title: Full HD Videokonferenzsystem auf Basis von Standard-Hardwarekomponenten und freien Softwarelösungen
Creators: name: Waldhauser, Gernot
Publisher: name: FH CAMPUS 02 (CAMPUS 02 Fachhochschule der Wirtschaft)
Year: 2023
Subjects: subject: 006 Spezielle Computerverfahren

description: Videokonferenzsysteme sind ein Teilbereich der Unified Communications. Letztere beinhalten, unter anderen, auch Instantmessaging und Content Sharing und komplettieren somit die Kommunikationsmöglichkeiten. Die Masterarbeit Full HD Videokonferenzsystem auf Basis von Standard-Hardwarekomponenten und freien Softwarelösungen ist motiviert von verhältnismäßig teuren Lösungen am Markt und dem Spaß, sich mit computerbasierten Lösungen zu beschäftigen. Nach der Aufstellung, welche Komponenten bei einem Videokonferenzsystem beteiligt sind, werden notwendige Voraussetzungen herausgearbeitet, die für ein Full-HD-Videokonferenzsystem notwendig sind. Aus diesen Anforderungen werden unterschiedliche Umsetzungsvarianten abgeleitet. Im Anschluss wird eine mögliche Umsetzungsvariante mit einem Raspberry Pi 3 und einer Kamera, die H.264-kodierte Videodaten liefert, experimentell umgesetzt. Dabei ist es kein Ziel, eine fertige, einsetzbare Lösung zu erstellen, sondern nur, zu verifizieren, ob die Hardware fähig ist, die ihm gestellte Aufgabe zu erfüllen. Da die Latenzzeit sowohl der Audiodaten als auch der Videodaten unter 450 Millisekunden liegt, konnte die Hypothese H1 bestätigt und die Hypothese H0 widerlegt werden. Dementsprechend kann die Forschungsfrage mit der oben genannten Auswahl an Hardware beantwortet werden. Da die gemessene Latenzzeit inklusive einer höheren WAN Latenz jedoch über 300 Millisekunden liegen kann, muss zur Kenntnis genommen werden, dass die empfundene Qualität als nicht optimal wahrgenommen werden könnte. Es müsste entsprechend später festgestellt werden, ob sich diese Latenz auf dieser zugrundeliegenden Hardware weiter reduzieren lässt, oder ob es notwendig ist, eine andere Hardwarealternative in Betracht zu ziehen. Davon abgesehen, fehlt für ein einsetzbares Produkt eine Benutzeroberfläche. Auch könnte in Zukunft der Einsatz von H.265, die Steigerung der Auflösung auf 4K, sowie die Komplettierung der Features in Richtung Unified Communications von Interesse sein.
description: Video conferencing systems are part of unified communications. Unified communications include instant messaging and content sharing, completing communications options. This master thesis, Full-HD Video Conferencing System Based on Standard Hardware Components and Free Software Solutions, is motivated by seeking methods to avoid expensive commercial solutions, as well as by the joy of refining computer-based solutions. After listing all components needed for Full-HD video conferencing system, all necessary requirements are outlined. Different implementation options are derived based on these requirements. Subsequently, one possible variation with a Raspberry Pi 3 and a camera delivering a H.264 coded video stream is implemented. However, building a fully functioning solution is beyond the scope of this thesis. The implementation confirms that the hardware can perform this task. Hypothesis H1 is proven and hypothesis H0 disproven, as the latency of the audio and video data is under 450 milliseconds. Therefore, the research question, which hardware is necessary to implement a cost-efficient Full-HD video conferencing system with standard components?, is answered with the selected hardware. As the latency, including a possible high-network latency, can exceed 300 milliseconds, this solution is considered suboptimal. It would be necessary to determine whether the latency can be reduced by optimizing the software or whether more powerful hardware is needed. Furthermore, a user-friendly interface is needed. In the future, the use of H.265, a higher resolution than Full-HD, as well as other features for unified communications could be interesting.