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DaVid: Optische Freiraum-Datenübertragung mittels Videodisplays und Kameras

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Projektbeschreibung:

DaVid (Optische Freiraum-Datenübertragung mittels Videodisplays und Kameras) ist ein neuartiges Verfahren zur optischen Freiraum-Datenübertragung zwischen einem Display als Sender und einer Kamera als Empfänger. Die Daten werden dem vom Display dargestellten Videoinhalt derart überlagert, dass sie für den menschlichen Betrachter nicht sichtbar sind. Mithilfe einer Kamera – beispielsweise der eines Smartphones –  kann das überlagerte Signal empfangen und die gesendeten Daten können rekonstruiert werden. Aufgrund der hohen Pixelanzahl heutiger Displays und Kameras lassen sich durch räumlich parallele Übertragungen trotz vergleichsweise niedriger Bildwiedergabe- und Aufnahmeraten hohe Datenraten erzielen. Öffentliche Werbe- und Informationsbildschirme könnten mithilfe des Verfahrens beispielsweise durch Zusatzinhalte erweitert werden, welche der Nutzer durch kurzes Filmen des Displays auf sein Smartphone herunterladen kann.

Am Lehrstuhl für Kommunikationstechnik wird an verschiedenen Varianten des Übertragungsverfahrens gearbeitet, welche sich durch eine unterschiedliche Schwerpunktgewichtung (Datenrate, Übertragungssicherheit, etc.) voneinander abgrenzen. Als Sender fungieren verschiedene LCD-TVs und -Computermonitore sowie ein 55 Zoll OLED-TV. Als Empfänger werden zwei Global-Shutter-Industriekameras sowie verschiedene aktuelle Smartphones verwendet. Auf Basis der zunächst in Matlab realisierten Empfängersoftware wurde eine App für Android-Smartphones entwickelt, welche die mobile Datendecodierung ermöglicht. Die bisher maximal mit dem Übertragungsverfahren erzielte Datenrate beläuft sich auf knapp 14 Mbit/s bei Bitfehlerwahrscheinlichkeiten im Bereich von 10-3 vor der Fehlerkorrektur. Durch geeignete Kanalcodierungsverfahren wird eine quasi fehlerfreie Datenübertragung erzielt.

 

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Kontakt

M.Sc. Christian Brauers
M.Sc. Johannes Klein
M.Sc. Jianshuang Xu
M.Sc. Jörn Jochims