepte und Technische Grundlagen
  • 2.1 VRML - Virtual Reality Modeling Language
    • 2.1.1 Geschichte, Definition und Zukunft
    • 2.1.2 Dateistruktur
    • 2.1.3 Knotentypen
    • 2.1.4 Interaktion
    • 2.1.5 Audio-Elemente
    • 2.1.6 Visuelle Eigenschaften
    • 2.1.7 Scripte und Programme
    • 2.1.8 Instanzierung von Knoten
    • 2.1.9 Prototypen und Inlines
    • 2.1.10 Darstellung von VRML-Szenen
    • 2.1.11 Erstellung von VRML-Welten
  • 2.2 MPEG-4 - Moving Picture Experts Group Part 4
    • 2.2.1 Geschichte, Definition und Zukunft
    • 2.2.2 Einführung in den Standard MPEG-4
    • 2.2.3 Architektur des MPEG-4-Standards
    • 2.2.4 Objekte, Objektdeskriptoren, Elementardatenströme
    • 2.2.5 Übertragungsweg einer MPEG-4-Szene
    • 2.2.6 Integrierte Multimedia-Formate
    • 2.2.7 Binary Format for Scenes (BIFS)
    • 2.2.8 Erstellung von MPEG-4-Szenen
    • 2.2.9 Darstellung von MPEG-4-Szenen
    • 2.2.10 Anwendung
• 3 Realisierung und technische Umsetzung
  • 3.1 Modellierung der Szene mit einem 3D-Programm
    • 3.1.1 Konzeption der Szene
    • 3.1.2 Wahl eines 3D-Programms und Umsetzung der Szene
  • 3.2 VRML-Informationen im Raum
    • 3.2.1 Dateistruktur und generelle Einstellungen für eine Szene
    • 3.2.2 Gruppenknoten
    • 3.2.3 Shape-Gestaltungsknoten
    • 3.2.4 Geometrische Knoten
    • 3.2.5 Aussehen von geometrischen Objekten
    • 3.2.6 Lichtquellen - Licht ins Dunkel bringen
    • 3.2.7 Tonquellen
    • 3.2.8 Interaktion durch Sensoren
    • 3.2.9 Übertragung von Ereignissen
    • 3.2.10 Interpolatoren
    • 3.2.11 Scripts und Prototypen
  • 3.3 MPEG-4-Finaler Schritt
    • 3.3.1 Wandlung der erstellten VRML-Datei in das BIFSText-Format
    • 3.3.2 Konvertierung der ES in ein MPEG-4-konformes Format
    • 3.3.3 Von BIFSText zum finalen mp4-Format
• 4 Problematik und Zukunft
  • 4.1 Derzeitige Problemfelder
    • 4.1.1 Authoring-Tools
    • 4.1.2 MPEG-4-Player
  • 4.2 Zukunft und momentane Entwicklung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Teilimplementierung eines Szenarios für interaktive audiovisuelle Anwendungen auf Basis des Objekt- und Szenenkonzeptes. Das Ziel ist es, ein interaktives 3D-Szenario zu entwickeln, das mithilfe von VRML und MPEG-4 realisiert wird. Die Arbeit untersucht die Möglichkeiten und Herausforderungen der Verwendung dieser beiden Technologien im Kontext von interaktiven Multimedia-Anwendungen.

• Interaktive 3D-Szenarien
• VRML - Virtual Reality Modeling Language
• MPEG-4 - Moving Picture Experts Group Part 4
• Objekt- und Szenenkonzept
• Anwendungsmöglichkeiten in interaktiven Multimedia-Anwendungen

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Motivation und Zielsetzung der Arbeit darlegt. Kapitel 2 behandelt die Konzepte und technischen Grundlagen von VRML und MPEG-4. Die Kapitel 3 befasst sich mit der Realisierung und technischen Umsetzung des Szenarios, wobei die Modellierung der Szene mit einem 3D-Programm, die Integration von VRML-Informationen im Raum und der finale Schritt zur Erstellung einer MPEG-4-Datei beschrieben werden. Kapitel 4 analysiert die Problematik und Zukunft der verwendeten Technologien.

Schlüsselwörter

Die Diplomarbeit fokussiert auf die Themen VRML, MPEG-4, interaktive 3D-Szenarien, Objekt- und Szenenkonzept, Multimedia-Anwendungen und interaktive Anwendungen.

• Université: University of Applied Sciences Jena
• Note: 1,0
• Auteur: Henrik Hofmeister (Auteur)
• Année de publication: 2004
• Pages: 115
• N° de catalogue: V30810
• ISBN (ebook): 9783638319942
• Langue: allemand
• mots-clé: Entwicklung, Teilimplementierung, Szenarios, Anwendungen, Basis, Objekt-, Szenenkonzeptes, MPEG-4