Java Sound als Plattform für die Entwicklung studiotauglicher Audioapplikationen

Die vorliegende Arbeit versucht, die Eignung von Java Sound als Basisplattform für die Entwicklung studiotauglicher Audioanwendungen zu evaluieren. Dafür werden die Besonderheiten der Audioprogrammierung mit Sampling- und MIDI-Daten erarbeitet und daraus Anforderungen an Audiosoftware für den Studiobereich abgeleitet. Es wird kritisch überprüft, inwieweit Java und Java Sound theoretisch geeignet sind, diese Anforderungen zu erfüllen. Gegenstand der Überprüfung ist dabei sowohl das Java Sound API als auch dessen Implementierungen. Im praktischen Teil werden zwei Sampleeditoren und einige PlugIns entwickelt, um aus der praktischen Erfahrung weitere Ergebnisse zu gewinnen. Abschließend wird eine Gesamtbewertung der Studiotauglichkeit von Java Sound vorgenommen und ein Zukunftsausblick gegeben

Neue Implementierungsmethoden für eingebettete geberlose Motor-Controller basierend auf dem Einsatz von Multi-Core-Mikrocontrollern

Diese Arbeit behandelt den Einsatz von Multi-Core-Mikrocontrollern in softwarebasierten Motor-Controllern zur geberlosen Stromregelung von PMSM. Hierbei werden die Steigerung der Motor-Controller-Performance durch Parallelisierung und die Auswirkungen von Cross-Core-Interferenzen auf das zeitliche Verhalten von Motor-Controllern fokussiert. Es wird eine Generalisierung von geberlosen Stromregelungen durchgeführt, um die allgemeine Parallelisierbarkeit dieser Anwendungen zu beschreiben. Hierauf aufbauend wird gezeigt, unter welchen Rahmenbedingungen eine effektive Steigerung der Regelfrequenz durch Parallelisierung realisierbar ist. Durch die Konsolidierung dedizierter Motor-Controller in ein Multi-Core-System kann Hardware eingespart und dadurch der Energiebedarf um bis zu 50 % gesenkt werden. Eine solche Konsolidierung verursacht regelmäßig Cross-Core-Interferenzen. Um diesem Problem entgegenzuwirken, wird ein Verfahren vorgestellt, das die negativen Einflüsse dieser Seiteneffekte auf die Laufzeiten der Motor-Controller analysiert und quantifiziert. Hierauf aufbauend werden Strategien zur Reduktion der Interferenzen beschrieben und evaluiert. Durch die erzielten Ergebnisse werden Multi-Core-Mikrocontroller als Basis neuer Implementierungsmethoden für Motor-Controller erschlossen. Sie erweitern deren Design- und Implementierungsprozesse, um hier Multi-Core-Mikrocontroller durch Parallelisierung und Konsolidierung effektiv und effizient einzusetzen.This thesis addresses the use of multi-core microcontrollers in software-based motor controllers for the position sensorless control of PMSM. The focus is on increasing the motor controller performance through parallelization and on the effects of cross-core interferences on the temporal behaviour of motor controllers. A generalization of position sensorless current controls is carried out in order to describe the general possibilities to parallelize these applications. Building on this, it is shown under which conditions an effective increase in the control frequency can be achieved through parallelization. By consolidating dedicated motor controllers into one multi-core system, hardware can be saved to reduce energy costs by up to 50 %. Such consolidation causes cross-core interference on a regular basis. To address this problem, a procedure is presented that analyses and quantifies the negative influences of these side effects on the runtimes of the motor controllers. Based on this, strategies for reducing interference are described and evaluated. The results of this work open up multi-core microcontrollers as a base for new implementation methods for motor controllers. They expand the design and implementation processes of motor controllers in order to use multi-core microcontrollers effectively and efficiently through parallelization and consolidation

Eine Netzwerkarchitektur zum Einsatz des Material Exchange Formats für Live-Produktionen im professionellen Fernsehstudio

Der Bereich der Liveproduktion im Fernsehstudio ist geprägt von hohen Anforderungen an Qualität, Zeitverhalten und Zuverlässigkeit bei der Erstellung von Audio- und Videomaterial zur Distribution über Broadcastkanäle. In der Vergangenheit konnten diese Anforderungen nur mit spezieller und damit kostenintensiver Gerätetechnik bewältigt werden. Mit der Entwicklung auf dem Elektroniksektor ist heute einerseits eine Vielzahl von zusätzlichen Distributionswegen mit Inhalten zu versorgen. Andererseits stehen leistungsfähige Geräte auf Basis von Standard-IT-Technologien zur Verfügung, die senderseitig zur Produktion von Material eingesetzt werden können und zusätzlich Datenverarbeitung leisten, welche Produktionsabläufe effizienter gestaltet.Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich vor diesem Hintergrund mit der Anwendung von Standard-IT-Technologien im echtzeitkritischen Bereich der Fernsehstudioproduktion. Dabei besteht insbesondere das Ziel der Integration von Metadatenverarbeitung. Die Arbeit kombiniert dazu Standard-IT-Technologien und ergänzt diese um Konzepte, die die besonderen Anforderungen einer Liveproduktion im Fernsehproduktionsstudio berücksichtigen. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Übertragungstechnologie zum Datenaustausch im Studio aus Standardkomponenten modelliert. Parameter zur Bewertung der Netzwerkleistung und Strategien zur Ressourcenteilung werden diskutiert. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden Prozessoren zur Verarbeitung von Essenzdaten verglichen und über die PC-Plattform in eine universelle Einheit zur Datenverarbeitung integriert. Die Analyse von Komponenten und Abläufen führt zu einer feingranularen Latenzbetrachtung, die eine Grundlage für Optimierungsstrategien mit dem Ziel einer latenzarmen Implementierung darstellt. Das Ziel der Metadatenintegration wird mit dem Einbinden des Material Exchange Formats erreicht, das die synchronisierte Übertragung von Essenz- und Metadaten erlaubt. Die Arbeit identifiziert weiterhin Anwendungsszenarien, in denen Metadaten auch in echtzeitkritischen Live-Produktionen genutzt werden können. Eine prototypische Implementierung bildet abschließend die Grundlage zur Verifikation getroffener Aussagen

Trusted Computing für adaptive Automobilsteuergeräte im Umfeld der Inter-Fahrzeug-Kommunikation

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Sicherheit (Security) von Automobilelektronik, speziell der Kommunikation zwischen Fahrzeugen für Safety-Anwendungen. Hierzu wird die Absicherung der Kommunikation über digitale Signaturen betrachtet und eine prototypische Implementierung auf rekonfigurierbarer Hardware vorgestellt. Darüber hinaus wird die Absicherung der Kommunikationsplattform selbst über die Anwendung von Trusted Computing für rekonfigurierbare Systeme sichergestellt

Mobile Datenbanken - heute, morgen und in 20 Jahren. Tagungsband zum 8. Workshop des GI-Arbeitskreises "Mobile Datenbanken und Informationssysteme" am 28.2.2005 im Rahmen der BTW 2005 in Karlsruhe

Der Workshop Mobile Datenbanken heute, morgen und in 20 Jahren ist der nunmehr achte Workshop des GI Arbeitskreises Mobile Datenbanken und Informationssysteme. Der Workshop findet im Rahmen der BTW 2005, der GI Fachtagung für Datenbanksysteme in Business, Technologie und Web, vom 28. Februar bis zum 01. März 2005 in Karlsruhe statt. Das Workshopprogramm umfasst zwei eingeladene Vorträge sowie sieben wissenschaftliche Beiträge, die vom Programmkomitee aus den Einreichungen ausgewählt wurden. Für den zweiten Workshoptag, der im Zeichen intensiver Diskussionen stehen soll, wurden zwei weitere Einreichungen als Diskussionsgrundlage ausgewählt. Inhaltlich spannt der Workshop einen weiten Bogen: Von fast schon klassischen Fragen aus dem Kernbereich mobiler Datenbanken, wie etwa der Transaktionsbearbeitung in diesen Systemen, bis hin zu neuen Multimediaanwendungen auf mobilen Geräten und von der Anfragebearbeitung in Ad-hoc-Netzen bis zur Analyse des Stands der Technik beim Entwurf mobiler Anwendungen. Diese Breite spiegelt die Breite der Fragestellungen, die bei der Betrachtung von mobiler Informationsnutzung zu Tage treten, wider. Wir hoffen mit unserem Workshop einen Beitrag zum besseren Verständnis dieser Fragestellungen zu liefern und ein Forum zum Austausch von Fragen, Lösungsansätzen und Problemstellungen zwischen Praktikern und Forschern aus dem universitären Umfeld zu bieten

Trusted Computing für adaptive Automobilsteuergeräte im Umfeld der Inter-Fahrzeug-Kommunikation

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Sicherheit (Security) von Automobilelektronik, speziell der Kommunikation zwischen Fahrzeugen für Safety-Anwendungen. Hierzu wird die Absicherung der Kommunikation über digitale Signaturen betrachtet und eine prototypische Implementierung auf rekonfigurierbarer Hardware vorgestellt. Darüber hinaus wird die Absicherung der Kommunikationsplattform selbst über die Anwendung von Trusted Computing für rekonfigurierbare Systeme sichergestellt