02.12.2020 | Ausgabe 12/2020

Auf dem Weg zu neuen Kooperationen

Medientechnik-Forschung im Fokus

Die Schließung des Instituts für Rundfunktechnik (IRT) zum Jahresende 2020 hinterlässt eine große Lücke in der deutschsprachigen Medientechnik-Forschung. / Quelle: Photo by OCV PHOTO on Unsplash

Die Schließung des Instituts für Rundfunktechnik (IRT) zum Jahresende 2020 hinterlässt eine große Lücke in der deutschsprachigen Medientechnik-Forschung. Anlass für FKT und FKTG, in einer gemeinsamen Online-Konferenz mit Vertretern aus Wissenschaft, Rundfunk, Industrie und Politik über Perspektiven und neue Ansätze in der Forschungsarbeit zu diskutieren.

Wie sehr das Thema die Branche umtreibt, zeigte die ausgesprochen große Resonanz der ersten gemeinsamen Expertendiskussion von FKT und FKTG am 5. November 2020. Zehn hochkarätige Experten beteiligten sich an der Diskussion, das Online-Seminar war komplett ausgebucht. An welchen neuen Projekten die Forschung arbeitet, welche Probleme in den kommenden Jahren zu lösen sind und welche Rolle dabei die gemeinsame Entwicklung offener Standards spielt, hat die Runde in einem zweistündigen Live-Format diskutiert.

HDR-SDR-Konvertierung

Zu Bereichen des UHDTV-Fernsehens, speziell zu High Dynamic Range (HDR) und Wide Color Gamut, forscht das Team um Professor Mike Christmann und Lucien Lenzen an der Hochschule Rhein-Main in Wiesbaden. „Wir haben einen Algorithmus für eine dynamische, automatische Konvertierung von HDR nach SDR entwickelt“, erläuterte Christmann. [1] Außerdem befassen sich die Wiesbadener mit Künstlicher Intelligenz (KI), konkret mit Deep Learning-Ansätzen, um beispielsweise verloren gegangene Bildinhalte in Archivmaterialien wieder sichtbar werden zu lassen.

Software statt Hardware

Machine Learning ist ein Thema, das am Fraunhofer IIS in Erlangen eine große Rolle spielt – etwa, wenn es um besseres Verstehen von Sprache (Natural Language User Interface) oder um weitere Optimierung von Codecs geht, wie Dr. Siegfried Fößel skizzierte. Er wies zudem darauf hin, dass sich die Forschungsaktivitäten in den vergangenen Jahren stark gewandelt haben: Stand früher Hardware-Design im Mittelpunkt, so gehe es heute größtenteils um Softwareentwicklung. An der Technischen Universität Ilmenau beschäftigen sich die Forscher mit immersiven Medien und insbesondere mit XR, also Augmented, Virtual und Mixed Reality, wie Professor Alexander Raake erläuterte. An dem Thüringer Forschungsstandort entsteht aktuell ein Virtual Reality-Zentrum, auch sollen demnächst in einem virtuellen Studio volumetrische Aufnahmen [2] umgesetzt werden. In Ilmenau geht es zudem um die Bewertung der technischen Qualität von Video-Streaming – hinsichtlich Kriterien wie Rauschverhalten oder Farbwiedergabe.

Machine Learning

Mit Themen wie Physical Layer Security setzen sich derweil Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig in der Grundlagenforschung auseinander. „Wie kann ich dafür sorgen, dass bereits auf dem physikalischen Übertragungsweg Datensicherheit gewährleistet wird?“, ist hier eine der Kernfragen. Professor Ulrich Reimers skizzierte, dass auch in Niedersachsen Machine Learning von großer Bedeutung ist – und zwar durchaus mit Anwendungsbezug. Hier geht es beispielsweise darum, im Umfeld des autonomen Fahrens die visuelle Erkennung von „höchst ungewöhnlichen Ereignissen“ zu gewährleisten. Darüber hinaus beschäftigen sich die Braunschweiger mit Distributionsthemen, also etwa mit der Kommunikation über Terahertz-Frequenzen oder mit der Medienverbreitung via 5G Broadcast und DVB-I.

Forschung zu 5G

Seit jeher ist der Anwendungsbezug von Forschung im Fokus des Instituts für Rundfunktechnik (IRT), das zum Jahresende 2020 seine Pforten schließen muss. [3] Einige der aktuellen Projekte beziehen sich ebenfalls auf die neue Mobilfunk-Generation 5G (siehe hierzu die Beiträge zu VIRTUOSA und 5G TODAY ab Seite 23 in dieser Ausgabe), darüber hinaus befinden sich Themen wie Video over IP, Machine Learning oder auch Hybrid-Radio im Zentrum der Aktivitäten. Fest steht: Die Forscher in München-Freimann haben in den vergangenen Jahrzehnten wegweisende Arbeiten geleistet für die Etablierung offener Standards. Ein Beispiel hierfür ist Hybrid Broadcast Broadband TV (HbbTV), wie IRT-Forscher Dr. Rainer Schäfer in Erinnerung rief. Sein Plädoyer: „Zu den Plattformen, die von internationalen Kräften getrieben werden, muss man Forschung und Standardisierung als nationale und europäische Gegengewichte kreieren - um nicht vollkommen von Entwicklungen aus anderen Ländern überrannt zu werden.“

Expertenrunde im Gespräch
Expertenrunde im Gespräch: Dr.-Ing. Siegfried Fößel, Lucien Lenzen, Dr. Ernst Dieter Rossmann, Jürgen Marchlewitz (erste Reihe v.l.n.r.), Martin Braun, Thomas Harscheidt, Jürgen Burghardt, Professor Ulrich Reimers (zweite Reihe v.l.n.r.), Professor Alexander Raake, Professor Peter C. Slansky, Wolfgang Wagner, Professor Mike Christmann (dritte Reihe v.l.n.r.), Dr. Rainer Schäfer, Claus Pfeifer (vierte Reihe v.l.n.r.)

Bewegtbild-Qualität

An der Hochschule für Fernsehen und Film (HFF) in München steht die künstlerische Anwendung sehr stark im Vordergrund, erklärte Technik-Professor Peter C. Slansky. Die HFF gilt als einer der größten Filmproduzenten Münchens (in Vor-Corona-Zeiten mit einer Produktion von mehr als 120 Filmen pro Jahr), die Hochschule betreibt Kinos, verfügt über vier Studios und eine Etage für Postproduktion.
Die Anwendungsforschung an der HFF München umfasst Fragen wie die Sicherheit von Lichtquellen in Filmscheinwerfern; in der Grundlagenforschung arbeitet Professor Slansky bereits seit geraumer Zeit an einem Klassifizierungssytem für Bewegtbild-Qualität. Und auch an der HFF spielt Künstliche Intelligenz eine wichtige Rolle, jüngst erhielten die Münchner den Zuschlag für eine KI-Professur.

Technologie-Scouting

Der WDR setzt KI-Verfahren bereits in Form einer Mining-Plattform ein, die in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IAIS entstanden ist. [4] „Das Thema ist wichtig, insbesondere mit Blick auf die Optimierung unserer Arbeitsprozesse“, betonte Wolfgang Wagner, Direktor Produktion und Technik beim WDR. Für ihn ist entscheidend, dass der öffentlich-rechtliche Rundfunk weiterhin Zugang zu innovativen Forschungs- und Entwicklungs-Ergebnissen hat. Die größte Herausforderung sieht Wagner in der dynamischen Entwicklung neuer Technologien einerseits und andererseits in dem „weitreichenden Transformationsprozess“, der durch den Wandel in der Mediennutzung vor allem bei dem jüngeren Publikum forciert wird. „Wir haben uns stärker damit auseinanderzusetzen, wie Technologie-Scouting und Technik-Evaluation stattfinden kann.“ Dabei sei ein intensiver Anwendungsbezug entscheidend, Grundlagenforschung könne man nicht betreiben.

IT-Durchdringung

Sein Haus will künftig auf noch breitere Kooperationen mit Partnern wie Hochschulen, Forschungsinstituten, Industrie und andere Medienunternehmen setzen. „In solchen Netzwerken können wir in Zukunft wirkungsvoller agieren als in der Vergangenheit in dem spezifischen Bereich der Broadcast-Technologie“, erklärte Wagner mit Verweis auf einen viel „höheren Grad an IT-Durchdringung“ in der Broadcast-Branche. Beispielhaft stehen dafür die Themen All IP, Video over IP, Audio over IP –also die Integration von klassischen IT-Technologien in Studios und Übertragungswagen. Diese Entwicklung wirft weitreichende Fragen auf, etwa mit Blick auf Sicherheitsaspekte. „Mit IP-Security müssen wir uns auch weiterhin sehr intensiv beschäftigen“, betonte Thomas Harscheidt, Geschäftsführer von CBC, dem Broadcast- und Produktionsunternehmen der Mediengruppe RTL Deutschland.

„Green IT“ und „Green TV“

Harscheidt brachte die Aspekte „Green IT“ und „GreenTV“ ins Gespräch, die ihm aus mehreren Gründen relevant erscheinen. „Wir müssen nach der ökonomischen und ökologischen Sinnhaftigkeit von Distributionsmethoden fragen“, bekräftigte der CBC-Mann. Heute verteilen CDN-Provider die Signale im Unicast-Verfahren. „Da müssen wir überlegen, ob das bei stärkerer Nutzung der richtige Weg ist – oder nicht eher eine intelligente Kombination von Multicast und Unicast.“
Ökologisch, aber auch ökonomisch sinnvoll erscheinen neue Ansätze in der Produktion – beispielsweise bei der Übertragung der Formel 1 mittels Remote Production und zentraler Regie. Aus den ursprünglich 18 Tonnen Material – mit denen die Crew früher von Rennen zu Rennen geflogen ist – sind zwei Tonnen geworden, weniger „Ballast“ also. „So etwas stellen wir uns auch bei weiteren Sportarten und bei anderen Events vor.“

Hybride Produktionen

Abseits dieser Vorhaben setzen die Kölner verstärkt auch auf hybride Produktion. Gemeint ist damit der nahtlose Übergang zwischen realen und virtuellen Studio-Sets. Und auch hier hat die IT-Welt ihren Einfluss: „Wir haben unsere virtuellen Sets bei RTL fast komplett auf Game Engines umgestellt. Das sind die sogenannten Unreal Engines von Epic, die aus dem Spielebereich kommen. Die setzen mittlerweile den Maßstab.“
Die neue Mobilfunkgeneration 5G gewinnt derweil für CBC auch in der Produktion an Bedeutung, etwa mit Blick auf mobilen Journalismus bei der aktuellen Live-Berichterstattung. Gleichzeitig verstärkt sich der Trend bei der Mediengruppe RTL zu „softwarelastiger“ Arbeit, wie es Harscheidt formulierte. Er betonte, wie wichtig vor diesen Herausforderungen eine enge Zusammenarbeit mit der Wissenschaft ist.

Fehlende Praxistauglichkeit

Dass die Forschung für den Audiobereich einen großen Stellenwert hat, stellte Jürgen Marchlewitz, Präsident des Verbands Deutscher Tonmeister (VDT), klar. Der Verband hat mehr als 2.000 Mitglieder, die in vielen Bereichen tätig sind – von der Produktion über Theater und Film bis hin zu Akustik, Beschallung und Events. „Forschung und Entwicklung sind für uns ein sehr wichtiges Thema“, betonte Marchlewitz. Unter dem Oberbegriff „Immersive Audio“ sind eine ganze Reihe unterschiedlicher Formate entstanden, sei es Dolby Atmos, Auro 3D oder 360 Reality Audio.
Wie diese neuen Formate aus künstlerischer Hinsicht sinnvoll zu nutzen sind, ist dabei eine der essenziellen Fragen. „Nach unserer Beobachtung ist es mitunter so, dass die technischen Entwicklungen an Praxistauglichkeit vermissen lassen“, kritisierte Marchlewitz. Er appellierte, bei der Entwicklung und Standardisierung anwendungsbezogene Fragestellungen mit einzubringen und sich für einen noch stärkeren Austausch zwischen Forschung, Industrie und Anwendern stark zu machen. Dass die Medientechnik-Expertise der Forschungsinstitute für die Industrie „extrem wichtig“ ist, daran ließ Claus Pfeifer, Head of Connected Content Acquisition bei Sony, keine Zweifel. „Es geht um Austausch, um auch gewissen Wettbewerb und um Kommunikation“, betonte er. Um Produktionen in einer vernetzten Welt remote und flexibel realisieren zu können, nützten indes keine Insellösungen mehr.
Deshalb seien gemeinsame Industriestandards wie SMPTE, AMWA oder DPP notwendig – an denen auch Sony mitwirkt.

Offene Standards vs. proprietäre Lösungen

Offene, gemeinsame Standards können funktionieren, das zeigt auf der Distributionsseite die erwähnte, maßgeblich vom IRT geschaffene Lösung HbbTV seit nunmehr zehn Jahren – und zwar senderübergreifend in der öffentlich-rechtlichen und in der privaten Fernsehlandschaft. „HbbTV ist in der Tat ein sehr gutes Beispiel für Zusammenarbeit“, bestätigte CBC-Chef Harscheidt. Insofern sei es schade, dass das IRT diese Entwicklung nicht mehr vorantreiben kann. „Aber vielleicht könnten wir das im Rahmen der Deutschen TV-Plattform weitermachen?“ Dass es in den vergangenen Jahren zwischen öffentlich-rechtlichem und kommerziellem Rundfunk Hürden bei der technischen Standardisierung gegeben haben könnte, hat auch WDR-Technikchef Wolfgang Wagner nie so empfunden. „Für mich war eher die Problematik bei der Standardisierung, dass viele Standardisierungsprozesse zu lange gedauert haben und von der Anwendung überholt worden sind“, kritisierte er.

Auf Wiedersehen: Weitere Online-Expertenrunden sind in Planung.
Auf Wiedersehen: Weitere Online-Expertenrunden sind in Planung.

Gefangen im Ecosystem

Ein weiteres Problem machte Dr. Siegfried Fößel vom Fraunhofer IIS aus: Wo es für Hightech-Firmen opportun sei, beteiligten sie sich aktiv an der Standardisierung. „Sobald die Unternehmen aber das Gefühl haben, sie könnten dies in ihrem eigenen Ecosystem abbilden, haben sie kein Interesse mehr an der Standardisierung.“ Es entstünden proprietäre Lösungen, proprietäre Interfaces, proprietäre Konnektoren. „Das führt dann dazu, in einem Ecosystem gefangen zu sein. Und deswegen rufe ich dazu auf, sich mehr an der Standardisierung zu beteiligen.“ Standardisierung bedeute indes nicht nur Interoperabilität, sondern sorge auch für Innovation und Wettbewerb, ergänzte er. Es können Lösungen entstehen, die vorher überhaupt nicht angedacht waren. „Standardisierung ist für mich deswegen auch eine große Kommunikationsplattform zwischen Forschern und Anwendern“.

Politische Wahrnehmung

In rege Kommunikation kamen die beteiligten Forscher, Anwender und Industrievertreter auf dem Expertenpanel indes mit der Politik – als Dr. Ernst Dieter Rossmann, Vorsitzender des Ausschusses für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung, seine Wahrnehmung der Branche beschrieb. „Im Wirtschaftsministerium habe ich vernehmen dürfen, dass das Ministerium sich lange engagiert hat – die großen technologischen Umbrüche in der Medientechnik aber im weitesten Sinne als abgeschossen ansieht.“ Man habe die Branche stark gefördert in den vergangenen Jahren, wolle aber keine besondere zusätzliche Aktivität entwickeln.
Rossmann regte eine systematische Bestandsaufnahme der Forschungskapazitäten, der Forschungsleistung und der Forschungsfragen an – und darauf aufbauend eine Roadmap, einen Forderungskatalog zu entwickeln. Eine solche Denkschrift wäre für den politischen Diskurs wichtig, wenn sich die Medientechnik-Branche mit ihren Anliegen stärker wiederfinden wolle, sagte er – verbunden mit dem Angebot, diese Themen in den Ausschuss für Technikfolgenabschätzung einzubringen.

Zugriff auf Big Data

Und drängende Fragen gibt es in der Medientechnik-Forschung zweifelsohne: Professor Alexander Raake von der TUI lmenau erläuterte, dass die Forschung etwa bei der Qualitätsbeurteilung von Streamingdiensten derzeit aus rechtlichen Gründen gar keinen Zugriff auf die relevanten großen Datenmengen hat. „Hier wäre ein Programm sehr interessant, gemeinsam mit entsprechenden Konsortien Forschungsdatenbanken zu erstellen, um dies zu ermöglichen.“

Kreativ-Workshops

Klar ist: Die Medien haben in den vergangenen 20 Jahren an Bedeutung gewonnen, sagte Fraunhofer-Forscher Dr. Siegfried Fößel. Es müsse viel mehr in die Forschung investiert werden, aber auch in die Anwendungsbereiche etwa in Form von Kreativ-Workshops. So schaffe man neue Möglichkeiten, die technischen Errungenschaften auch zu nutzen. „Ich hielte es für fatal, wenn wir all diese Entwicklungen nur den großen Hightech-Unternehmen überlassen.“ Was in der Politik bisher vergessen worden sei: „Medientechnik ist nicht mehr klassisches produzierendes Gewerbe, Medientechnik ist heute Informationstechnik.“

Cluster-Bildung

Professor Mike Christmann sieht dies ähnlich. „Wir sind nicht mehr diejenigen, die mit 15-Kilo-Kameras ins Feld ziehen – wir sind die Informationsübertrager von der Bildquelle bis zur Bildsenke“, betonte er. Christmann regte an, ein gemeinsames Cluster zu bilden, in dem die Medientechnik-Forschung ihre Themen bündelt und ihre Forschungsaktivitäten gemeinsam mit der Industrie in verschiedene Projekte definiert.

Bündelung bestehender Kräfte

Professor Ulrich Reimers stellte Themen aus dem Umfeld der Medientechnik vor, deren Stellenwert von acatech, der Akademie für Technikwissenschaften, in ihrem Technikradar 2020 im Vergleich zu anderen Technik-Feldern ermittelt worden war. Auf Platz zwei liegt „5G – Potentiale für die deutsche Industrie“. Auf Platz sieben folgt „Automatisierte Cyber-Abwehr-Systeme“ und auf Platz 16 „Virtual Reality (VR)/Augmented Reality (AR)“. Er rät, die Erkenntnisse des Technikradars bei Überlegungen zu Gesprächen mit politischen Gremien zu beachten.
Wenn die Branche Einfluss nehmen wolle, dann sollte sie selbst es organisatorisch zusammenbringen. „Und wenn wir in der Medientechnik Einfluss gewinnen wollen, auch in Richtung auf Förderprogramme, geht das nicht ohne Beteiligung der Deutschen TV-Plattform. Insofern sollten wir sehen, dass – wenn wir etwas Derartiges wollen – wir nichts Separates tun, sondern die Kräfte bündeln, die es in Deutschland gibt“, bekräftigte Reimers.

Neues Forum

Und die Kräfte werden zum Jahresende 2020 weniger. „Die Lücke, die die IRT-Schließung verursacht, bereitet uns relativ große Sorgen“, sagte VDT-Präsident Jürgen Marchlewitz. Der Verband habe sich mit dem Institut gut verbunden gefühlt – auch mit Blick auf die internationalen Organisationen wie zum Beispiel die EBU. „Das fehlt uns und ich würde mir sehr wünschen, wenn wir eine Lösung finden würden, wie wir diese Lücke schließen– zum Beispiel dadurch, dass sich die Experten dieser Runde vernetzen und wir ein neues Forum für zukünftige, praxisgerechte Technologien schaffen.“

Zusammenarbeit, Austausch, Diskurs

Für Kooperationen auf allen Ebenen und in allen Themen– von IP, 5G bis hin zu Virtual Production – sprach sich auch Sony-Vertreter Claus Pfeifer zum Abschluss der Expertenrunde von FKT und FKTG aus. „Mein Appell: Zusammenarbeit, Austausch, Diskurs. Ich weiß, dass meine japanischen Kollegen die Schließung des IRT sehr bedauerlich finden und ich hoffe, dass andere Gruppierungen wie die FKTG oder die Deutsche TV-Plattform Teile der Aufgaben übernehmen können, um dieses Sprachrohr in die internationalen Tech-Konzerne bringen zu können.“

Hinweis: Ein Mitschnitt der zweistündigen Veranstaltung ist auf YouTube zum kostenfreien Abruf verfügbar.


 

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