Forschungsprojekt UPCON

Mit UHD-TV wird im Broadcast-Bereich ein neues Format eingeführt, dass neben der vierfachen Bildauflösung vor allem einen höheren Dynamik-, Kontrast- und Farbumfang des Bildmaterials ermöglicht. Mit High-Dynamic-Range und Wide-Color-Gamut (HDR/WCG) – Formaten können sehr große Helligkeitsunterschiede, sehr große Farbumfänge und eine wesentlich vergrößerte Anzahl an Helligkeits- und Farbabstufungen dargestellt werden. Diese Umfänge kommen den Wahrnehmungs-fähigkeiten des menschlichen Auges sehr nahe und sorgen deshalb für ein wesentlich verbessertes Seherlebnis. Während der Umstellung von HD-TV auf UHD-TV, gilt es Bildmaterial oftmals in beiden Formaten vorzuhalten. Nicht nur die Formatumstellung im Broadcast-Bereich, sondern auch qualitativ minderwertige Kamerasysteme oder Archivmaterial als Bildquelle liefern Gründe, um Konversionsverfahren zwischen den Formaten zu entwickeln.

Ziel des Projektes UPCON ist dabei die Entwicklung eines Verfahrens, dass eine wahrnehmungsbezogene Wandlung von Standard-Dynamic-Range – Videosignalen in High-Dynamic-Range Videosignale vornehmen kann. Dabei sollen Verfahren der künstlichen Intelligenz genutzt werden, die in dieser Form noch keine Anwendung im Videobereich finden. Mit Hilfe großer Bilddatensätze sollen Netzwerkstrukturen auf den Anwendungsfall trainiert werden. In einer Echtzeit-Inferenz-Umgebung sollen die trainierten Netzstrukturen genutzt werden, um die entsprechende Formatwandlung durchzuführen. Während des Übergangs zwischen HD-TV und UHD-TV kann nicht nur eine Farbraumwandlung von Nöten sein, sondern bei stark beschädigtem Bildmaterial kann auch eine Bildinhaltsrekonstruktion eingesetzt werden.

Diese Verfahren sollen unter Zuhilfenahme der Erkenntnisse aus dem Vorgängerprojekt EVI entwickelt werden. Die Anwendung der dann entwickelten Verfahren soll nicht nur in einer Referenz-GPU-Implementierung möglich sein, sondern ebenfalls in einer portablen FPGA-Lösung und in einer Cloud-Umgebung, für die die beiden Projektpartnerfirmen zuständig sind.