ELABORAZIONI DI SEGNALI AUDIO E VIDEO

PROGETTO DI FILTRI NUMERICI
Relazione tra equazioni alle differenze, diagrammi a blocchi e grafi di flusso. Strutture di filtri a risposta finita o infinita (FIR e IIR): forme dirette, forme in cascata e in parallelo; forme trasposte; strutture per filtri FIR a fase lineare.
Metodi di progetto dei filtri numerici: specifiche, scelta del tipo di risposta, calcolo dei coefficienti e struttura realizzativa.
Sintesi di filtri IIR da filtri analogici: cenni sui filtri analogici di Butterworth e Chebychev; piazzamento di poli e zeri; il metodo dell'invarianza impulsiva; adattamento della trasformata Z; ilmetodo della trasformazione bilineare.
Sintesi di filtri FIR a fase lineare: il metodo della finestratura; il metodo della finestra di Kaiser; il metodo ottimale (equiripple): il teorema delle alternanze e l'algoritmo di Parks-McClellan; il metodo del campionamento in frequenza.
STIMA E ANALISI SPETTRALE
Stima spettrale di segnali stazionari: il periodogramma. Risoluzione in frequenza e Leakage. Stima spettrale di segnali non stazionari: la DFT tempo-variante e lo spettrogramma. Applicazione all'analisi del segnale vocale.
LA TRASFORMATA DISCRETA DEL COSENO (DCT)
Definizione e trasformate inverse: la DCT-1 e la DCT-2. Proprietà di compattamento dell'energia. Applicazione alla compressione di immagini.
MODELLI PER IL SEGNALE VOCALE
Cenni sulla fonetica acustica e la teoria acustica della fonazione; modelli dell'apparato fonatorio. Analisi e sintesi delsegnale vocale. Frequenza di pitch e frequenze formanti. Il modello VOCODER e sue varianti.
LA CODIFICA LINEARE PREDITTIVA (LPC)
Filtri AR e MA; filtro predittore con ingresso impulsivo o rumoroso. Calcolo della potenza del segnale errore e sua minimizzazione. Equazioni di Yule-Walker. Interpretazione nel dominio della frequenza: filtro predittore come stimatore spettrale. Applicazioni al segnale vocale.