Bessere Tonqualität für Videokonferenz-Anlagen
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- Elisabeth Schumacher
- vor 6 Jahren
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Transkript
1 Bessere Tonqualität für Videokonferenz-Anlagen
2 Bessere Tonqualität für Videokonferenz-Anlagen 10. Workshop des VCC "Videokonferenzen im Wissenschaftsnetz" Stefanie Frank Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS Public Relation und Marketing
3 Agenda - Die Fraunhofer-Gesellschaft und das Fraunhofer IIS - Anforderungen an die Tonqualität bei Videokonferenzen - Überblick: Audiocodecs für Videokonferenz-Anlagen - ITU-T: G.711, G.722, G.728, G.729, G C - MPEG-4 AAC Low Delay (AAC-LD) - Ausblick: - AAC-Enhanced Low Delay (AAC-ELD) - Spatial Audio Object Coding (SAOC) - Fazit: Bessere Audioqualität in Videokonferenz-Anlagen Seite 3
4 Die Fraunhofer-Gesellschaft Gegründet 1949 und als gemeinnützig anerkannt Itzehoe Rostock Aufgabe Angewandte Forschung Bremen Hannover Braunschweig Golm Berlin Oberhausen Magdeburg Duisburg Dortmund Halle Aachen Schmallenberg Dresden St. Augustin Euskirchen Jena Ilmenau Chemnitz Darmstadt Würzburg Kaiserslautern Erlangen, Nürnberg, Fürth St. Ingbert Saarbrücken Karlsruhe Pfinztal Stuttgart Freiburg Freising München Holzkirchen Standorte 56 Institute an 40 Standorten in Deutschland; weitere Niederlassungen in Europa, in den USA in Asien Mitarbeiter Finanzierung Rund (überwiegend Wissenschaftler und Ingenieure) ca. 66% durch Industrieprojekte und öffentliche Projekte und Seite 4
5 Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS Gegründet: 1985 Standorte: Erlangen, Fürth, Nürnberg, Dresden Mitarbeiter: ca. 480 Finanzierung: > 80% Projekte < 20% Grundfinanzierung Seite 5
6 Abteilung Audio und Multimedia-Echtzeitsysteme Mitarbeiter Schwerpunkt rund 100 (plus 40 Studenten) Audiocodierung und Echtzeit- Signalverarbeitung Zusatztechnologien für Multimedia- Systeme (Videocodierung, Digital Rights Management, IP Streaming, Digital Broadcasting, Datendienste) Referenzen erfolgreiche Projektarbeiten seit 1987 Entwickler-Team von mp3, AAC, MPEG-4 Audio,... Seite 6
7 Agenda - Die Fraunhofer-Gesellschaft und das Fraunhofer IIS - Anforderungen an die Tonqualität bei Videokonferenzen - Überblick: Audiocodecs für Videokonferenz-Anlagen - ITU-T: G.711, G.722, G.728, G.729, G C - MPEG-4 AAC Low Delay (AAC-LD) - Ausblick: - AAC-Enhanced Low Delay (AAC-ELD) - Spatial Audio Object Coding (SAOC) - Fazit: Bessere Audioqualität in Videokonferenz-Anlagen Seite 7
8 Anforderungen an die Tonqualität bei Videokonferenzen - geringe Verzögerungszeit (Delay) - lange Verzögerungszeit wirkt unnatürlich - Ton muss synchron mit Bild sein - gute (Sprach-)Verständlichkeit (Hintergrundgeräusche, mehrere Sprecher) - natürliche Sprache - Multikanal-Fähigkeit entspannte, weniger anstrengende Videokonferenzen Seite 8
9 Agenda - Die Fraunhofer-Gesellschaft und das Fraunhofer IIS - Anforderungen an die Tonqualität bei Videokonferenzen - Überblick: Audiocodecs für Videokonferenz-Anlagen - ITU-T: G.711, G.722, G.728, G.729, G C - MPEG-4 AAC Low Delay (AAC-LD) - Ausblick: - AAC-Enhanced Low Delay (AAC-ELD) - Spatial Audio Object Coding (SAOC) - Fazit: Bessere Audioqualität in Videokonferenz-Anlagen Seite 9
10 Überblick: Audiocodecs für Videokonferenz-Anlagen Standard Audiobandbreite Bitrate Delay Jahr Anwendung ITU-T G.728 3,5 khz 16 kbit/s 0,6 ms 1992 Polycom, Sony, VCON ITU-T G.711 3,5 khz 64 kbit/s 0,1 ms 1977 Polycom, Sony, VCON ITU-T G.729 3,5 khz 8 kbit/s 15 ms 1990 Polycom, Sony, VCON ITU-T G khz 48, 56, 64 kbit/s 1,5 ms 1988 Polycom, Sony, VCON ITU-T G C MPEG-4 AAC- LD 14 khz > 16 khz 24, 32, 48 kbit/s kbit/s pro Kanal 40 ms 20 ms Polycom Überblick Seite 10
11 Überblick: Audiocodecs für Videokonferenz-Anlagen audio quality CD like Quality (BW >15 khz) AAC-ELD (64kbps) AAC-LD (64 kbps) AAC-ELD (32kbps) Wide Band (BW 7 khz) G.722 G c (24-48kbps) Narrow Band (BW 3.5 khz) G.711 G.728 G algorithmic delay in ms Seite 11
12 Besonderheiten von MPEG-4 AAC-LD - gehörangepasster Audiocodec (basierend auf MPEG AAC-LC) für alle Arten von Audiosignalen gut geeignet - volle Audiobandbreite - robust gegenüber Paketverlusten - Mono, Stereo oder Multikanal Videokonferenzen 1995 Einzelsprecher (G.728, H.261) viele Sprecher (G.728, H.261) Videokonferenzen 2008 Einzelsprecher (MPEG-4 AAC-LD, H.264) viele Sprecher (MPEG-4 AAC-LD, H.264) Seite 12
13 Klangbeispiele: AAC-LD mit Paketverlusten I00III0II00III000III0I0II AAC LD bei gestörter Übertragung 64 kbit/s pro Kanal Fehlerrate 0%.. 50% MPEG-4 AAC-LD bei gestörter Übertragung Seite 13
14 Audioqualität von AAC-LD MUSHRA Test für Sprachsignale (12 Experten) hidden reference anchor 3.5 khz anchor 7.0 khz AAC-LD (32 kbit/s) AAC-LD (64 kbit/s) G.722 (64 kbit/s) Referenz: ETSI NG DECT#03, April 2006 Seite 14
15 VC/TC Systeme, die AAC-LD/LC einsetzen Tandberg MXP Mayah CENTAURI Tandberg MXP Sony PCS-TL50P VCON HD4000/HD5000 Lifesize Telos Zephyr Xstream Musicam Netstar Source Elements Codian MCU 4200 Comrex Access Cisco Telepresence Apple ichat several others in pipe 2006: Codian MCU 2007: Apple ichat Seite 15
16 Cisco Telepresence Audio: - 3 Kanäle AAC-LD 48kHz Video: - 3 x H p Quelle: Cisco Seite 16
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