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.

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.

1. I formati audio e i tipi di elaborazione del segnale multimediale [5 ore]

2. Elaborazione di tipo offline e primi algoritmi [5 ore]

3. Elaborazione di tipo online: il concetto di buffer lineare e circolare [5 ore]

4. Il progetto di filtri per l’audio [5 ore]

5. Gli effetti audio [5 ore]

6. Applicazioni: cancellatore adattativo di rumore, sottrazione spettrale, restauro del segnale audio, separazione di sorgenti, Shazam [5 ore]

7. L’audio in tempo reale. Gestione delle schede audio [5 ore]

8. Gli oggetti di sistema per l’audio [5 ore]

9. Il protocollo MIDI e il suo utilizzo [5 ore]

10. I plugin audio e la loro implementazione [5 ore]

11. Simulink per l’audio [5 ore]

12. PortAudio: una libreria C++ per lo streaming audio [5 ore]

Programma dettagliato svolto in aula.

Inizio corsi

Il corso avrà inizio il 28 Febbraio 2025, 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: lziyo7r.

Materiale didattico

Slide del corso:

• Introduzione al corso

• Introduzione a Matlab, Esercizi

• Tecniche di filtraggio, esercitazione, Esercizi

• Applicazioni sui segnali audio, esercitazione, Esercizi

• Gli effetti audio, esercitazione

• Banchi filtri, esercitazione, Esercizi

• I filtri per l'audio, esercitazione

• L'MP3 e il Music Information Retrieval (MIR), esercitazione

• Restauro dei segnali audio, esercitazione, Esercizi

• Elaborazioni delle immagini, esercitazione, Esercizi

• Separazione delle sorgenti, esercitazione

• Introduzione  Simulink, esercitazione

• Introduzione a PortAudio, esercitazione

• Introduzione a OpenCV, esercitazione

• Introduzione ad Arduino, esercitazione

• Sviluppo di Applicazioni Audio Real-time

• 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: 12 Giugno 2025, ore 11:00 (prenotazioni fino al 11 Giugno 2025).

• II appello: 17 Luglio 2025, ore 11:00 (prenotazioni fino al 16 Luglio 2025).

• III appello: 17 Settembre 2025, ore 11:00 (prenotazioni fino al 16 Settembre 2025).

• Appello straordinario: 29 Ottobre 2025, ore 11:00 (prenotazioni fino al 28 Ottobre 2025). Si ricorda che questo appello è riservato agli studenti part-time, fuori corso, ripetenti e laureandi.

• IV appello: 22 Gennaio 2026, ore 11:00 (prenotazioni fino al 21 Gennaio 2026).

• V appello: 12 Febbraio 2026 ore 11:00 (prenotazioni fino al 11 Febbraio 2026).

• Appello straordinario: 09 Aprile 2026 ore 11:00 (prenotazioni fino al 08 Aprile 2026). 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.