Nuovo Ordinamento - Ingegneria - Università degli Studi di Trento
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FACOLTA’ DI INGEGNERIA<br />
ELABORAZIONE DEI SEGNALI AUDIO<br />
Docente: M. Omologo<br />
2° anno - 2° semestre - 6 cre<strong>di</strong>ti<br />
Corso <strong>di</strong> Laurea specialistica in ingegneria delle Telecomunicazioni<br />
Il corso ha lo scopo <strong>di</strong> introdurre le metodologie e le tecniche principali utilizzate per la compressione<br />
del segnale vocale (con cenni a standard quali ad es. PCM, ADPCM, CELP) e del segnale<br />
au<strong>di</strong>o (e.g. MPEG Layer3). I possibili ambiti applicativi <strong>di</strong> riferimento vanno dalla archiviazione del<br />
segnale stesso, alla sua trasmissione su canale telefonico (tra<strong>di</strong>zionale o wireless) o via internet,<br />
alla integrazione del segnale in documenti multime<strong>di</strong>ali.<br />
Si terranno delle esercitazioni, durante le quali si farà uso <strong>di</strong> ambienti <strong>di</strong> programmazione specificatamente<br />
sviluppati per il signal processing, quali ad es. MATLAB, e <strong>di</strong> software <strong>di</strong> registrazione,<br />
elaborazione e visualizzazione <strong>di</strong> segnali (es. CoolE<strong>di</strong>t).<br />
Strutturazione del programma<br />
· Richiami a: sistemi nel <strong>di</strong>screto, risposta impulsiva, funzioni <strong>di</strong> trasferimento, risposta in<br />
frequenza, Trasformata <strong>di</strong> Fourier <strong>di</strong>screta, FFT, filtri <strong>di</strong>gitali FIR, IIR, quantizzazione scalare<br />
· Introduzione al problema della compressione del segnale vocale ed au<strong>di</strong>o: tecniche <strong>di</strong><br />
co<strong>di</strong>fica lossless e lossy; quantizzazione vettoriale, quasi stazionarieta’, finestratura del segnale,<br />
analisi <strong>di</strong> Fourier a breve termine<br />
· Introduzione ai principali segnali <strong>di</strong>screti, segnali perio<strong>di</strong>ci, sequenze sinusoidali, esponenziali<br />
complessi, meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> generazione <strong>di</strong> forme d’onda, effetti au<strong>di</strong>o <strong>di</strong>gitali<br />
· Interpolazione, decimazione, filtri polifase, sovra-sottocampionamento del segnale, filtri a<br />
ricostruzione perfetta (Quadrature Mirror Filters)<br />
· Modelli AR e ARMA , tecniche <strong>di</strong> analisi a pre<strong>di</strong>zione lineare.<br />
· Modelli <strong>di</strong> produzione del messaggio vocale e au<strong>di</strong>o, sistema fonatorio, parametri<br />
caratteristici (es. pitch, formanti), unità acustico-fonetiche<br />
· Modelli <strong>di</strong> percezione del messaggio vocale ed au<strong>di</strong>o<br />
· Co<strong>di</strong>fica del segnale vocale/au<strong>di</strong>o: tecniche <strong>di</strong> co<strong>di</strong>fica della forma d’onda (e.g., ADPCM,<br />
APC, etc), tecniche <strong>di</strong> co<strong>di</strong>fica per sotto-bande (e.g., SBC) e basate su trasformata (e.g. ATC),<br />
tecniche basate su modelli <strong>di</strong> analisi-sintesi sinusoidale<br />
· Co<strong>di</strong>fica ibrida: vocoders, tecniche basate su modelli <strong>di</strong> analisi per sintesi (e.g. CELP,<br />
Multipulse, RPE)<br />
· Co<strong>di</strong>fica au<strong>di</strong>o basata su modelli percettivi (e.g. MPEG Layer-3, MPEG-2 AAC, MPEG-<br />
4, etc)<br />
· Algoritmi standard <strong>di</strong> compressione (e.g., G.711, G.721, G.723, G.728)<br />
· Lo standard MIDI<br />
· Cenni ad applicazioni <strong>di</strong> sintesi e riconoscimento del parlato e <strong>di</strong> elaborazione acustica<br />
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