Deutsch

Das Forschungsszenario des vernetzten Hauses beschreibt eine Umgebung, innerhalb derer Geräte und Dienste miteinander über ein gemeinsames Netzwerk kommunizieren. Falls die Ideen und Konzepte der ambienten Intelligenz bei der Entwicklung der Dienste berücksichtigt werden, so kann die Umgebung adaptiv auf Benutzer und Ereignisse reagieren. Hierzu verwenden die zugrunde liegenden Systeme verschiedenste Arten von Sensoren, deren Signale verarbeitet und analysiert werden. Die dabei gewonnen Daten enthalten Informationen über den Kontext der Systemnutzung, welche eine notwendige Grundlage für die Realisierung von ambienter Intelligenz sind.

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein neues Verfahren zur akustischen Szenenanalyse vorgestellt, welches Datenströme von akustischen Signalen mit niedriger Verzögerung analysiert. Die gewonnenen Daten geben Aufschluss über Sprecher und akustische Ereignisse sowie deren Position im Raum. Als Erweiterung des Ansatzes wird eine Kombination der akustischen Szenenanalyse mit einer Gesichtsidentifikation gezeigt. Dies führt auf ein System zur audio-visuellen Sprecheridentifikation. Dabei wird eine Kamera anhand von akustischen Positionsschätzungen und detektierten Gesichtern auf einen Sprecher ausgerichtet.

Die Integration der akustischen Szenenanalyse in das Konzept der vernetzten Hausumgebung erfolgt durch die Verwendung einer Middleware. Hierbei werden die Informationen der akustischen Szenenanalyse entsprechend einer Ontologie beschrieben und anschließend über standardisierte Schnittstellen anderen Diensten zur Verfügung gestellt.

Abschließend wird ein System zur ambienten Kommunikation als Beispiel für eine kontextbewusste Applikation vorgestellt. Es nutzt die audio-visuelle Kamerasteuerung und die Informationen der akustischen Szenenanalyse, um Benutzern während einer Kommunikation eine größtmögliche Bewegungsfreiheit im Haus zu ermöglichen. Die Integration der ambienten Kommunikation erfolgt als Teil der Middelware des vernetzten Hauses.

English

The research scenario of the connected home describes an environment, where devices and services communicate with each other sharing a common network. If the system design follows the ideas and concepts of ambient intelligence, the environment will be able to react adaptively on users and events. For this the underlying systems use different kinds of sensors, whose signals are processed and analyzed. The retrieved data include information about the context the system is used in and thus represent the necessary basis for ambient intelligence to be realized.

In this thesis a new method for the acoustic scene analysis is proposed, which analyzes data streams of acoustic signals with a low latency. The acoustic data provides information about users, events and their position within a room. As an extension the combination with a face identification is shown. This results in a system for audio-visual speaker identification. Here the camera is focused on speakers according to acoustic position estimates and detected faces.

The integration of the acoustic scene analysis in the concept of the connected home is realized by using a middleware. The information from the acoustic scene analysis is described according to an ontology and subsequently provided to other services via standardized interfaces.

In conclusion a system for ambient communication is considered as an example of a contextaware application. It uses the audio-visual camera control and the information gathered by the acoustic scene analysis to give the user a maximum degree of mobility in the home environment during a communication. The ambient communication system is integrated as a part of the connected home middleware.