Curs 2013-14

Sistemes de Codificació de Veu i Àudio

Titulació: Codi: Tipus:
Grau en Enginyeria Informàtica 21484 Optativa
Grau en Enginyeria Telemàtica 21764 Optativa
Grau en Enginyeria en Sistemes Audiovisuals 21614 Obligatòria 3r curs

 

Crèdits ECTS: 4 Dedicació: 100 hores Trimestre:

 

Departament: Dept. de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions
Coordinador: Julio Carabias
Professorat:

Julio Carabias
Idioma:

Castellà (explicacions), anglès (material)
Horari:
Campus: Campus de la Comunicació - Poblenou

 

Presentació de l'assignatura

Aquest és un curs avançat relacionat amb la codificació digital de senyals d'àudio, pensat per a estudiants d'Enginyeria en Sistemes Audiovisuals.

Ens centrarem en l'estudi dels principals mètodes de codificació de senyals d'àudio.

 

Prerequisits

El curs està dissenyat sobre la base d'assignatures prèvies de la titulació, principalment Transmissió de Dades i Codificació (segon curs, Enginyeria en Sistemes Audiovisuals), Senyals i Sistemes (segon curs, Enginyeria en Sistemes Audiovisuals) i Processament de la Parla (segon curs, Enginyeria en Sistemes Audiovisuals).

 

Competències

Competències a treballar a l'assignatura segons l'indicat en el pla d'estudis del grau:

Competències transversalsCompetències específiques

Instrumentals

G1. Capacitat d'anàlisi i síntesi

G2. Capacitat d'organització i planificació

G3. Capacitat per aplicar els coneixements a l'anàlisi de situacions i la resolució de problemes

G4. Habilitat en la cerca i la gestió de la informació

G5. Habilitat en la presa de
decisions

G7. Capacitat de comunicar-se en contextos acadèmics i
professionals de forma oral i escrita en anglès, tant davant audiències
expertes com a inexpertes

 

Interpersonals

G8. Capacitat de treball en equip


Sistèmiques

G11. Capacitat d'aplicar amb flexibilitat i creativitat els coneixements adquirits i d'adaptar-los a contextos i situacions noves

G12. Capacitat per progressar en els processos de formació i
aprenentatge de manera
autònoma i contínua

Competències Específiques de Formació Bàsica


B4-INF. Capacitat per analitzar funcions
de variable complexa.

B7-INF. Conèixer les transformades de
Fourier per a senyals analògics i digitals i
els elements bàsics de la teoria del mostreig de senyals.

B8-INF. Capacitat per resoldre sistemes
lineals i invariants i les funcions i transformades relacionades.

B3-A. Utilitzar i resoldre equacions diferencials i equacions diferencials en
derivades parcials.

B5-A. Capacitat per comprendre i utilitzar l'anàlisi vectorial i numèric.

B9-A. Adquirir els coneixements bàsics
de la física de la propagació del so i la
seva relació amb els mètodes de processament dels senyals d'àudio.


Competències de tecnologia específica:
Sistemes Audiovisuals

AU23. Saber decidir que sistema de codificació d'àudio i música ha d'utilitzar-se per a una determinada aplicació.

AU8. Saber realitzar projectes de locals i instal•lacions destinats a la producció i enregistrament de senyals d'àudio i vídeo.

AU34. Conèixer les tècniques i procediments d'enregistrament, generació i producció de continguts d'àudio i música. Aplicació pràctica dels coneixements d'acústica, de processament de senyal i de sistemes multimèdia en la electroacústics; Sistemes de mesura, anàlisi i control de soroll i vibracions; Acústica mediambiental; Sistemes d'acústica submarina.

AU10. Comprendre els problemes relacionats amb la reproducció de so en una sala i el disseny acústic d'espais arquitectònics.

AU11. Adquirir el coneixement de les lleis que permeten la producció de so surround, des de la fase de captació fins a la d'exhibició, passant per la de postproducció.

AU12. Adquirir coneixements sobre la cadena de producció, post-producció i exhibició en projectes audiovisuals.

AU14. Adquirir els coneixements bàsics sobre mètodes numèrics d'optimització de problemes lineals i no lineals sense i amb restriccions. Tenir un coneixement de les aplicacions d'aquests mètodes en l'enginyeria i en particular, en l'enginyeria de la comunicació audiovisual.

AU22. Entendre i conèixer els principis matemàtics en els quals es basen els sistemes de codificació d'àudio i música. Entendre i conèixer els avantatges i inconvenients de cadascun d'aquests sistemes de codificació d'àudio i música.

 

 

Avaluació

L’avaluació es fa per a cada una de les tres activitats que constitueixen l’assignatura: classes de teoria (T), seminaris (L) i laboratoris (L). Essent:

 Algunes característiquesMomentRecuperable
Proves escrites

Examen final (80% de T): L’examen final avalúa tota la materia de l’assignatura. Inclou preguntes associades a les pràctiques.

Final de trimestre 

Si 
Productes escrits

Control de coneixements (20% de T): control de coneixements al mig del trimestre.

Meitat de trimestre

No 

Exercicis de seminari (S)

Al llarg del trimestre

No
Proves de validació d'execució

Laboratoris (L): l’avaluació dels laboratoris amb l’entrega de les memòries de pràctiques (35% de L ) (de forma individual o en parelles) i una entrevista de pràctiques al llarg del trimestre (5% de L). 

  Al llarg del trimestre

 No

 

Requeriments mínims:

• T: l’avaluació de la teoria. Es requereix un mínim de 5/10 a la nota de Teoria per a aprovar l’assignatura

• L: Es requereix un mínim de 5/10 a la nota de Laboratoris per a aprovar l’assignatura.

La nota final s’obté fent la mitjana ponderada de la següent manera:

Nota Final = 0,5*T + 0,4*L + 0,1*S

 

Continguts

En aquesta assignatura es vol que l’estudiant desenvolupi una metodologia per a codificar i decodificar senyals d’àudio (veu, so i música). Més concretament es pretén que l’estudiant acquereixi competències teòriques i pràctiques relacionades amb: 

 

Metodologia

El procés habitual d’aprenentatge per cada un dels temes està compost per una sessió de teoria, un seminari i una part d’una sessió de laboratori. Cada bloc comença amb una sessió de teoria en la que es presenten certs fonaments teorico-pràctics. Aquesta activitat es realitza en grup gran. L’estudiant ha de complementar aquesta activitat amb una lectura detinguda dels seus propis apunts i del material addicional que el professor hagi proporcionat.

Posteriorment es realitzarà un seminari centrat en la resolució d’exercicis o problemes per posar en pràctica els conceptes i tècniques presenta des a la sessió de teoria. L’objectiu és que l’estudiant consolidi els fonaments per tal que posteriorment pugi resoldre problemes de major complexitat. Aquesta activitat es realitza en grups petits de seminari on tots els estudiant han de participar activament en la resolució dels problemes.

El següent pas en el procés d’aprenentatge és el laboratori o sessió de pràctiques. En ell es proposen uns problemes pràctics que requereixen un disseny previ de la solució a implementar i que han d’integrar diferents conceptes i tècniques. Aquesta activitat es pot realitzar per parelles, i es pressuposa que continua fora de l’aula.

 Hores a l'aulaHores d’estudi 
Blocs de
contingut		Grup granGrup mitjàGrup petit

1

1/2

 

 

2

2

1/2

1/2

1

3

3

1

1/2

1

7

4

2

2

2

10

5

2

1

1

7

6

1

 

1

7

7

1

 

  

5

8

1

1

1

8

Recapitulació

 

 

 

8

Preparació de l'examen final

 

    

7

Total:

18

10

8 

46

Total: 100

Teoria: es corresponen amb els blocs de continguts esmentats. 18 hores (9 sessions de 2 hores).

Seminars: 8 sessions de 1 hora.

Labs: 5 sessions de 2 hores.

 

 

Recursos

Bibliografia bàsica

Marina Bosi and Richard E. Goldberg. Introduction to digital audio coding standards, The Springer International Series in Engineering and Computer Science, Vol. 721, 2003. http://www.springer.com/engineering/signals/book/978-1-4020-7357-1

John Watkinson, The MPEG Handbook, Taylor & Francis 2004, ISBN 978-0-240-80578-8. http://www.sciencedirect.com/science/book/9780240805788

 

Bibliografia complementària

Udo Zölzer. Digital Audio Signal Processing, Wiley http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0470997850.html

Andreas Spanias, Ted Painter, Venkatraman Atti et al. Audio Signal Processing and Coding, Wiley, 2007. http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0471791474.html ISBN: 978-0-471-79147-8

Atti, V., Spanias, A. On-line simulation modules for teaching speech and audio compression techniques, Frontiers in Education, 2003. FIE 2003. 33rd Annual, T4E - 17-22 Vol.1 , http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?reload=true&arnumber=1263383

Khalid Sayood, Introduction to Data Compression, Elsevier, 2005. http://www.elsevier.com/wps/find/bookdescription.cws_home/706873/description#description John Watkinson, The Art of Digital Audio, Elsevier, 2000. http://www.elsevier.com/wps/find/bookdescription.cws_home/679497/description#description

Kenn Pohlmann, Principles of Digital Audio, McGraw Hill, 2010. http://www.mhprofessional.com/product.php?isbn=0071663460

 

Material docent de l’assignatura

• Per a cada sessió de teoria hi ha disponible uns apunts a la Web de l’assignatura.

• Per a cada sessió de seminari hi ha disponible una col·lecció d’activitats a la Web de l’assignatura.

• Per a cada sessió de pràctiques hi ha disponible el enunciat de la pràctica a la Web de l’assignatura.

 

Programari

• Octave http://www.gnu.org/software/octave/

• MATLAB