Signaalinkäsittely ja äänen miksaaminen WebRTC-sovelluksessa

Abstract

Työn tavoitteena oli löytää selityksiä ja ratkaisuja reaaliaikaisten ja kaksisuuntaisten etäpalveluiden välittämiseen kehitetyn WebRTC-teknologiaan perustuvan kuvapuhelusovelluksen äänen- ja kuvanlaadun ongelmiin tutkimalla WebRTC-ohjelmistoprojektin teknologioita ja signaalinprosessointikomponenttien toimintaa. Lisäksi työssä selvitettiin mahdollisuuksia helppokäyttöisen mikserisovelluksen toteuttamiseen, jota voitaisiin käyttää taustamusiikin miksaamiseen ohjaajan äänistriimiin. Tämän avulla voitaisiin luopua kalliiden ja ääniteknistä osaamista vaativien ulkoisten äänilaitteiden käytöstä. Työn ensimmäinen vaihe oli tutkia WebRTC:n arkkitehtuurin, rajapintojen ja protokollien määrittelyjä. Näin saatiin selville, mitkä tekijät WebRTC-sovelluksessa voivat vaikuttaa heikentävästi äänen- ja kuvan laatuun. Työn toisessa vaiheessa tutustuttiin tarkemmin WebRTC:n signaalinkäsittelykomponenttien toimintaan sekä testattiin niiden toimivuutta erilaisille äänisignaaleille. Työn kolmannessa vaiheessa suunniteltiin, miten Sanoste Oy:n ohjaajan selainsovellukseen integroitava ja automatisoitu äänimikserisovellus voitaisiin toteuttaa olemassa olevien teknologioiden ja Web API:en avulla. Suunnittelutyössä kehitettyjen ratkaisujen todentamiseksi työn aikana kehitettiin myös toimiva mikserisovelluksen prototyyppi. Työn aikana tehdyn tutkimustyön ja testausten tuloksena syntyi selkeä kuva siitä, miten WebRTC:n signaalinkäsittelykomponentit vaikuttavat äänenlaatuun etenkin musiikkia sisältävien äänisignaalien kohdalla. Lisäksi tutkimuksien avulla löydettiin myös muita tekijöitä, kuten WebRTC:n ruuhkanhallintaominaisuus, jotka voivat vaikuttaa äänen- ja kuvanlaatuun usean osallistujan kuvapuhelussa. Mikserisovelluksen prototyypin avulla voitiin myös osoittaa, että taustamusiikin miksaamiseen vaadittavat ominaisuudet tarjoavan mikserisovelluksen toteuttaminen on mahdollista olemassa olevien Web API:en avulla.