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Übung zu: Multimediale Signal- und Bildverarbeitung

Mastermodul

UnivIS-Eintrag


Die Übung findet jeweils Donnerstags um 16:00-17:30 Uhr in LMS2 - R.Ü3 statt.
Um aktuelle Informationen über die Übung zu bekommen, tragen Sie sich bitte auch in die Mailingliste ein, indem Sie eine E-Mail mit dem Inhalt subscribe an miv-join [at] mip.informatik.uni-kiel.de schicken.


Java-Applets zur Vorlesung

Die Applets zur Signalverarbeitung (Visualisierung der Fouriertransformation, Faltung und Fensterung von Signalen und Simulation von signalverarbeitenden Systemen), sowie das Applet zur JPEG-Kodierung und das Applet zur DFT/DCT können hier als jar-Archive heruntergeladen werden:

Image apps.jar
(2.1 MB)
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Image jpeg.jar
(0.2 MB)
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Image transform.jar
(0.2 MB)
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Die JPEG- und DFT/DCT-Anwendungen startet man einfach mit java -jar jpeg.jar und java -jar transform.jar.

Die einzelnen Anwendungen in apps.jar werden mit dem folgenden Befehl gestartet (ohne Aufrufparameter erscheint ein Auswahlfenster, mit fft, conv, wind und sys werden direkt die Tools zur Fouriertransformation, Faltung, Fensterung und der Systemsimulator aufgerufen):

java -jar apps.jar [fft|conv|wind|sys]


Bedienung des Faltungs-Tools:

  • Im oberen linken Auswahlbereich kann das Signal s(t) ausgewählt werden, das oben in der Mitte angezeigt wird. Über die Parameter lässt sich das gewählte Signal skalieren, verschieben und beschneiden.
  • Im unteren linken Auswahlbereich lässt sich die Funktion h(t) auswählen, mit der das Signal gefaltet werden soll. Die Funktion wird oben rechts angezeigt.
  • Es können ebenfalls Signale aus wav-Dateien oder Textdateien geladen werden.
  • Im rechten unteren Fenster erscheint das Faltungsergebnis (s*h)(t).
  • Mit den Buttons "Schritt!" und "Faltung animieren" kann die Faltung schrittweise bis zum Zeitpunkt ? berechnet werden. In der Mitte erscheinen die Funktionen s(t), h(?-t) und das Produkt s(t)*h(?-t), die zur Berechnung des Faltungsergebnisses (s*h)(?) integriert werden. Im rechten unteren Fenster ist das Faltungsergebnis bis zum aktuellen Zeitpunkt ? zu sehen.
  • Das Ausgabesignal lässt sich als wav- oder Textdatei exportieren.


Matlab

Die Übungsaufgaben bestehen aus theoretischen und praktischen Aufgaben. Die praktischen Aufgaben sollen mit Matlab bearbeitet werden. Dazu kann ein Account im Grundausbildungspool (Institut für Informatik, Hermann-Rodewald-Str. 3, Raum 105, Keller) verwendet werden. Dieser Zugang kann bei der Rechnerbetriebsgruppe der Informatik beantragt werden. Dort erhält man auch den Transponder für den Zugang zu diesem Raum.

Matlab starten
Nach dem Einloggen auf einem Rechner im Grundausbildungspool startet man Matlab aus der Konsole durch "/home/matlab/bin/matlab".

Alternativ kann der Pfad "/home/matlab/bin" auch in die Umgebungsvariable PATH aufgenommen werden. Dazu fügt man einfach die Zeile

export PATH=$PATH:/home/matlab/bin

zu der Datei "~/.bashrc" hinzu. Danach kann das Programm einfach durch Eingabe von "matlab" in der Konsole gestartet werden.

Erste Schritte
Als erstes sollte man Matlab starten und das Arbeitsverzeichnis, in dem man seine eigenen Matlab-Programme speichern will, zum Matlab-Pfad hinzufügen. Dazu im Menü "File - Set Path..." auswählen, das Arbeitsverzeichnis mit "Add Folder..." hinzufügen und anschließend mit "Save" speichern.

Zur Einführung ist es hilfreich, sich die Demos

  • Mathematics - Basic Matrix Operations
  • Mathematics - Matrix Manipulations

anzusehen. Dazu auf "Help - Demos" gehen, in der Baumstruktur links die entsprechenden Demos auswählen und anschließend rechts oben "Run this demo" wählen.

GNU Octave
Alternativ zu Matlab kann man auch die freie Software GNU Octave verwenden, deren Funktionsumfang größtenteils mit Matlab identisch ist. GNU Octave verfügt allerdings noch über keine eigene GUI (ist für Version 3.7 geplant, die Mitte 2013 erscheinen soll). Es existieren aber auch ein paar frei erhältliche grafische Frontends (siehe Wikipedia-Eintrag zu GNU Octave), die an Matlab angelehnt sind. Empfehlenswert sind hier die relativ ausgereiften Benutzeroberflächen QtOctave (verschiedene Betriebssysteme) und GUIOctave (nur Windows), deren Entwicklung allerdings mittlerweile eingestellt wurde.
Die Ausführung von Octave-Skripten lässt sich aber auch in die meisten komfortableren Editoren bzw. IDEs wie Notepad++, Komodo Edit, Gedit oder Emacs relativ einfach integrieren. Hilfe dazu findet man im Octave-Wiki.

GNU Octave und Packages für Octave können unter den folgenden Links heruntergeladen werden:


Weitere Links


Kontakt:

Dipl.-Inf. Sandro Esquivel



Created by sandro. Last Modification: Tuesday 07 of October, 2014 13:40:06 CEST by sandro.