Curso 2014-15

Sistemas de Codificación de Voz y Audio

Titulación: Código: Tipo:
Grado en Ingeniería Informática 21484 Optativa
Grado en Ingeniería Telemática 21764 Optativa
Grado en Ingeniería en Sistemas Audiovisuales 21614 Obligatoria 3º curso

 

Créditos ECTS: 4 Dedicación: 100 horas Trimestre:

 

Departamento: Dpto. de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
Coordinador: Julio Carabias
Profesorado:

Julio Carabias
Idioma:

Castellano (explicaciones), inglés (material)
Horario:
Campus: Campus de la Comunicación - Poblenou

 

Presentación de la assignatura

Esta asignatura esta relacionada con la codificación digital de señales de audio, pensando en estudiantes de Ingeniería en Sistemas Audiovisuales.

En esta asignatura nos centraremos en el estudio de los principales métodos de codificación de señales de audio.

 

Prerequisitos

La asignatura esta diseñada sobre la base de otras asignaturas previas de la titulación, principalmente Transmisión de Datos y Codificación (segundo curso, Ingeniería de Sistemas Audiovisuales), Señales y Sistemas (segundo curso, Ingeniería de Sistemas Audiovisuales) y Procesado del Habla (segundo curso, Ingeniería de Sistemas Audiovisuales).

 

Competencias

Competencias a trabajar en la asignatura según lo indicado en el plan de estudios del grado:

Competencias transversalesCompetencias específicas

Instrumentales

G1. Capacidad de análisis y síntesis.

G2. Capacidad de organización y planificación.

G3. Capacidad de aplicar los conocimientos en el análisis de situaciones y la resolución de problemas.

G4. Habilidad en búsqueda y la gestión de la información.

G5. Habilidad en la toma de decisiones.

G7. Capacidad de comunicarse en contextos académicos y profesionales de forma oral y escrita en inglés, tanto delante de audiencias expertas como inexpertas.

 

Interpersonales


G8. Capacidad de trabajar en equipo.


Sistémicas


G11. Capacidad de aplicar con flexibilidad y creatividad los conocimientos adquiridos y de adaptarlos a contextos y situaciones nuevas.

G12. Capacidad para progresar en elos procesos de formación y aprendizaje de manera autónoma y continua.

Competencias Específicas de Formación
Básica

B4-INF. Capacidad para analizar funciones de variable compleja.

B7-INF. Conocer las transformadas de Fourier para señales analógicas y digitales y los elementos básicos de la teoría de muestreo de señales.

B8-INF. Capacidad de resolver sistemas lineales e invariantes y las funciones y transformadas relacionadas.

B3-A. Utilizar y resolver ecuaciones diferenciales y ecuaciones diferenciales en derivadas parciales.

B5-A. Capacidad de comprender y utilizar el análisis vectorial y numerico.

B9-A. Adquirir los conocimientos básicos de la física de la propagación del sonido y su relación con los métodos de procesado de las señales de audio.

Competencias de tecnología específica:
Sistemas Audiovisuales

AU23. Saber decidir que sistema de
codificación de audio y música ha de utilitzarse para una determinada aplicación.

AU8. Saber realizar proyectos de locales e instalaciones destinadasa la producción y grabación de señales de audio y video.

AU34. Conocer las técnicas y procedimientos de grabación, generación y producción de contenidos de audio y música. Aplicación práctica de los conocimientos de acústica, de procesado de señal y sistemas multimedia en la electroacústica: sistemas de medida, análisis y control de ruido y vibraciones; Acústica medioambiental; Sistemas de acústica submarina.

AU10. Comprender los problemas relacionados con la reproducción de sonido en una sala y el diseño acústico de espacios arquitectonicos.

AU11. Adquirir el conocimiento de las leyes que permiten la producción de sonidos surround, desde la fase de captación a la de exhibición, pasando por la producción.

AU12. Adquirir conocimientos sobre la cadena de producción, postproducción y exhibición de proyectos audiovisuales.

AU14. Adquirir los conocientos básicos sobre métodos numéricos de optimización de problemas lineales y no lineales sin y con restricciones. Tener conocimiento de las aplicaciones de estos métodos de ingeniería y en particular, de la ingeniería de comunicación audiovisual.

AU22. Entender y conocer los principios matemáticosen los cuales se basan los sistemas de codificación de audio y música. Entender y conocer las ventajas e inconvenientes de cada uno de estos sistemas de codificación de audio y música.

 

 

 

 

Evaluación

La evaluación se divide en las tres actividades que constituyen la asignatura: teoría (T), seminarios (S) y prácticas de laboratorio (L) de la siguiente manera:

 Algunas característicasMomentoRecuperable
Pruebas escritas

Examen final (80% de T): el examen final evalúa toda la materia de la asignatura. Inluye preguntas asociadas a las prácticas. 

Final de trimestre 

Si
Productos escritos

Control de conocimientos (20% de T): control parcial de conocimientos. 

Mitad de trimestre

No 

Ejercicios de seminario (S)

A lo largo del trimestre

No
Pruebas de ejecución

Prácticas de laboratorio (L): entrega de memorias de práctiques (30% de L) (de forma individual o en parejas) y un examen de prácticas al final del trimestre (10% de L).

A lo largo del trimestre

No

Requisitos mínimos:

• T: evaluación de los conocimientos. Se requiere un mínimo de 5/10 en ésta nota para aprobar la asignatura.

• L: se requiere un mínimo de 5/10 para aprobar la asignatura.

La nota final se obtiene de la siguiente manera:

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

 

Contenidos

En esta asignatura se pretende que el estudiante aprenda la metodología para codificar y descodificar señales de audio (voz, sonido y música). Mas concretamente se pretende que el estudiante adquiera competencias teóricas y practicas relacionadas con:

 

Metodología

En cada tema se plantea una sesión de teoría, un seminario y una parte de una sesión de laboratorio. En la sesión de teoría se presentan ciertos fondamentos teórico-prácticos en gran grupo. El estudiante tiene que complementar ésta actividad con una lectura de los materiales que el profesor ponga a su disposición. 

Posteriormente se realizará un seminario centrado en la resolución de ejercicios o problemas para poner en prácticas los conceptos teóricos estudiados.El objetivo es que el estudiante consolide los fundamentos para que posteriormente pueda resolver problemas de mayor complejidad. Ésta actividad  se realiza en grupos pequeños con participación activa. 

 El siguiente paso es la sesión de prácticas, donde se proponen problemas prácticos que requieren un diseño previo y que integra diferentes conceptos y técnicas.  Ésta actividad se puede realizar por parejas y continuar fuera del aula.

 

 Activitades en el aulaHoras de estudio 
Temas

Grupo grande

(2 h)

Grupo mediano

(2h)

Grupo pequeño

(1h)

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

 Recapitulación

 

    

8

 Preparación de examen final

 

    

7

Total:

 18

10 

 8

 64

Total: 100

 

Teoria: se corresponden con los bloques de contenidos mencionados. 18 hores (9 sessions de 2 hores).

Seminars: 8 sesiones de 1 hora.

Labs: 5 sesiones de 2 hores.

 

Recursos

Bibliografia básica

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

 

Bibliografía complementaria

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 docente de la asignatura

• Apuntes y transparencias.

• Actividades de seminario.

• Enunciados de prácticas.

 

Programas

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

• MATLAB