Laboratorio per l'Elaborazione Multimediale
Generalità e obiettivi del corso
L’obiettivo del corso è quello di fornire gli elementi base delle moderne tecniche utilizzate per l’elaborazione multimediale, con particolare enfasi al segnale audio. In particolare viene insegnato, attraverso l’uso di software di simulazione ad alto livello, la generazione, l’elaborazione e l’archiviazione del segnale con contenuto informativo di tipo audio/visivo. Lo studente acquisisce dimestichezza con la programmazione in MATLAB e in C/C++ (attraverso l'utilizzo di librerie di multimediale quali PortAudio, PortMIDI e libsndfile) al fine di sviluppare applicazioni non banali in grado di lavorare in tempo reale. Verranno anche esaminate alcune architetture hardware real-time quali Arduino e Raspberry Pi. L’attività di laboratorio, inoltre, migliora la comprensione dello studente su concetti già noti da altri corsi.
Parlano di noi
Al seguente LINK è disponibile sul sito web della MathWorks una breve user-story riguardante il corso di Laboratorio per l'elaborazione multimediale.
Settore Scientifico-Disciplinare (SSD)
ING-IND/31 (Elettrotecnica)
Inquadramento e Crediti
MCOR; Secondo anno; Secondo semestre. 6 CFU.
Frequenza
Fortemente consigliata.
Prerequisiti
Conoscenze di base di Elaborazione Numerica dei Segnali.
Modalità di esame
Tesina.
Argomenti
In sintesi il programma di massima del corso riguarda le moderne tecniche di elaborazione del segnale multimediale con particolare enfasi all'elaborazione in tempo reale. L’obiettivo del corso è quello di fornire gli elementi base delle moderne tecniche utilizzate per l’elaborazione multimediale. Il corso prevede 12 lezioni, il cui contenuto è riassunto di seguito.
I formati audio e i tipi di elaborazione del segnale multimediale [5 ore]
Elaborazione di tipo offline e primi algoritmi [5 ore]
Elaborazione di tipo online: il concetto di buffer lineare e circolare [5 ore]
Il progetto di filtri per l’audio [5 ore]
Gli effetti audio [5 ore]
Applicazioni: cancellatore adattativo di rumore, sottrazione spettrale, restauro del segnale audio, separazione di sorgenti, Shazam [5 ore]
L’audio in tempo reale. Gestione delle schede audio [5 ore]
Gli oggetti di sistema per l’audio [5 ore]
Il protocollo MIDI e il suo utilizzo [5 ore]
I plugin audio e la loro implementazione [5 ore]
Simulink per l’audio [5 ore]
PortAudio: una libreria C++ per lo streaming audio [5 ore]
Programma dettagliato svolto in aula.
Libri di testo
Michele Scarpiniti, MATLAB per l'Audio, Versione 1.4, Febbraio 2021. (Disponibile su AMAZON)
Michele Scarpiniti e Antonio Salini, Introduzione all'audio real-time: Basi teoriche e prime applicazioni, Edizione 2021, Giugno 2021. (Disponibile su AMAZON)
Complementi
E. Tarr, "Hack Audio: An Introduction to Computer Programming and Digital Signal Processing in MATLAB", Focal Press, 2019.
T. A. Davis, "MATLAB Primer", 8-th edition, CRC Press, 2010.
M. Scarpiniti, "Laboratorio di Programmazione: MATLAB per l'Ingegnere dell'Informazione", Self-published, Amazon KDP, 2020.
A. D. Poularikas, "Signals and Systems Primer with MATLAB", CRC Press, 2006.
U. Zolzer (Ed.), "DAFX: Digital Audio Effects", Wiley, 2011.
R. Boulanger, V. Lazzarini (Eds.), "The Audio Programming Book", The MIT Press, 2011.
V. Lazzarini, "Computer Music Instruments: Foundations, Design and Development", Springer, 2017.
V. Lazzarini, "Computer Music Instruments II: Realtime and Object-Oriented Audio", Springer, 2019.
G. Bradsky, A. Kaehler, "Learning OpenCV - Computer Vision with the OpenCV Library", O'Reilly, 2008.
Inizio corsi
Il corso avrà inizio il 01 Marzo 2024, con il seguente orario:
Venerdì, 14:00 - 19:00, Aula 23
Ricevimento
Su appuntamento.
Classroom
Il corso è anche disponibile su Google Classroom, con il codice: dke35ol.
Materiale didattico
Slide del corso:
Strumentazione Hardware e NU-Tech, a cura del Prof. Danilo Comminiello.
Appelli di esame
La discussione del progetto (tesina) può essere svolta in qualsiasi momento, previo appuntamento con il docente. La verbalizzazione formale avviene nelle date indicate qui sotto:
I appello: 15 Giugno 2023, ore 11:00 (prenotazioni fino al 14 Giugno 2023).
II appello: 20 Luglio 2023, ore 11:00 (prenotazioni fino al 19 Luglio 2023).
III appello: 14 Settembre 2023, ore 11:00 (prenotazioni fino al 13 Settembre 2023).
Appello straordinario: 26 Ottobre 2023, ore 11:00 (prenotazioni fino al 25 Ottobre 2023). Si ricorda che questo appello è riservato agli studenti part-time, fuori corso, ripetenti e laureandi.
IV appello: 18 Gennaio 2024, ore 11:00 (prenotazioni fino al 17 Gennaio 2024).
V appello: 15 Febbraio 2024 ore 11:00 (prenotazioni fino al 14 Febbraio 2024).
Appello straordinario: 11 Aprile 2024 ore 11:00 (prenotazioni fino al 10 Aprile 2024). Si ricorda che questo appello è riservato agli studenti part-time, fuori corso, ripetenti e laureandi.
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I appello: 13 Giugno 2024, ore 11:00 (prenotazioni fino al 12 Giugno 2024).
II appello: 18 Luglio 2024, ore 11:00 (prenotazioni fino al 17 Luglio 2024).
III appello: 16 Settembre 2024, ore 11:00 (prenotazioni fino al 15 Settembre 2024).
Appello straordinario: 24 Ottobre 2024, ore 11:00 (prenotazioni fino al 23 Ottobre 2024). Si ricorda che questo appello è riservato agli studenti part-time, fuori corso, ripetenti e laureandi.
IV appello: 23 Gennaio 2025, ore 11:00 (prenotazioni fino al 22 Gennaio 2025).
V appello: 13 Febbraio 2025 ore 11:00 (prenotazioni fino al 12 Febbraio 2025).
Appello straordinario: 03 Aprile 2025 ore 11:00 (prenotazioni fino al 02 Aprile 2025). Si ricorda che questo appello è riservato agli studenti part-time, fuori corso, ripetenti e laureandi.
Si ricorda che la prenotazione agli esami si effettua elettronicamente tramite il portale INFOSTUD.