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Praxis der Audiodatenkompression (PRAUD)
- Dozent/in
- Dr.-Ing. Bernhard Grill
- Angaben
- Vorlesung
2 SWS, benoteter Schein, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 2,5, Sprache Deutsch oder Englisch, Die Vorlesung findet im Raum 3R0.27 (kleines Oval-Office) am LIKE
Zeit und Ort: Mo 12:15 - 13:45, 3R4.04
ab 23.10.2017
Vorbesprechung: 16.10.2017, 12:15 - 13:45 Uhr, Raum 3R4.04
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WF EEI-MA ab 5 (ECTS-Credits: 2,5)
- Inhalt
- 1. Einführung in die Audiocodierung
Überblick Codierverfahren für Sprache und Musik
Anwendungsgebiete der verschiedenen Verfahren
Historische Entwicklung
Grundprinzip der psychoakustisch basierten Codierung
Neuere Entwicklungen: Spectral Band Replication
und Spatial Audio Coding
Erreichbare Audioqualität bei verschiedenen Datenraten
2. Psychoakustik
Akustische Grundbegriffe
Funktion und Eigenschaften des menschlichen Gehörs
Zeitliche und Frequenzabhängige Verdeckungseffekte,
Frequenzgruppen, Barkskala, Verdeckung/Maskierung von Quantisierungsrauschen durch verschiedene Audiosignale
Berechnung der Maskierungsschwelle für tonale und
nicht-tonale Signale, idealiserte Berechnungsmodelle, Näherungslösungen
Vorecho-Problematik
3. Filterbank
Subbandfilter und Zeit-/Frequenzbereichstransformationen
für die Audiocodierung
Wahl der optimalen Transformationsart (DFT, DCT, MDCT) und Fensterfunktion
Bestimmung der optimalen Transformationslänge
Temporal Noise Shaping
Maßnahmen zur Vermeidung von Vorechos, dynamische Anpassung
der Transformationslänge an das Signal
Optimierte schnelle Algorithmen
Anforderungen an Genauigkeit und Dynamikumfang
4. Quantisierung und Codierung
"Perceptual Entropy"
Auswahl des Quantisierertyps
Entropiecodierung (Huffmancode und arithmetische Codierung)
Multi-dimensionale Huffmancodes, Bestimmung der Huffmancodetabellen
Schnelle Implementierungen von Huffman-Decodern
Codierung mit konstanter und variabler Datenrate, Kurzzeitmittelung, Multi-Pass-Encoding
5. Codierungsstörungen
6. Sicherung von MP3- und AAC-Bitströmen gegen Übertragungsfehler
Fehlerempfindlichkeit der Teilkomponenten des MP3- und AAC-Bitstroms
Fehlersicherung von Huffmancodes, Partitionierung, optimale Anordung der Codewörter
Verschleierung von Übertragungsfehlern
7. Implementierung von MP3 und AAC mit Festkomma-Arithmetik
Dynamikumfang und Genauigkeitsanforderungen der MP3- und AAC-
Encoder- und Decoderteilblöcke
Erforderlicher Wortlänge in den Teilblöcken
Schnelle Näherungslösungen für Logarithmus- und Exponentialfunktionen
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Audio data compression in practice
- Credits: 2,5
- Zusätzliche Informationen
- Schlagwörter: Audio, Codierung, MP3
Erwartete Teilnehmerzahl: 25
www: https://www.like.tf.fau.de/lehre/ Für diese Lehrveranstaltung ist eine Anmeldung erforderlich. Die Anmeldung erfolgt von Dienstag, 1.8.2017, 06:00 Uhr bis Sonntag, 29.10.2017, 23:00 Uhr über: mein Campus.
- Institution: Lehrstuhl für Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Kommunikationselektronik (Stiftungslehrstuhl)
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