ELABORAZIONI DI SEGNALI AUDIO E VIDEO
cod. 18255

Anno accademico 2008/09
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Telecomunicazioni (ING-INF/03)
Field
A scelta dello studente
Tipologia attività formativa
A scelta dello studente
45 ore
di attività frontali
5 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

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Il corso intende esplorare gli aspetti progettuali e applicatividell'Elaborazione Numerica dei Segnali, che trova i suoi più comuni e immediati riscontri nell'elaborazione dei segnali audio e video. <br />
 L'organizzazione dei contenuti e della didattica ha due tratti caratteristici: i contenuti si arricchiscono, anno dopo anno, con argomenti più avanzati e applicativi, grazie anche al fondamentale apporto degli studenti; per la didattica, la metà delle ore vienetrascorsa in laboratorio, applicando le tecniche discusse nella teoria a segnali acquisiti su PC, per mezzo del software di calcolo numerico Matlab.

Prerequisiti

L'esame di "Numerica dei Segnali A" è propedeutico per questo corso. Siassume dunque una buona conoscenza della Teoria dei segnali e sistemi (lineari) numerici.

Contenuti dell'insegnamento

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PROGETTO DI FILTRI NUMERICI<br />
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. <br />
Metodi di progetto dei filtri numerici: specifiche, scelta del tipo di risposta, calcolo dei coefficienti e struttura realizzativa.<br />
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.<br />
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. <br />
STIMA E ANALISI SPETTRALE<br />
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.<br />
LA TRASFORMATA DISCRETA DEL COSENO (DCT)<br />
Definizione e trasformate inverse: la DCT-1 e la DCT-2. Proprietà di compattamento dell'energia. Applicazione alla compressione di immagini. <br />
MODELLI PER IL SEGNALE VOCALE<br />
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.<br />
LA CODIFICA LINEARE PREDITTIVA (LPC)<br />
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.<br />
 

Programma esteso

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Bibliografia

A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, J. R. Buck, "Discrete-Time Signal Processing, 2nd Ed.", Prentice-Hall, 1999.<br /><br /> 

Metodi didattici

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La modalità d'esame prevede un colloquio orale e la redazione di un breve elaborato (tesina) - progetto applicativo o ricerca su un argomento avanzato, da concordare con il docente - da svolgersi in piccoli gruppi di studenti (da due a quattro).<br />
 

Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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