embedded world 2018 Automobiltaugliche H.264-Videokompression

Die Automobilindustrie integriert durchschnittlich 12 Kameras pro Modell, Tendenz steigend. Damit sind effiziente und latenzfreie Video-Codecs zunehmend gefragt.
Die Automobilindustrie integriert durchschnittlich 12 Kameras pro Modell, Tendenz steigend. Damit sind effiziente und latenzfreie Video-Codecs zunehmend gefragt.

Das Fraunhofer HHI bietet eine latenzfreie Version des H.264-Codecs an, die auch für Fahrzeugkameras geeignet ist. Er reduziert die Datenlast um den Faktor 10.

Boardnetzwerke übertragen aktuell ein Datenvolumen von etwa einem Gigabit pro Sekunde. Für ambitionierte Pläne wie das autonome Fahren wird diese Geschwindigkeit sicher nicht reichen. Bereits eine HD-Kamera liefert ein so großes Datenvolumen, dass ein 1-Gbit-Netzwerk ausgelastet ist. Entlastung für die Netzwerke liefern Kompressionsverfahren, mit denen sich die zu übertragende Datenmenge um rund das Zehnfache reduzieren lässt.

Im Automotive-Sektor ist der Einsatz von effizienten Standard-Codecs, wie dem H.264-Verfahren, aber nicht ohne weiteres möglich. Die Kompression erzeugt eine gewisse Latenz, die für sicherheitskritische Anwendungen nicht tragbar ist. Sie beträgt beim H.264-Codec in der Regel »fünf bis sechs Bilder pro Sekunde«, erklärt Prof. Benno Stabernack vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI in Berlin.

Datenkomprimierung fast in Echtzeit

Das Institut war maßgeblich an der Entwicklung des H.264-Verfahrens beteiligt. Nun entwickelte die Arbeitsgruppe von Prof. Stabernack eine nahezu latenzfreie Version des Verfahrens, das auch auf der embedded world vorgestellt wird. Industriekunden können es per Lizenz erwerben. »Mit unserer Methode beträgt die Verzögerung nun unter einem Bild pro Sekunde, nahezu Echtzeit. Damit können wir das H.264-Verfahren nun auch für Kameras in Fahrzeugen nutzen«.

Das Mehr an Geschwindigkeit liegt in der Art des Bildabgleichs: Beim Standard-Codec wird ein Bild mit den bereits Übertragenen abgeglichen, um die Differenzen zwischen dem aktuellen Bild und seinen Vorgängern zu errechnen. Nur diese Differenz-Information wird durch das Netzwerk geschickt. Das spart Datenvolumen, dauert aber eine gewisse Zeit.

Schneller zur Differenz-Information

Die Automotive-kompatible Codec-Version ermittelt die Differenz-Informationen nicht mehr aus mehreren Bildern, sondern nur noch aus einem Bild. Die Technologie wurde in einem Chip umgesetzt. Er komprimiert in der Kamera die Bilddaten und  decodiert sie wieder im Bordrechner.

Im nächsten Schritt wollen die Forscher ihr Verfahren auch auf den HEVC-Standard übertragen.