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Pensieve: KI soll stockendes Videostreaming verhindern

Das System Pensieve setzt auf künstliche Intelligenz, um das Abspielen von Videostreams flüssiger zu machen und das Buffering zu optimieren.

Sekundenlanges Nachladen oder kurze Ruckler mitten im Film: Bereits kleine Störungen können das Nutzerlebnis beim Videostreaming erheblich beeinträchtigen. Ursache dafür ist, dass Videodateien für die schnellere Übertragung in einzelne Teile zerlegt werden. Um eine optimale Wiedergabe zu erreichen, werden Algorithmen für adaptive Bildraten (ABR-Algorithmen) eingesetzt, die auf Basis der Verbindungsqualität entscheiden, in welcher Qualität Inhalte übertragen werden.

Trotz der bereits recht ausgefeilten Technologie können die ABR-Algorithmen bisher nur auf Situationen reagieren, aber keine Vorhersagen treffen. Darum kommt es immer wieder zu Fehlern, die sich in Form pixeliger Bilder oder einer stockenden Wiedergabe bemerkbar machen. Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) wollen dieses Problem nun mit künstlicher Intelligenz (KI) lösen.

30 prozent weniger buffering mit pensieve

Sie haben das KI-System Pensieve entwickelt, das die Verbindungsqualität im Netz mithilfe von maschinellem Lernen vorhersieht. Anhand dieser Prognosen entscheidet das System vorab, wann und unter welchen Bedingungen welcher ABR-Algorithmus verwendet werden soll. Getestet wurde Pensieve sowohl im WLAN als auch im LTE-Netz. Dabei konnten Videos mit bis zu 30 Prozent weniger Ladephasen gestreamt werden als mit den gängigen ABR-Algorithmen.

Pensieve nutzt maschinelles Lernen, um das Videostreaming zu optimieren.
Pensieve nutzt maschinelles Lernen, um das Videostreaming zu optimieren. Bild: MIT – CSAILMontage

Das Verhalten der KI kann laut ihren Entwicklern an die Erfordernisse unterschiedlicher Streamingportale angepasst werden. „Es ist zudem denkbar, dass Nutzer die Videoübertragung für sich personalisieren“, sagt MIT-Professor Mohammad Alizadeh. „Je nachdem, ob ihnen Auflösung oder Streaming ohne Ladephasen wichtiger ist.“

Der nächste Schritt besteht nun darin, Pensieve für Virtual-Reality(VR)-Anwendungen in 4K-Auflösung zu testen. „Die Bitraten, die für VR in 4K-Qualität erforderlich sind, können schnell hunderte Megabit pro Sekunde übersteigen“, erklärt Alizadeh. „Das können unsere heutigen Netzwerke nicht leisten.“ Der Forscher und sein Team sind davon überzeugt, dass KI-Systeme wie Pensieve die Übertragung von VR-Inhalten deutlich verbessern können. Die bisherigen Versuche böten lediglich einen ersten Eindruck davon, was mit künstlicher Intelligenz in Zukunft noch möglich sei.

Cover-Foto: Flickr – Indi Samarajiva (CC BY 2.0) – Montage

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