Entwicklung und Evaluation einer Audio-Conferencing-Anwendung mit extrem niedriger Latenz für verteiltes Chorsingen

Thema:
Entwicklung und Evaluation einer Audio-Conferencing-Anwendung mit extrem niedriger Latenz für verteiltes Chorsingen
Art:
MA
BetreuerIn:
Raphael Wimmer
ErstgutachterIn:
Raphael Wimmer
Status:
ausgeschrieben
Stichworte:
audio, singing, music, latency, remote, covid-19
angelegt:
2020-05-01

Hintergrund

Viele Chöre können derzeit nicht proben, weil gerade bei Chorproben eine erhöhte Gefahr der Ansteckung mit dem Virus SARS-nCoV-2 besteht. Existierende Videokonferenz-Lösungen sind nicht geeignet für virtuelle Chorproben, da die Latenz dieser Lösungen so hoch ist, dass eine Synchronisation der Sängerinnen untereinander und mit der Chorleitung nicht mehr möglich ist. Ähnliche Probleme haben auch andere Musikerinnen, die miteinander remote musizieren wollen.

Zielsetzung der Arbeit

Ziel der Masterarbeit ist, eine Anwendung zu entwickeln, mit der räumlich verteilte Chöre gemeinsam über das Internet vernetzt singen können. Dazu muss die Latenz der Audioübertragung auf einen akzeptablen Wert reduziert werden. Wie groß „akzeptable“ Latenz sein darf, muss über ein Review der einschlägigen Literatur, Experteninterviews und eigene Studien herausgefunden werden. Weiterhin müssen die funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen an eine solche Anwendung erhoben werden. Auf Basis dieser Anforderungen soll eine geeignete Streaming-Architektur entworfen und implementiert werden, sowie eine benutzerfreundliche Anwendung für Endbenutzer. Die Performanz der entwickelten Lösung soll in automatisierten Benchmarks und einer Benutzerstudie evaluiert werden. Nach Möglichkeit sollen offene Standards und frei verfügbare Bibliotheken verwendet werden.

Konkrete Aufgaben

  • Einarbeiten in das Thema (vor Bearbeitungsbeginn)
  • Erstellen eines Literaturüberblicks (2 Wochen)
  • Beschreibung der involvierten Latenzen (1 Woche)
  • Evaluation der Latenz verbreiteter Audio-/Video-Conferencing-Lösungen (2 Wochen)
  • Erhebung der akzeptablen Latenz beim Chorsingen auf Basis eines Literaturüberblicks und geeigneter eigener Experimente (2 Wochen)
  • Prototypische Implementierung einer Ultra-Low-Latency-Streaming-Architektur (z.B. basierend auf dem Opus-Codec) (3 Wochen)
  • Benchmarking und Optimierung der Latenz (2 Wochen)
  • Benutzerzentrierte Entwicklung einer Anwendung (3 Wochen)
  • Evaluation der entwickelten Anwendung im Rahmen einer Benutzerstudie (2 Wochen)
  • Erstellen der schriftlichen Ausarbeitung (3 Wochen)

Erwartete Vorkenntnisse

  • Grundlagen Digital Audio
  • Programmierung
  • User-Centered Design
  • Hilfreich: Grundkenntnisse in C
  • Hilfreich: Erfahrung im Chorsingen

Weiterführende Quellen

arbeiten/lowlatencychoir.txt · Zuletzt geändert: 01.05.2020 14:09 von Raphael Wimmer
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