Analyse-Rechencluster-RAID-Verbundsystem

Der Clus­ter­ver­bund, beste­hend aus 24 Rech­n­ern, aus­ges­tat­tet mit mod­ern­er Quad-Core-Tech­nolo­gie und Grafikkarten der neuesten Gen­er­a­tion kann die Voraus­set­zung schaf­fen, hochkom­plexe rechen- und spe­icher­platz­in­ten­sive state of the art-Ver­fahren zur Merk­mal­sex­trak­tion und zur automa­tis­chen Seg­men­tierung im Bere­ich der Video- und Audio­analyse inner­halb des Pro­jek­tes zu imple­men­tieren, erschöpfend zu evaluieren und weit­er zu entwick­eln.

Der Clus­ter unterteilt sich in zwei Kom­po­nen­ten. Das Hochleis­tungsseg­ment dient mit seinen 12 Knoten und sein­er extremen Rechen­leis­tung der Unter­suchung und Evaluierung kom­plex­ester Algo­rith­men. Das mit­tlere Leis­tungsseg­ment stellt mit den verbleiben­den 12 Knoten den Mitar­beit­ern des Pro­jek­tes eine Umge­bung zur Ver­fü­gung, die die Entwick­lung verteil­ter Algo­rith­men beson­ders unter­stützt. Gle­ich­sam bietet es als Test-Bed und Plat­tform Studieren­den die Möglichkeit, im Pro­jek­trah­men ent­wor­fene Algo­rith­men zu erforschen und auszuw­erten. Dabei sollen vom Nutzer benötigte Knoten dynamisch alloziert wer­den kön­nen.

DVB‑T/H‑SFN-Sendeanlage

Für die Erprobung dig­i­taler Dis­tri­b­u­tion­sszenar­ien und der Kop­plung dig­i­tal­en Fernse­hens mit Next Gen­er­a­tion Net­works betreibt das Pro­jekt sachs­Me­dia einen DVB‑T/H‑Testsenderverbund. Dieser ist inner­halb von Chem­nitz räum­lich verteilt, um die bei­den Uni­ver­sitäts­stan­dorte Reichen­hain­er Straße und Straße der Natio­nen abzudeck­en.

Die Ver­sorgung erfol­gt durch zwei Anten­nenan­la­gen, welche bei ein­er effek­tiv­en Sendeleis­tung von 200W (ERP) betrieben wer­den. Deren Speisung erfol­gt zen­tral aus­ge­hend von der Straße der Natio­nen über das Uni­ver­sitäts-Cam­pus­netz. Ins­beson­dere ist dabei die Notwendigkeit zeitlich­er Syn­chro­ni­sa­tion zur Etablierung eines Sin­gle Fre­quen­cy Net­works (SFN) zur Umge­hung stören­der Inter­feren­zen und ein­er effizien­teren Nutzung der Sendeleis­tung zu nen­nen. Das Sig­nal ist je nach Betrieb­sart mit herkömm­lichen DVB‑T/H‑Empfängern im größeren Umkreis von Cam­pus und Stadtzen­trum auf der Fre­quenz 738 MHz zu emp­fan­gen.

Diese Konzep­tion ermöglicht die Erprobung der Über­tra­gung von per­so­n­en- und orts­basierten Dien­sten. Durch eine Kop­plung der Anlage mit Net­zw­erkar­chitek­turen der Uni­ver­sität und des Pro­jek­tes kön­nen Unter­suchun­gen im Bere­ich Kon­ver­genz hybrid­er Net­ze bew­erk­stel­ligt wer­den.

DVB-H-Labor-Sendeanlage

Nach der Def­i­n­i­tion mobil­er Broad­cast-Szenar­ien wer­den Unter­suchun­gen im Bere­ich der Sig­nal­isierung in het­ero­ge­nen Net­zen unter realen Bedin­gun­gen sowie der Medi­en­per­son­al­isierung durchge­führt. Eben­so lassen sich vorge­se­hene orts­basierte Dien­ste evaluieren, indem Emp­fangs­geräte in klein­er dimen­sion­ierten und teil­weise voneinan­der unab­hängi­gen Sendezellen (ermöglicht durch SFN-Prinzip­i­en in Kom­bi­na­tion mit DVB-H-Para­me­tern der Sende­tech­nik) im Feldtest betrieben wer­den.
Die Anlage beste­ht aus fol­gen­den Kom­po­nen­ten:

• Elec­tron­ic Ser­vice Guide (ESG) Serv­er zur Dien­stsig­nal­isierung im Sende­strom
• H.264-Encoder zur hard­warebeschle­u­nigten (Echtzeit-)Videocodierung
• DVB-H-IP-Encap­su­la­tor zur Ein­bindung von IP-Daten­paketen in den DVB-kon­for­men Sig­nal­strom unter Beach­tung von zeitkri­tis­chen Para­me­tern
• DVB-H-SFN-Adapter zur Syn­chro­ni­sa­tion mehrerer Sendean­la­gen auf gle­ich­er Sende­fre­quenz mit­tels GPS
• MPEG2-to-IP- und IP-to-MPEG2-Adapter für den flex­i­blen Trans­port der sende­fähi­gen Sig­nal­ströme vom Stu­dio zum Sender über ein IP-basiertes Daten­netz (Inter­net)
• DVB-H-SFN-Mod­u­la­toren für die syn­chro­nisierte Fre­quenz­mod­u­la­tion der auszus­trahlen­den Sig­nal­w­erte

DVB‑T/H‑Messpark

Mit Hil­fe des mod­u­laren Mess­parks kön­nen MPEG-2-Trans­port­ströme (TS), welche Video‑, Audio- und weit­ere Dat­en-Dien­ste enthal­ten, gener­iert, überwacht, aufgeze­ich­net und nach erfol­gter Ausstrahlung analysiert wer­den. Kom­po­nen­ten sind dabei ein Gen­er­a­tor-/Reko­r­der­mod­ul zur Erzeu­gung, Auf­nahme und Aus­gabe von TS sowie ein Analy­se­mod­ul zur Unter­suchung aus­ges­trahlter TS.

Wichtige Sig­nal- und TS-Para­me­ter bzw. Struk­turän­derun­gen wer­den vom Analy­se­mod­ul gemessen, (auf Wun­sch gefiltert) aus­gegeben und an spez­i­fis­che Alar­m­mel­dun­gen bzw. War­nun­gen geknüpft. Eben­so ist ein ver­tiefter Ein­blick in Zusam­menset­zung und Kon­sis­tenz aus­ges­trahlter ele­mentar­er MPEG2-Videoströme sowie von in den TS enthal­te­nen Daten­struk­turen bzw. ‑dien­sten möglich. Das Gen­er­a­tor­mod­ul ver­fügt über reich­haltige Messstrom-Bib­lio­theken aus den Bere­ichen MPEG‑2, MPEG‑4/AVC/H.264 und DVB‑H.

DiSA — Digitale Broadcast Automation

Das Play­out-Automa­ti­sa­tion­ssys­tem bildet die Schnittstelle zwis­chen dem Fernsehstu­dio und der Sende­tech­nik, wodurch sich ein naht­los­er Über­gang von der dig­i­tal­en Pro­duk­tion bis zur Erstel­lung des Pro­gram­ma­blaufs ergibt. Sowohl Live- als auch vor­rätige Medi­en­in­halte kön­nen hier organ­isiert, mit Sende-Meta­dat­en angere­ichert und bei Bedarf zeit­ges­teuert zur Ausstrahlung gebracht wer­den. Zusät­zlich sind IP-basierte Play­out-Szenar­ien real­isier­bar.

Fernsehproduktions-Studio

Derzeit noch im Bau befind­lich.

Durch die Kop­plung der dig­i­tal­en Pro­duk­tion im Stu­dio an Sende- und Archivierung­stech­nik kön­nen alle im Pro­duk­tionswork­flow eines Fernsehsenders bein­hal­teten Schritte im Pro­jek­trah­men abge­bildet und getestet wer­den. Durch die Kop­plung des Stu­dios an den instal­lierten Senderver­bund wird eine Erforschung von inter­ak­tiv­en Fernse­hin­hal­ten möglich. Zusät­zlich kön­nen durch die Pro­duk­tion ein­er inter­ak­tiv­en Live-Sendung im Test­stu­dio auch die Möglichkeit­en zur Echtzeit-Anwen­dung der Anno­ta­tions- und Retrievalkom­po­nen­ten eines dig­i­tal­en Videoarchivs im Stu­dioein­satz unter­sucht wer­den.