Anno di corso: 1

Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale

Anno di corso: 2

Anno di corso: 3

TRATTAMENTO E CODIFICA DI DATI MULTIMEDIALI

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2016/2017
Anno di corso: 
3
Anno accademico di erogazione: 
2018/2019
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
8
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
72
Prerequisiti: 

Nessun prerequisito essenziale. E' utile la conoscenza di alcuni concetti base trattati negli insegnamenti di Programmazione 1 e Analisi Matematica.

Modalità didattica
Il corso è costituito da lezioni frontali, e da un'attività di laboratorio dove le nozioni teoriche verranno tradotte in esercitazioni pratiche. Sono previste delle consegne di esercizi spiegati e guidati durante le lezioni in laboratorio.

Materiale didattico
Testi di riferimento:
M. Laddomada, M. Mondin, Elaborazione numerica dei segnali, Pearson, Prentice hall
R.Gonzalez, R. Woods, Digital Image Processing, Pearson International Edition
Materiale di approfondimento:
Mark S. Drew, Foundamentals of Multimedia, Pearson
Video Processing and Communications, Yao Wang, Jorn Ostermann, Ya-QuinZhang.
Introduction to Data Compression, K.Sayood

Esempi di temi d'esame degli anni passati ed esercizi svolti in classe

Periodo di erogazione dell'insegnamento
secondo semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione
Tipo esame:

• Scritto ed eventuale verifica orale:
L’esame consta di una prova scritta.
La prima parte della prova richiede la risoluzione di esercizi riguardanti l'analisi del segnale. Si tratta per lo più di soluzione di esercizi standard come quelli discussi durante le lezioni.
La seconda parte invece consta di domande aperte su digitalizzazione e compressione di segnali multimediali, in cui prevalentemente vengono richieste le nozioni spiegate a lezione e reperibili sui testi indicati, con in genere una domanda rivolta alla verifica della comprensione di quanto studiato, riferito ad un caso concreto.
A discrezione del docente è possibile una verifica orale, successiva.

Le consegne previste a scadenza regolare durante l'attività di laboratorio concorreranno a fornire fino a 2 punti aggiuntivi nella valutazione dell'esame finale.

Sono previste due prove in itinere, (compitini) che possono essere recuperate durante il solo primo appello. La prima prova richiede lo svolgimento di esercizi riguardanti l'analisi del segnale, la seconda prova invece consta di domande aperte su digitalizzazione e compressione di segnali multimediali.

Tipo valutazione:
• Voto finale in trentesimi

Orario di ricevimento
Venerdì dalle 11.00 alle 12.00.
Course card
Settore disciplinareINF/01CFU8PeriodoSecondo semestreTipo di attivitàObbligatorio a sceltaOre72Tipologia CdSCorso di Laurea Triennale
Students' evaluation
View previous A.Y. evaluation
Metodi di iscrizione
Iscrizione manuale
Staff
Docente
Immagine Simone Bianco
Simone Bianco

Moduli

Metodi di valutazione

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

Tipo esame:

• Scritto ed eventuale verifica orale:
L’esame consta di una prova scritta.
La prima parte della prova richiede la risoluzione di esercizi riguardanti l'analisi del segnale. Si tratta per lo più di soluzione di esercizi standard come quelli discussi durante le lezioni.
La seconda parte invece consta di domande aperte su digitalizzazione e compressione di segnali multimediali, in cui prevalentemente vengono richieste le nozioni spiegate a lezione e reperibili sui testi indicati, con in genere una domanda rivolta alla verifica della comprensione di quanto studiato, riferito ad un caso concreto.
A discrezione del docente è possibile una verifica orale, successiva.

Le consegne previste a scadenza regolare durante l'attività di laboratorio concorreranno a fornire fino a 2 punti aggiuntivi nella valutazione dell'esame finale.

Sono previste due prove in itinere, (compitini) che possono essere recuperate durante il solo primo appello. La prima prova richiede lo svolgimento di esercizi riguardanti l'analisi del segnale, la seconda prova invece consta di domande aperte su digitalizzazione e compressione di segnali multimediali.

Tipo valutazione:
• Voto finale in trentesimi

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Lo studente dal punto di vista teorico imparerà le nozioni fondamentali per il passaggio da segnale analogico e digitale (campionamento, quantizzazione e codifica) e le vedrà applicate al caso di segnali audio , immagine e video. Dal punto di vista pratico, durante le esercitazioni frontali e il laboratorio imparerà a gestire e processare i segnali digitali, attraverso sistemi lineari tempo invarianti, e analizzando il segnale anche dal punto di vista delle frequenze.

Contenuti

Il corso offre un’introduzione ai segnali multimediali, immagini, video ed audio, illustrandone le principali modalità di digitalizzazione e codifica. La struttura del corso prevede una suddivisione in due parti: nella prima parte si analizza il
passaggio da segnale analogico a digitale, introducendo in partico lare i concetti di campionamento e quantizzazione, e l’elaborazione numerica dei segnali attraverso sistemi lineari tempo invarianti.
Nella seconda parte vengono illustrati i principali metodi di compressione con e senza perdita applicati ai diversi segnali audio, immagine e video.

Programma esteso

1. Definizione di segnale, monodimensionale, bidimensionale, N -dimensionale
Segnale analogico
Segnale digitale
Media, varianza, energia e potenza
Rumore
2. Segnale nel dominio trasformato: Trasformata di Fourier
Serie di Fourier per segnali periodici
Trasformata di Fourier per segnali continui
Trasformata di Fourier per segnali tempo discreti
Trasformata discreta di Fourier per segnali tempo discreti
Teorema della convoluzione
3. Conversione analogico – digitale
Teorema del campionamento
Filtraggio anti-aliasing
Quantizzazione
SNR di quantizzazione
4. Sistemi lineari tempo invarianti (LTI)
Definizioni
Relazione input/output
Risposta all’impulso
Equazione alle differenze
5. Trasformata zeta
Convergenza e regione di convergenza.
Relazione con la trasformata di Fourier.
Analisi sistemi LTI con trasformata zeta
Diagramma poli zeri, stabilità e realizzabilità fisica di un sistema LTI.
Progettazione sistemi FIR e IIR tramite posizionamento di poli e zeri
6. Segnali audio, immagini e video: campionamento e quantizzazione, SNR quantizzazione
7. Analisi multirisoluzione
Banchi di Filtri
Trasformata Wavelet
8. Compressione
Principali algoritmi di compressione con e senza perdita
Compressione audio
Compressione immagini (in particolare JPEG)
Compressione Video (in particolare MPEG)
Principali Formati immagine e loro impiego
Analisi qualità dei segnali

Bibliografia consigliata

Testi di riferimento:
M. Laddomada, M. Mondin, Elaborazione numerica dei segnali, Pearson, Prentice hall
R.Gonzalez, R. Woods, Digital Image Processing, Pearson International Edition
Materiale di approfondimento:
Mark S. Drew, Foundamentals of Multimedia, Pearson
Video Processing and Communications, Yao Wang, Jorn Ostermann, Ya-QuinZhang.
Introduction to Data Compression, K.Sayood

Metodi didattici

Il corso è costituito da lezioni frontali, e da un'attività di laboratorio dove le nozioni teoriche verranno tradotte in esercitazioni pratiche. Sono previste delle consegne di esercizi spiegati e guidati durante le lezioni in laboratorio.