Master 2012 2013
Stages de la spécialité SAR
Horloges et approche GALS dans Antescofo


Site :UMR 9912 sciences et technologies de la musique et du son (Ircam, CNRS, UPMC, Inria)
Lieu :IRCAM, 1 place Igor Stravinsky, 75004 Paris
Encadrant : Jean-Louis Giavitto & Arshia Cont & Florent Jacquemard
Dates :du 01/03/2013 au 30/08/2013 (modulable)
Rémunération :indeminités de stage
Mots-clés : Parcours ATIAM : Informatique musicale, Parcours ATIAM : Traitement du signal

Description

Le stage proposé se déroule dans le contexte du projet Antescofo (http://repmus.ircam.fr/antescofo). Ce logiciel, utilisé par des compositeurs (Boulez, Manoury, Stroppa, ...), combine un module de suivi de partition polyphonique avec un langage synchrone pour la composition musicale. Le module de suivi permet, à partir d’un flux audio provenant de l’interprète, la reconnaissance automatique en temps réel de la position courante dans la partition, des événements musicaux et du tempo de l’interprétation. La partie réactive permet de synchroniser la performance instrumentale avec des actions électroniques (synthese, spatialisation).

Dans le cadre de ce stage, nous voulons étendre les constructions synchrones offertes par Antescofo et étudier plus précisément les apports de l’approche GALS (Globalement Asynchrone et Localement Synchrone) dans un contexte d’interaction où il faut articuler les flux audio bas niveaux et leur traitement synchrone, avec le temps symbolique de la partition (tempo) et le traitement des événements asynchrones de l’environnement.

L’interprétation de l’instrumentiste ne respecte pas exactement la spécification de la partition : par exemple le tempo peut fluctuer. La détection d’un événement musical (par exemple une noté jouée par un instrumentiste) est donc un événement asynchrone. Cet événement déclenche des actions électroniques notées sur la partition qui correspondent souvent à un calcul synchrone à grain fin, comme par exemple une chaîne de calcul DSP pour réaliser un filtrage ou encore la résolution numérique d’EDP pour une synthèse par modèle physique. Les couches basses du calcul de chaque processus doivent être localement synchrones mais l’ordonnancement global des processus entre eux est asynchrone. L’exécution (l’interprétation) d’une partition correspond donc à un modèle de processus Globalement Asynchrone et Localement Synchrone (GALS).

L’approche GALS a été initialement développée dans le domaine de la conception des circuits quand il n’est pas possible de synchroniser tous les éléments d’un système sur une seule horloge globale. Nous voulons adapter cette approche à l’articulation des différentes échelles de temps des processus musicaux afin de concilier contraintes temporelles synchrones et asynchrone dans un contexte où il faut gérer plusieurs échelles temporelles hétérogènes, un défi majeur dans tout moteur multimédia.

Après l’étude de la bibliographie existante, on proposera de nouvelles structures de contrôle temporel permettant de gérer finement les différentes échelles temporelles et leurs relations. On appliquera ces propositions à l’intégration de processus Faust en tant qu’actions dans Antescofo, en réponse à des demandes de compositeurs.

Bibliographie

J. Echeveste, A. Cont, J.-L. Giavitto and F. Jacquemard (2011). Formalisation des relations temporelles entre une partition et une performance musicale dans un contexte d’accompagnement automatique. Modélisation des Systèmes Réactifs (MSR’11). Lilles, novembre 2011.

Fober, Dominique ; Orlarey, Yann ; Letz, Stéphane (2011). "Faust Architectures Design and OSC Support". Proceedings of the 11th Int. Conference on Digital Audio Effects (DAFx-11) : 213–216.

A. Malik, Z. Salcic, P.S. Roop, A. Girault. SystemJ : A GALS Language for System Level Design. COMLAN, 36(4):317-344, December 2010

J. Muttersbach, T. Villiger, W. Fichtner (2000). Practical Design of Globally-Asynchronous Locally-Synchronous Systems. ASYNC, pp.52, Sixth International Symposium on Advanced Research in Asynchronous Circuits and Systems (ASYNC’00), 2000

J. Ouy (2006). A Survey of Desynchronization in a Polychronous Model of Computation. Proceedings of the Second Workshop on Globally Asynchronous, Locally Synchronous Design (FMGALS 2005), Electronic Notes in Theoretical Computer Science, Vol. 146, n° 2, 26 January 2006.

S. Suhaib, D. Mathaikutty, S. Shukla (2008). Dataflow Architectures for GALS. Proceedings of the Third International Workshop on Formal Methods for Globally Asynchronous Locally Synchronous Design (FMGALS 2007), ENTCS Vol. 200, n° 1, march 2008.