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.

  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.


Libri di testo

  • Michele Scarpiniti, MATLAB per l'Audio, Versione 1.4, Febbraio 2021. (Disponibile su AMAZON)

Codice degli esempi

Pagina GitHub

Codice degli esempi

Pagina GitHub


Complementi

  • 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 25 Febbraio 2022, con il seguente orario:

  • Venerdì, 14:00 - 19:00, Aula 22

Per seguire a distanza le lezioni del corso è sufficiente cliccare il link seguente e autenticarsi con le proprie credenziali Sapienza: https://uniroma1.zoom.us/j/5573383595


Ricevimento

Su appuntamento.


Classroom

Il corso è anche disponibile su Google Classroom, con il codice: y3dpkxj.


Materiale didattico

Slide del corso:


Appelli di esame

La verbalizzazione avviene nelle date indicate qui sotto, presso lo studio del docente:

  • I appello: 22 Giugno 2022, ore 11:30, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 21 Giugno 2022).

  • II appello: 20 Luglio 2022, ore 11:30, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 19 Luglio 2022).

  • III appello: 14 Settembre 2022, ore 11:30, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 13 Settembre 2022).

  • Appello straordinario: 27 Ottobre 2022, ore 11:30, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 26 Ottobre 2022). Si ricorda che questo appello è riservato agli studenti part-time, fuori corso, ripetenti e laureandi.

  • IV appello: 17 Gennaio 2023, ore 11:30, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 16 Gennaio 2023).

  • V appello: 16 Febbraio 2023 ore 11:30, presso lo studio del docente, (prenotazioni fino al 15 Febbraio 2023).

  • Appello straordinario: 05 Aprile 2023 ore 11:30, presso lo studio del docente, (prenotazioni fino al 04 Aprile 2023). Si ricorda che questo appello è riservato agli studenti part-time, fuori corso, ripetenti e laureandi.

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  • I appello: 15 Giugno 2023, ore 11:00, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 14 Giugno 2023).

  • II appello: 20 Luglio 2023, ore 11:00, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 19 Luglio 2023).

  • III appello: 14 Settembre 2023, ore 11:00, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 13 Settembre 2023).

  • Appello straordinario: 26 Ottobre 2023, ore 11:00, presso lo studio del docente (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, presso lo studio del docente (prenotazioni fino al 17 Gennaio 2024).

  • V appello: 15 Febbraio 2024 ore 11:00, presso lo studio del docente, (prenotazioni fino al 14 Febbraio 2024).

  • Appello straordinario: 11 Aprile 2024 ore 11:00, presso lo studio del docente, (prenotazioni fino al 10 Aprile 2024). 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.