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Sounderlebnis wie im Kino und fairer Tausch im Internet


Am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand auf der CeBIT

Surround-Sound für unterwegs

12.02.2007 - Mitten drin stehen im Geschehen - dieses Gefühl vermittelt Surround-Sound. Bisher benötigte man für das ultimative Klangerlebnis riesige Datenpakete. Auf der CeBIT vom 15. bis 21. März zeigen die Forscher am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand (Halle 9, Stand B36), wie sich mit einer Software Audio-Dateien soweit verschlanken lassen, dass selbst Surround-Sound schnell übertragen und gespeichert werden kann.

Ein Sounderlebnis wie im Kino ist mit einer Datenflut verbunden: Der Tontechniker mischt Dutzende von Mikrofonaufnahmen ab und erstellt daraus Dateien, die über sechs Kanäle ausgestrahlt werden. Der Mitschnitt eines Robbie Williams Konzerts füllt eine Audio-DVD. Derartige Mammutdateien lassen sich auf der Surround-Sound-Anlage zu Hause oder im Auto abspielen. Für die schnelle Übertragung via Internetradio oder die Speicherung auf dem MP3-Player sind sie jedoch zu groß. »Damit Surround-Sound für den Verkauf über Webshops oder für Internetradios interessant wird, muss die Datenrate drastisch reduziert werden«, erklärt Matthias Rose vom Fraunhofer- Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen.

Die Forscher haben zusammen mit den Ingenieuren von Agere Systems einen neuen Weg zur Verschlankung der Datenpakete gefunden: Eine Software reduziert den Datenstrom auf ein Stereosignal. In diesen »Downmix« werden Zusatzinformationen hineingepackt. Anschließend lässt sich die Datei komprimieren und übertragen. Der Empfänger liest die Zusatzinformationen wieder aus und kann mit ihrer Hilfe das Original annähernd wieder herstellen. »Diese Vorgehensweise vereint die Vorteile der bisherigen Verfahren: Der Surround-Klang lässt sich platzsparend und in bester Qualität speichern oder übertragen - und genau das ist die Basis für MP3 Surround«, so Rose. »MP3 Surround ist die Multikanalerweiterung des Audiokompressionsstandards MP3.«

MP3 reduziert den Datenstrom: Diejenigen Signalanteile, die für das menschliche Ohr gar nicht oder nur schlecht wahrnehmbar sind, werden ungenau, dafür aber platzsparend abgespeichert. Dazu kommen die Zusatzinformationen für die verschiedenen Kanäle: beispielsweise die Differenzen der Laufzeiten der Audiosignale zwischen den Lautsprechern oder die Lautstärkeunterschiede. Die Software verpackt das codierte Stereosignal sowie die Soundparameter in eine MP3-Surround-Datei, die dann verschickt oder abgespeichert werden kann. Sie kann von jedem MP3-Player abgespielt werden: Besitzt dieser einen MP3-Surround-Chip und ist zudem an sechs Boxen angeschlossen, so kommt der Rundumklang voll zum Tragen, anderenfalls ertönt die Musik wie gewohnt in Stereo.

Der Siegeszug der neuen Technik hat begonnen: Erste Hersteller haben MP3 Surround bereits in ihre Produkte integriert: So stattet die deutsche Softwareschmiede Magix viele Entertainment- , Musik- und Videoprodukte mit MP3 Surround aus. Auch die professionelle Audiobearbeitungssoftware Cubase 4 von Steinberg unterstützt das neue Surroundformat. Und im Videobereich bietet die Firma DivX entsprechende DVDs. Zahlreiche große Unterhaltungselektronikkonzerne wie Samsung, Sony oder LG haben MP3 Surround lizenziert.

Trotz dieses guten Starts wird es noch dauern, bis sich der Rundumklang durchsetzt, das weiß auch Rose. »Es ist wie einst der Übergang von Mono zu Stereo: Der kam auch nicht über Nacht. Die Kunden stiegen nach und nach um und irgendwann war die neue Technik selbstverständlich.« Mittlerweile gibt es MP3 Surround sogar für mobile Abspielgeräte. Die Ensonido-Technik, die ein räumliches Klangerleben über Kopfhörer vermittelt, wurde von Forschern am IIS entwickelt: »Kopfhörer haben zwar nur zwei Kanäle - einen für das rechte und einen für das linke Ohr - wir können aber einen Surroundklang erzeugen, indem wir den Weg, den der Ton normalerweise von den Lautsprechern zu den Ohren zurücklegt, nachbilden: Ein Ton, der von links hinten kommt, trifft beispielsweise ein kleines bisschen früher und lauter am linken als am rechten Ohr ein. Diesen Unterschied bildet die Software nach«, sagt Jan Plogsties, Projektleiter der Ensonido-Entwicklung. So entsteht im Kopfhörer tatsächlich der räumliche Klangeindruck, wie man ihn von einer Surroundanlage gewohnt ist. Die Voraussetzung für den neuen Rundumklang ist bisher, dass der Musiktitel als Surrounddatei vorliegt. Damit sind zunächst nur neu abgemische Titel verfügbar. Doch das System soll sich schon bald öffnen: Die Erlanger Fraunhofer-Forscher arbeiten an einem MP3 SXKonverter, der aus Stereo-MP3-Musik Surroundmusik macht und diese auch gleich als MP3-Surround-Datei abspeichert. »Die MP3-Surround-Familie ist so nach allen Seiten offen«, sagt Rose. »Und bald schon wird MP3 Surround so selbstverständlich sein wie heute Stereo.«


Mehr vom Fraunhofer-Gemeinschaftsstand auf der CeBIT
Fairer Austausch im Internet

04.01.2007 - Tauschen Internetnutzer untereinander Lieder oder Videos aus, sind sie - was die Rechtslage angeht - oft überfragt. Ist der Austausch legal? Oder verletzt er Urheberrechte? Die Software CONFUO©O schützt Anwender und Urheber vor illegaler Verbreitung von Inhalten.

Welches Lied darf über das Internet getauscht werden? Verletzt der Austausch Urheberrechte? Anwender sind hier oft überfragt, Urheber verärgert. Der Austausch von Liedern, Videos oder Podcasts läuft meist über Peer-to-Peer-Netze, P2P, bei denen alle Computer gleichgestellt sind und jeder PC-Nutzer gleichzeitig Inhalte anbieten und herunterladen kann. Diese Netze bieten den Vorteil, dass jeder Computer Speicher- und Rechenkapazität liefert und die Betriebskosten verteilt werden. Das System birgt jedoch auch Nachteile: Haben Künstler oder Radiosender Inhalte in ein P2P-Netz eingestellt, gewinnt die Verteilung eine Eigendynamik und kann nicht mehr gestoppt werden.

Die Software CONFUO©O, die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD entwickelt haben, bereitet diesen Problemen ein Ende. »Will jemand ein Lied tauschen, für das er keine Rechte besitzt, stoppt CONFUO©O den Austausch«, sagt Martin Schmucker, Wissenschaftler am IGD. »Der Benutzer geht somit sicher, dass er jederzeit legal handelt. Gleichzeitig werden auch die Systembetreiber und -entwickler, die für die Sicherheit des Systems verantwortlich sind, vor bösen Überraschungen geschützt.« Ein weiterer Vorteil: Bereits eingestellte Inhalte können jederzeit zurückgezogen werden.

Doch woher weiß die Software, welches Lied und welcher Film getauscht werden darf? »Inhalte, die urheberrechtlich geschützt sind, stehen auf einer schwarzen Liste«, sagt Schmucker. »Über Liedcharakteristika, ähnlich der Melodie, vergleicht CONFUO©O die Inhalte.« Das bietet gegenüber dem Vergleich der Bitmuster den Vorteil, dass Inhalte auch dann erkannt werden, wenn sie komprimiert oder in anderen Dateiformaten gespeichert werden. Die Überwachungsinstanzen liegen auf einem zentralen Server, die Inhalte dagegen auf den Peers.

Mit CONFUO©O ist nachvollziehbar, wie oft Inhalte getauscht wurden. Stellt ein Anwender etwa ein Lied ein, das dem System nicht bekannt ist, so weist ihn ein Warnhinweis darauf hin, dass er für den Inhalt verantwortlich ist. Verletzt er damit Urheberrechte, kann das Ausmaß des Schadens genau festgestellt und der Anwender haftbar gemacht werden. »Zudem erlaubt die Information, wie oft ein Inhalt ausgetauscht wurde, beliebige Geschäftsmodelle«, sagt Schmucker. »Beispielsweise könnte eine Flatrate-Gebühr gerecht an alle Urheber verteilt werden.« Auf der CeBIT, die vom 15. bis 21. März in Hannover stattfindet, wird CONFUO©O auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 9, Stand B36 vorgestellt.

Quelle im Internet und weitere Informationen unter: www.fraunhofer.de


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Sie haben eine Frage zum Thema "Sounderlebnis wie im Kino und fairer Tausch im Internet"? Sie würden gern mehr über Surround-Sound und Surround-Klang erfahren? Über einige Themen können wir auch nur berichten, doch einige Antworten auf häufig gestellte Fragen finden Sie unter dem Stichpunkt Glossar und einige weiterführende Erläuterungen unter Brennpunkte I und II. An der Erweiterung dieser Stichpunkte und Rubriken arbeiten wir.