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Lehrstuhl für Multimediakommunikation und Signalverarbeitung
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Digitale Klänge [DiK] -
- Dozent/in:
- Rudolf Rabenstein
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 2/2, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 16:15 - 17:45, N 5.17
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF CE-MA-TA-IT ab 1
WF SIM-MA 1-4
WF IuK-MA 1-4
WPF IuK-MA-MMS-EEI 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Voraussetzung ist der Besuch der Vorlesungen Digitale Signalverarbeitung ,
Kenntnisse aus der Vorlesung Mensch-Maschine-Schnittstelle sind hilfreich, aber nicht notwendig.
- Inhalt:
- Die Vorlesung behandelt die Bearbeitung von Audiosignalen mit parametrischen Filtern und Effekten, sowie die Erzeugung künstlicher Klänge für musikalische Anwendungen. Klangbeispiele und Demonstrationen ergänzen den Vorlesungstoff.
Filter und Effekte
Digitale Klangsynthese
Systeme zur Klangproduktion und -wiedergabe
Klangeffekte Synthesizer künstlicher Hall
- Schlagwörter:
- Akustik, Audio, Signalverarbeitung, Klangsynthese, Computer-Musik
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Digitale Signalverarbeitung / Digital Signal Processing [DSV] -
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF CE-BA-TA-IT 5
WF CE-MA-TA-IT 1
PF EEI-BA-INT 5-6
PF EEI-MA-INT 1-3
WPF INF-BA-W 5
PF IuK-BA 5
PF CME-MA 1
WF TM-BA 3-6
WF TM-MA 1-4
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-BA-IKS-ING-MG2 3-6
WPF MT-MA-BDV 1-2
WPF MT-MA-MEL 1-2
- Inhalt:
- Digitale Signalverarbeitung
Dozenten: W. Kellermann Umfang: 3 Stunden Vorlesung, 1 Stunde Übung, 1 Stunde Tutorium Voraussetzung: Signale und Systeme I und II Inhalt
Die Vorlesung baut auf der Theorie zeitdiskreter Signale und
Systeme auf und setzt Vertrautheit mit den Eigenschaften
idealisierter und kausaler, realisierbarer Systeme (z.B. Tiefpass,
Hilbertransformator) und entsprechenden Darstellungen in Zeit-,
Frequenz- und z-Bereich voraus. Davon ausgehend werden
Entwurfsverfahren für rekursive und nichtrekursive digitale Filter
diskutiert. Dabei werden zunächst rekursive Systeme nach
Vorschriften im Frequenzbereich entworfen. Butterworth-,
Tschebyscheff- und Cauer-Filter resultieren aus Entwurfsverfahren
für zeitkontinuierliche Systeme. Vorschriften im Zeitbereich
führen beispielsweise auf das Prony-Verfahren oder
Transformationsverfahren wie die Impulsinvariante Transformation.
Bei nichtrekursiven Systemen behandeln wir unter anderen die
Fourier-Approximation ohne und mit Fenstergewichtung sowie
Tschebyscheff-Approximation und deren Realisierung mit dem Remez-
Exchange-Algorithmus.
Der diskreten Fourier-Transformation und den Algorithmen zu ihrer
schnellen Realisierung ('Fast Fourier Transform') wird ebenfalls
ein eigener Abschnitt gewidmet. Als verwandte Transformationen
werden die Cosinus- und Sinus-Transformationen eingeführt.
Daran schließt sich ein Abschnitt zu elementaren Methoden zur
nichtparametrischen Spektralschätzung an. Multiratensysteme und
ihre effizienten Realisierungen in Polyphasenstruktur bilden die
Grundlage zur Behandlung von Analyse/Synthese - Filterbänken und
deren Anwendungen.
Den abschliessenden Teil der Vorlesung bildet
eine Untersuchung der Effekte endlicher Wortlänge, die bei der
Realisierung aller digitalen Signalverarbeitungssysteme
unvermeidlich sind. Zur Vorlesung wird jeweils im Sommersemester das Praktikum Digitale Signalverarbeitung
angeboten.
- Empfohlene Literatur:
- Empfohlene Literatur/ Recommended Reading:
....1. J.G. Proakis, D.G. Manolakis: Digital Signal Processing. 3rd
edition. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1996.
....2. A.V. Oppenheim, R.V. Schafer: Digital Signal Processing. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1975.
....3. K.D. Kammeyer, K. Kroschel: Digitale Signalverarbeitung:
Filterung und Spektralanalyse. 4. Aufl. Teubner, Stuttgart, 1998.
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Fr | 12:15 - 13:45
10:15 - 11:45 | H6
H6 | |
Kellermann, W. | |
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Kommunikationsnetze [KONE] -
- Dozent/in:
- André Kaup
- Angaben:
- Vorlesung, 2,5 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, H5
Do, 08:15 - 09:45, H5
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF MT-MA 1-4
WPF WING-BA-IKS-ING-MG2 3-6
WPF WING-MA 1-3
WF CE-MA-TA-IT 1-4
WF CE-BA-TW ab 5
PF EEI-BA-INT 5-6
PF EEI-MA-INT 1-4
WF EEI-BA 5-6
WF SIM-DH 5-10
WF WING-BA-IKS 3-6
WPF MT-MA-MEL 1-2
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- keine Voraussetzungen
- Inhalt:
- Die Vorlesung gibt eine Einführung in die grundlegenden Konzepte und Mechanismen von digitalen Kommunikationsnetzen. Nach der Erläuterung einiger Grundbegriffe werden zunächst die hierarchische Strukturierung von Netzfunktionen und das daraus entstandene OSI Schichtenmodell vorgestellt. Im Anschluss an die Diskussion grundsätzlicher Verfahren für die Datenübertragung von Punkt zu Punkt werden Protokolle zur sicheren Übertragung vorgestellt, insbesondere ARQ-Methoden. Es folgen Vielfachfachzugriffstechniken, darunter die Familie der ALOHA-Protokolle, Strategien zur Kollisionsauflösung, Carrier-Sensing-Verfahren und das Prinzip des Token-Passings. Daran schließen sich Verfahren zur Wegelenkung bei leitungs- und paketvermittelten Netzen an. Nach einer Einführung in die Warteraumtheorie gibt die Vorlesung einen Überblick über die Internet Protokollfamilie TCP/IP als wichtiges Systembeispiel und schließt mit einer Betrachtung von Multimedianetzen.
- Empfohlene Literatur:
- M.Bossert,M.Breitbach: Digitale Netze. Teubner,Leipzig, 1999
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Multidimensional Signals and Systems [MDSS] -
- Dozent/in:
- Rudolf Rabenstein
- Angaben:
- Vorlesung, 4 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 14:15 - 15:45, N 5.17
Do, 10:15 - 11:45, N 5.17
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF CME-MA 3-4
WPF CE-MA-TA-IT 1-4
WF SIM-MA 1-4
WF IuK-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS)
- Inhalt:
- Introduction: multidimensional signals and systems in multimedia and communications
Theoretical part: multidimensional signals and systems, coordinate systems and signal transformations, system description by transfer functions and Green's functions, sampling in time and space Selected applications: digital sound synthesis by physical modelling, sound field simulation, room acoustics, methods for spatial sound reproduction
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Praktikum Digitale Signalverarbeitung [Pr DSV] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Andreas Schwarz, Christian Hofmann, Walter Kellermann, Jürgen Seiler, u.a.
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 14:15 - 18:15, N 6.13
The laboratory will start in January 2013
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF CME-MA 1-4
PF CME-MA 1
WF TM-BA 6
WF TM-MA 1-4
WF CE-BA-TW 6
WF CE-MA-TA-IT 1-4
WF IuK-BA 6
WF IuK-MA 1-4
WF SIM-DH ab 6
WF SIM-MA 1-4
WPF WING-BA-IKS-ING-P 6
WPF WING-MA 1-4
WPF WING-DH ab 6
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-MA-INT 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Systemtheorie,
Digitale Signalverarbeitung
- Inhalt:
- Versuche:
1.Digitale Signale
2.Spektralanalyse
3.Nichtrekursive Filter und Filterbänke
4.Rekursive Filter
5.Adaptive Filter
6.Projekt
7.Projekt
8.Projekt
9.Projekt
10.Projekt
- Empfohlene Literatur:
- Buch:
Schüßler, H. W.: Digitale Signalverarbeitung 1, 5. Auflage, Springer Verlag, Berlin,
2008Skripten: W. Kellermann: Digital Signal Processing
Nr. 5: Steffen, P.; Krauß, H.: Aufgaben und Lösungsvorschläge. Erlangen, 1995
Nr. 6: Steffen, P.; Krauß, H.: Klausuren und Lösungsvorschläge. Erlangen, 1996
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Signale und Systeme I [SISY I] -
- Dozent/in:
- André Kaup
- Angaben:
- Vorlesung, 2,5 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, H7
Fr, 8:15 - 9:45, H7
Erster Termin: Freitag, 19.10.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF EEI-BA 3
PF EEI-BA-S 4
PF IuK-BA 3
PF IuK-BA-S 4
PF WING-BA-IKS 3
PF MT-BA-BV 3
PF MT-BA-BV-S 4
WPF CE-BA-TA-IT 3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- In der Lehrveranstaltung werden grundlegende Kenntnisse über Stromkreise mit
Widerstand, Kapazität und Induktivität vorausgesetzt, ebenso Kenntnisse über
komplexe Zeiger und Übertragungseigenschaften einfacher linearer Netzwerke.
Diese können beispielsweise durch die beiden Module "Grundlagen der
Elektrotechnik I" und "Grundlagen der Elektrotechnik II" oder durch die
Kombination der Module "Einführung in die Informations- und
Kommunikationstechnik" und "Elektronik und Schaltungstechnik" erworben
werden. Für Studenten ohne diese Vorlesungen (beispielsweise im Studiengang
Computational Engineering) können die notwendigen Vorkenntnisse auch im
Selbststudium anhand der Kapitel 2 über Physikalische Grundlagen elektrischer
Schaltungen und Kapitel 3 über Passive Netzwerke aus dem Buch von Oehme,
Huemer, Pfaff, "Elektronik und Schaltungstechnik", Hanser Verlag, München
2007 erworben werden.
Die Lehrveranstaltung ist komplementär zum Modul "Signale und Systeme II" über diskrete Signale und Systeme konzipiert und ist für Studierende mit Studienbeginn im Wintersemester im dritten Bachelorsemester vor dem Modul "Signale und Systeme II" vorgesehen. Für Studierende mit Studienbeginn im Sommersemester ist es vorgesehen, das Modul "Signale und Systeme I" im vierten Bachelorsemester und damit nach der Lehrveranstaltung "Signale und Systeme II" zu hören.
- Inhalt:
- Die Lehrveranstaltung führt in die Beschreibung von kontinuierlichen Signalen und kontinuierlichen zeitinvarianten linearen Systemen ein.
Zunächst werden elementare kontinuierliche Signale, der Delta-Impuls, das Faltungsintegral und die Korrelation von Signalen erläutert. Anschließend wird die Frequenzbereichsdarstellung von Signalen mit Hilfe der Fourier- und die Laplace-Transformation eingeführt einschließlich der Theoreme und Korrespondenzen dieser Transformationen. Es folgt die Beschreibung von kontinuierlichen linearen zeitinvarianten Systemen im Zeitbereich durch Impulsantwort und Faltung, Differentialgleichungen und die Zustandsraumdarstellung. Die Systembeschreibung im Frequenzbereich durch Eigenfunktionen, Übertragungs- und Systemfunktion und Zustandsraumdarstellung wird erläutert, ebenso wie die Betrachtung von kontinuierlichen linearen zeitinvarianten Systemen mit Anfangsbedingungen.
Nach der Vorstellung von linearphasigen, minimalphasigen, idealisierten Systemen und Allpässen werden Kausalität und Hilbert-Transformation, Stabilität und rückgekoppelte Systeme diskutiert. Die Vorlesung schließt mit der Betrachtung von Abtastsystemen und dem Abtasttheorem für Tiefpass- und Bandpasssignale.
Hinweis:
Das Modul "Signale und Systeme I" hat ab dem WS 2010/2011 einen gegenüber den Vorjahren geänderten Inhalt und Umfang. Die Lehrveranstaltung umfasst jetzt ausschließlich die Beschreibung von kontinuierlichen Signalen und Systemen, der Umfang des Moduls beträgt 5 ECTS. Die Lehrveranstaltung ist ein Pflichtmodul in den Bachelor-Studiengängen Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik, Informations- und Kommunikationstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen (Studienrichtung Informations- und
Kommunikationssysteme) und Medizintechnik (Vertiefung Elektrotechnik/Informationstechnik/Informatik).
- Empfohlene Literatur:
- B. Girod, R. Rabenstein, A. Stenger: Einführung in die Systemtheorie, 3. Auflage, Teubner-Verlag, 2005
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Tutorium zu Signale und Systeme I [TUTSISY I] -
- Dozent/in:
- Dominic Springer
- Angaben:
- Übung, 1,5 SWS
| | | | Mo | 08:15 - 09:45 | H6 | |
Springer, D.
Seiler, J. | |
| | | Mo | 12:15 - 13:45 | H6 | |
Springer, D.
Seiler, J. | |
| | | Di | 10:15 - 11:45 | H6 | |
Springer, D.
Seiler, J. | |
| | | Mi | 10:15 - 11:45 | H6 | |
Springer, D.
Seiler, J. | |
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Visual Computing for Communication [VCC] -
- Dozent/in:
- André Kaup
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 12:15 - 13:45, N 5.17
Do, 14:15 - 15:45, N 5.17
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF CE-MA 1
WPF IuK-MA-ES-EEI 1-4
WPF IuK-MA-KN-EEI 1-4
WPF IuK-MA-MMS-EEI 1-4
WPF IuK-MA-REA-EEI 1-4
WF IuK-MA 1-4
PF CME-MA 3
WF EEI-MA 1-4
WF WING-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- "Systemtheorie" oder "Signale und Systeme I + II", sowie "Image and Video Compression (Multimediakommunikation I)"
Die Vorlesung wird auf Englisch gelesen.
- Inhalt:
- Die Vorlesung gibt eine Einführung in die inhaltsbasierte Analyse und Beschreibung von Multimediasignalen sowie die zugehörigen internationalen Standards. Dazu werden zunächst einige grundlegende Verfahren der Signalaufbereitung vorgestellt, insbesondere nichtlineare Filter, morphologische Filter sowie Interpolationsverfahren. Es folgen inhaltsbasierte Merkmale für die Beschreibung von Audio, Bild- und Videosignalen, beispielsweise Spektrogramm, Farbe, Form, Textur und Bewegung. Ausführlich besprochen werden Verfahren zur Zerlegung von Multimediasignalen mit dem Ziel der inhaltsorientierten Codierung. Dazu werden grundlegende deterministische sowie stochastische Klassifikations- und Segmentierungsalgorithmen vorgestellt. Aktuelle Verfahren zur inhaltsbasierten Codierung von Audio- und Videosignalen einschließlich der relevanten Standards MPEG-4 und MPEG-7 bilden den Abschluss.
- Empfohlene Literatur:
- Literaturempfehlung erfolgt in der Vorlesung.
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