Курс по обработке сигналов - 2011
 |
Основы цифровой обработки сигналов,
интегральные преобразования в обработке изображений
Математический спецкурс для студентов 2 и 3 курсов, а также магистров и студентов ВВО.
|
Лекторы: А. С. Крылов, А. С. Лукин.
Осенний семестр 2011.
Формат курса: лекции + практическое задание + экзамен.
Лекции
| Дата |
Тема |
Загрузить |
| 7 окт. |
Обзор содержания курса.
Дискретизация. Свёртка. ДПФ.
Звуковые сигналы и их восприятие. Цифровые и аналоговые сигналы. Дискретизация. Теорема Котельникова. Наложение спектров (алиасинг). Фильтрация. Линейные системы. Свёртка. Простейшие двумерные фильтры для изображений. Дискретное преобразование Фурье. Понятие о спектральном анализе. |
Слайды 
Аудиозапись  |
| 14 окт. |
Спектральный анализ. Быстрая свёртка. Фильтрация.
Мощность сигнала, теорема Парсеваля. Размытие спектра, весовые окна. Оконное преобразование Фурье (STFT). Спектрограммы, усреднение спектра по времени. Частотно-временное разрешение. Быстрая свёртка в частотной области. Секционная свёртка. Свойства фильтров. Проектирование фильтров. Частотные характеристики простых двумерных фильтров. Применения свёртки: звуковой эквалайзер, моделирование реверберации. |
Слайды
Аудиозапись |
| 21 окт. |
Вейвлеты и банки фильтров.
Непрерывное вейвлет-преобразование. Дискретное вейвлет-преобразование. Квадратурные зеркальные фильтры. Пирамидальное представление данных. Банки фильтров, основанные на ДПФ: STFT, MDCT. |
Слайды
Аудиозапись |
| 28 окт. |
Применения вейвлетов и банков фильтров.
Психоакустическая компрессия звука. Слуховая маскировка. Устройство алгоритма mp3. Подавление стационарных шумов. Метод спектрального вычитания. STFT как банк фильтров, полосовые гейты. Проблема «музыкального шума» и методы борьбы с ним. Расширение полосы частот в аудиосигнале. |
Слайды
Аудиозапись |
| 11 ноя. |
Основы визуального восприятия.
Спектр света и его восприятие. Аддитивные и субтрактивные цветовые системы. Цветовые системы, равномерные к восприятию. Метрики близости изображений: PSNR, MSE. Функция чувствительности к контрасту. Понятие о визуальной маскировке. Кортекс-преобразование и его использование в метриках близости изображений.
Шумоподавление для изображений.
Виды шумов и терминология. Подавление импульсных шумов. Медианная фильтрация. Подавление стационарных шумов. Билатеральный фильтр. Алгоритм нелокального усреднения (non-local means) и его оптимизация. Подавление вейвлет-коэффициентов. Метод главных компонент (PCA) и шумоподавление на его основе. |
Слайды
Аудиозапись
Слайды
Аудиозапись |
| 18 ноя. |
Объяснение практического задания.
Линейное предсказание. Интерполяция аудиосигнала.
Корреляция и автокорреляция. Авторегрессионная модель сигнала. Нахождение оптимальных коэффициентов регрессии. Применения LPC в сжатии и интерполяции аудио. Метод интерполяции LSAR. Подавление искажений клиппирования и щелчков в аудиосигнале. |
Аудиозапись
Слайды
Аудиозапись |
| 25 ноя. |
Теорема о преобразовании Фурье свертки.
Доказательство. Иллюстрация применения.
Восстановление размытых изображений.
Модель размытия изображений. Применение теоремы о свертке для восстановления размытых изображений. Неустойчивость этой операции. Регуляризирующий алгоритм восстановления размытых изображений.
Фурье-дескрипторы в задаче оценки качества изображений глаз. |
Слайды
Слайды
Слайды |
| 2 дек. |
Линейные и нелинейные методы увеличения изображений.
Ядра свёртки при линейном увеличении. Артефакты увеличения. Нелинейные методы: интерполяция вдоль границ, метод NEDI, метод регуляризации обратной задачи. |
Слайды |
| 9 дек. |
Основы психоакустики.
Основной тон гармонических звуков. Музыкальный звукоряд. Разрешающая способность слуха по частоте. Маскировка. Речеобразование, форманты.
Квантование, дитеринг.
Шум квантования. Дитеринг. Формирование спектра шума квантования (noise shaping). Восприятие шумов квантования.
Консультация перед экзаменом. |
Аудиозапись
Слайды
Аудиозапись
Слайды |
|
|
|
