ID:
A000491
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
ENGINEERING AND COMPUTER SCIENCE/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (25/09/2023 - 15/12/2023)
Syllabus
Obiettivi Formativi
OF1 (Conoscenza e comprensione) - Acquisizione e comprensione delle diverse caratterizzazioni del suono e delle immagini nel dominio del tempo, nonché nel dominio della frequenza e delle loro interrelazioni, acquisizione e comprensione della percezione umana del suono e delle immagini, acquisizione e comprensione dei principi e delle tecnologie degli algoritmi di compressione per suoni e immagini e loro applicazione in un sistema digitale, conoscenza dei principi e delle tecnologie di numerosi standard importanti e dei loro scenari applicativi tipici.
OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione) - Acquisizione delle competenze per combinare le conoscenze precedenti in matematica, statistica e programmazione con nuove teorie per risolvere problemi pratici nell'elaborazione di suoni e immagini; acquisizione delle competenze per comprendere i diagrammi a blocchi per schemi di compressione per sistemi audio e di immagini e le competenze per comprendere la decomposizione del segnale, la quantizzazione e la codifica.
OF3 (Autonomia di giudizio) - Favorire lo sviluppo di un'autonomia di giudizio, discutendo criticamente le tematiche analizzate durante il corso al fine di acquisire la capacità di elaborare in modo autonomo le proprie idee e considerazioni.
OF4 (Abilità comunicative) - Sviluppo di un'adeguata autonomia dei giudizi sull'elaborazione del segnale multimediale all'interno dei sistemi multimediali oltre alla capacità di comunicare in modo efficiente il proprio pensiero critico, usando un linguaggio tecnico valido.
OF5 (Capacità di apprendimento) – Acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali.
OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione) - Acquisizione delle competenze per combinare le conoscenze precedenti in matematica, statistica e programmazione con nuove teorie per risolvere problemi pratici nell'elaborazione di suoni e immagini; acquisizione delle competenze per comprendere i diagrammi a blocchi per schemi di compressione per sistemi audio e di immagini e le competenze per comprendere la decomposizione del segnale, la quantizzazione e la codifica.
OF3 (Autonomia di giudizio) - Favorire lo sviluppo di un'autonomia di giudizio, discutendo criticamente le tematiche analizzate durante il corso al fine di acquisire la capacità di elaborare in modo autonomo le proprie idee e considerazioni.
OF4 (Abilità comunicative) - Sviluppo di un'adeguata autonomia dei giudizi sull'elaborazione del segnale multimediale all'interno dei sistemi multimediali oltre alla capacità di comunicare in modo efficiente il proprio pensiero critico, usando un linguaggio tecnico valido.
OF5 (Capacità di apprendimento) – Acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali.
Prerequisiti
Conoscenza di base sulla teoria dell'elaborazione dei segnali; conoscenza dei principi di base della teoria della probabilità e dei segnali casuali; elementi di programmazione.
Metodi didattici
Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. Sono inoltre previste esercitazioni utilizzando l’ambiente MATLAB e i DSP Starter Kit (DSK) della TI. Gli studenti sono invitati a svolgere in gruppo esercitazioni guidate con il supporto dall’insegnante, con lo scopo di stimolare l’approccio ai problemi con autonomia e senso critico. Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni.
Verifica Apprendimento
L'esame consiste nella progettazione e realizzazione di un semplice sistema di elaborazione di segnali multimediali e di una prova orale. La prova orale è incentrata sulla discussione del semplice project work precedentemente assegnato. Ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e comprensione dei contenuti del corso e di valutare la capacità di progettare e realizzare un semplice sistema di elaborazione del segnale digitale mediante MATLAB o DSK. Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto della qualità del project work e della qualità dell'esposizione durante la prova orale.
Testi
- Stanković, Srdjan, Orović, Irena, Sejdic, Ervin - “Multimedia Signals and Systems”, ISBN 9783319239507, 2016, Springer
- Rulph Chassaing, Donald S. Reay - “Digital Signal Processing and Applications with the TMS320C6713 and TMS320C6416 DSK, 2nd Edition”, ISBN: 9781118210345, September 2011, Wiley-IEEE Press
- Thad B. Welch, Cameron H.G. Wright, Michael G. Morrow - “Real-Time Digital Signal Processing from MATLAB to C with the TMS320C6x DSPs” 3rd Edition, ISBN: 9780367736453, December 2020, CRC Press
- Rulph Chassaing, Donald S. Reay - “Digital Signal Processing and Applications with the TMS320C6713 and TMS320C6416 DSK, 2nd Edition”, ISBN: 9781118210345, September 2011, Wiley-IEEE Press
- Thad B. Welch, Cameron H.G. Wright, Michael G. Morrow - “Real-Time Digital Signal Processing from MATLAB to C with the TMS320C6x DSPs” 3rd Edition, ISBN: 9780367736453, December 2020, CRC Press
Contenuti
- INTRODUZIONE AI SISTEMI MULTIMEDIALI E ALL’ELABORAZIONE DEI SEGNALI MULTIMEDIALI
- ELABORAZIONI E RICONOSCIMENTO DEL SEGNALE VOCALE: analisi del segnale vocale, sintesi del segnale vocale, riconoscimento del segnale vocale e interfaccia uomo macchina attraverso il segnale vocale
- TECNICHE DI COMPRESSIONE AUDIO: codifica lineare predittiva, predizione lineare ad eccitazione di codice (CELP), predizione lineare ad eccitazione multibanda (MELP)
- ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI E FOTOGRAFIA DIGITALE: coordinate dei colori, percezione visiva, miglioramento e filtraggio delle immagini e fotografia digitale
- TECNICHE DI COMPRESSIONE DELLE IMMAGINI : codifica predittiva, trasformata discreta coseno (DCT) e codifica di sottobande
- TECNICHE DI COMPRESSIONE VIDEO: standard di compressione video: MPEG1/2, H261/H263, e MPEG-4/7
- APPLICAZIONI MULTIMEDIALI: interazione uomo-macchina, ricerca/riconoscimento automatico di segnali multimediali, sicurezza dei segnali multimediali
- STARTER KIT (DSK) PER DIGITAL SIGNAL PROCESSOR (DSP): strumenti di supporto per DSK, Code Composer Studio (CCS), files di supporto per DSK
- ARCHITETTURA E INSIEME DI ISTRUZIONI DEL PROCESSORE TMS320C6X: l’architettura del TMS320C6x, unità funzionali, prelievo ed esecuzione di un pacchetto di istruzioni parallele, pipelining, registri, modalità di indirizzamento lineare e circolare, insieme di istruzioni del TMS320C6x, direttive dell’assemblatore, istruzioni assembly all’interno del codice C, funzioni C richiamabili dal codice assembly, temporizzatori, interruzioni, porti seriali bufferizzati multicanale, accesso diretto in memoria, formato a virgola fissa e mobile dei dati, esempi di programmi utilizzando i linguaggi C e Assembly
- ELABORAZIONE DEI SEGNALI IN TEMPO REALE USANDO MATLAB E I DIGITAL SIGNAL PROCESSORS DELLA FAMIGLIA TMS320C6X: campionamento e ricostruzione, Talk-Through, algoritmi FIR e IIR, genarazione di segnali periodici, elaborazione digitale del segnale basata su frame, trasformata di Fourier veloce (Fast Fourier Transform - FFT), analisi spettrale e finestratura
- ELABORAZIONI E RICONOSCIMENTO DEL SEGNALE VOCALE: analisi del segnale vocale, sintesi del segnale vocale, riconoscimento del segnale vocale e interfaccia uomo macchina attraverso il segnale vocale
- TECNICHE DI COMPRESSIONE AUDIO: codifica lineare predittiva, predizione lineare ad eccitazione di codice (CELP), predizione lineare ad eccitazione multibanda (MELP)
- ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI E FOTOGRAFIA DIGITALE: coordinate dei colori, percezione visiva, miglioramento e filtraggio delle immagini e fotografia digitale
- TECNICHE DI COMPRESSIONE DELLE IMMAGINI : codifica predittiva, trasformata discreta coseno (DCT) e codifica di sottobande
- TECNICHE DI COMPRESSIONE VIDEO: standard di compressione video: MPEG1/2, H261/H263, e MPEG-4/7
- APPLICAZIONI MULTIMEDIALI: interazione uomo-macchina, ricerca/riconoscimento automatico di segnali multimediali, sicurezza dei segnali multimediali
- STARTER KIT (DSK) PER DIGITAL SIGNAL PROCESSOR (DSP): strumenti di supporto per DSK, Code Composer Studio (CCS), files di supporto per DSK
- ARCHITETTURA E INSIEME DI ISTRUZIONI DEL PROCESSORE TMS320C6X: l’architettura del TMS320C6x, unità funzionali, prelievo ed esecuzione di un pacchetto di istruzioni parallele, pipelining, registri, modalità di indirizzamento lineare e circolare, insieme di istruzioni del TMS320C6x, direttive dell’assemblatore, istruzioni assembly all’interno del codice C, funzioni C richiamabili dal codice assembly, temporizzatori, interruzioni, porti seriali bufferizzati multicanale, accesso diretto in memoria, formato a virgola fissa e mobile dei dati, esempi di programmi utilizzando i linguaggi C e Assembly
- ELABORAZIONE DEI SEGNALI IN TEMPO REALE USANDO MATLAB E I DIGITAL SIGNAL PROCESSORS DELLA FAMIGLIA TMS320C6X: campionamento e ricostruzione, Talk-Through, algoritmi FIR e IIR, genarazione di segnali periodici, elaborazione digitale del segnale basata su frame, trasformata di Fourier veloce (Fast Fourier Transform - FFT), analisi spettrale e finestratura
Lingua Insegnamento
INGLESE
Corsi
Corsi
ENGINEERING AND COMPUTER SCIENCE
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone
Ricercatrice/tore
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