|
|
Moderní kódování řečového signálu pomocí přeparametrizovaných modelů
Zapletal, Ondřej ; Průša, Zdeněk (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
Náplní teoretické části této práce je studie přeparametrizovaných modelů. To jsou takové modely signálů, ve kterých je pro jejich parametrizaci stanoveno více proměnných, než je potřeba a následně se hledá tzv. řídké řešení pomocí iteračních algoritmů. Cílem takovéto analýzy je výběr pouze těch důležitých (řídkých) parametrů. Teorie se opírá o lineární algebru, vektorové prostory, báze a tzv. framy. Úkolem samostatného projektu této práce je popis a simulace dvou řečových kodérů: klasického kodéru na bázi lineárního predikčního kódování řeči a kodéru využívajícího přeparametrizované modely pro náhodné ARMA procesy. Součástí jejich realizace je i vytvoření dekodérů a zhodnocení kvality rekonstrukce obou z nich. Pro realizaci je využito prostředí MATLAB a knihovna funkcí pro přeparametrizované modely (toolbox frames).
|
|
|
Trasování oči
Magula, Filip ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Vlach, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá trasováním očí ve videu v reálném čase za použití ozařování infračerveným zářením a detekcí jeho odrazu na zorničkách. Popisuje lidské oko a jeho reakce na infračervené záření. Obsahuje návrhy hardwarového i softwarového řešení a konečnou realizaci základní varianty v prostředí Simulink, osvětluje vybrané metody číslicového zpracování obrazu a v závěru obsahuje zhodnocení použité metody.
|
|
|
Generování pásmově omezených číslicových zvukových signálů v reálném čase
Maule, Petr ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Schimmel, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová se zabývá problematikou generování číslicových zvukových signálů s pásmově omezeným kmitočtovým spektrem, tj. bez aliasingového zkreslení. V teoretické části práce jsou popsány jednotlivé metody generování pásmově omezených obdélníkových, trojúhelníkových a pilových průběhů v reálném čase. Popsané metody jsou naprogramovány v prostředí Matlab a porovnány z hlediska změn parametrů v reálném čase, jako jsou například změna střídy obdélníkového průběhu nebo plynulá změna kmitočtu. Hlavní část práce je věnována implementaci metod postupných integrací pásmově omezeného sledu impulzů a metodě derivací po částech parabolického průběhu v jazyce C++. Implementované metody byly integrovány do plug-in modulu technologie VST generující zvukový signál v reálném čase. Implementované metody jsou porovnány z hlediska výpočetní složitosti a zkreslení generovaného signálu.
|
|
|
Segmentovaná vlnková transformace obrazu
Kučera, Michal ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Průša, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá úpravou klasického algoritmu výpočtu diskrétní waveletové transformace s diskrétním časem tak, aby bylo možné rozdělit vstupní obraz na segmenty a ty nezávisle zpracovávat. Je představena a implementována segmentovaná waveletová transformace s diskrétním časem, díky které docházíme ke stejným koeficientům, jako když je zpracováván celý obraz najednou. V kombinaci s inverzní segmentovanou waveletovou transformací je umožněno kompletní nezávislé zpracování segmentu obrazu tj. dekompozice do určené hloubky, zpracování koeficientů a následná rekonstrukce bloku obrazu. Je zřejmé, že při segmentaci budou vznikat nadbytečné výpočty. Redundance stoupá především s narůstající hloubkou dekompozice a délkou filtru, naopak se zvýšením rozměru segmentu nadbytečnost klesá. K tomu dochází z důvodu, že pracujeme s menším počtem segmentů, které je třeba prodlužovat, a právě prodloužení sousedními vzorky je zde zdrojem výpočtů navíc. Práce obsahuje také popis dvou různých přístupů k prodloužení signálu na jeho okrajích: úplné prodloužení pro všechny úrovně dekompozice před vlastní transformací a klasický přístup, kdy je signál prodlužován během transformace v každém jejím kroku. V provedených testech mají obě metody totožné výsledky po rekonstrukci obrazu, liší se pouze ve vypočtených waveletových koeficientech. Dochází též k porovnání čtyř druhů prodlužování signálu na okrajích pomocí MSE a PSNR. Výsledky všech přístupů jsou podobné, přesto ale lze favorizovat prodloužení konstantou a symetrické prodloužení, která dosáhla nižší MSE, oproti prodloužení polynomem prvního řádu a prodloužení nulami.
|
|
|
Modul pro generování "atomů" pro přeparametrizovanou reprezentaci signálu
Špiřík, Jan ; Průša, Zdeněk (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je vytvoření nových "atomů" pro přeparametrizovanou reprezentaci signálu pro toolbox Frames v prostředí MATLAB. Nejprve je popsán princip přeparametrizovaných systémů a tzv. framů. V práci je uvedeno základní rozdělení framů a podmínky pro jejich sestrojení. Je popsán i základní princip hledání řídkého řešení v přeparametrizovaných systémech. Hlavní část se pak zabývá sestrojením jednotlivých funkcí pro generování "atomů", jako jsou: Gaborova funkce, B-splajny, Bézierovy křivky, Daubechies wavelety a další. Závěrem je uveden příklad využití těchto funkcí pro rekonstrukci signálu v porovnání s Fourierovou a waveletovou transformací.
|
|
|
Objective methods for evaluation of the audio signal quality
Granát, Michal ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Rášo, Ondřej (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with the objective methods of audio-signal qualification. In detail have been described algorithms to the reader which are used in individual methods. Individual methods are analyzed from computational intensity, ability to predict precisely subjective quality of audio-signals, point of view. There have been described basic variables by which audio-signals are described in further parts of this thesis. Second part has been dedicated to theoretical description of individual methods – their advantages and disadvantages and practical forms of usage. Third part has been dedicated to implementation of two chosen methods in graphical interface of MATLAB program. All the functions are described in detail which these applications offer. In the last part of the thesis there are in detail described results obtained by practical testing of audio-signals with different character in created applications and evaluated quality of reached results as an outcome.
|
|
|
Detektor objektů s využitím vlnkové transformace
Mikuš, Ondřej ; Průša, Zdeněk (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá aplikací metod na detekci objektů v obraze. Při zpracování obrazu je často nutné oddělit objekty od pozadí. Vyhraní se tak oblast zájmu, s kterou se dále pracuje. Hlavním cílem práce je vysvětlení principů předzpracování a segmentace obrazu s následným nalezením objektů, využívající vlnkovou transformaci. Ta je popsána podrobněji, protože je základem pro primárně použitou metodu. V praktické části diplomové práce byla metoda využívající vlnkovou transformaci implementována do prostředí MATLAB a testována na souboru obrázků. Byla vyzkoušena její odolnost vůči šumu, rozmazání obrazu. Dále pak byla srovnána s běžně používanými metodami využívající hranové detektory a prahování. Pro ukázku a srovnání účinnosti metod byl vytvořen simulační program, včetně uživatelského rozhraní.
|
|
|
Digitální zvukový efekt typu reverb využívající konvoluci signálu s impulsní charakteristikou poslechového prostoru
Tichý, Vladimír ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Mačák, Jaromír (vedoucí práce)
Práce se zabývá simulací poslechového prostoru pomocí jeho impulsní charakteristiky. Popisuje různé modely simulace akustických prostorů, jejich výhody a nevýhody a dále se soustředí právě na fyzikální model, který k simulaci využívá impulsní charakteristiky akustického prostoru. Je uvedena čtveřice nejčastěji používaných metod určených k jejímu měření s uvedením podmínek a omezení jejich použití. Dále jsou popsány metody výpočtu konvoluce vhodné pro číslicové zpracování signálů v reálném čase. Je provedena analýza výpočetní náročnosti algoritmů pracujících v kmitočtové rovině a vybrané algoritmy jsou implementovány a testovány v prostředí Matlab. Nejefektivnější algoritmus je pak vybrán a implementován do podoby VST plug in modulu pro simulaci poslechového prostoru v reálném čase.
|
|
|
Teorie grafů - implementace vybraných problémů
Stráník, František ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Koutný, Martin (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na seznámení se základními problémy z oblasti teorie grafů. Jsou zde popsány základní pojmy i složitější problémy. Jedna část práce je zaměřena na práci s jednotlivými typy grafů. Začíná se s jednosměrně vázaným seznamem, přes obousměrně vázaný seznam až po stromy, které reprezentují nejjednodušší grafové struktury. Další část práce se potom věnuje grafu jako celku a popisuje složitější problémy a jejich řešení. Mezi tyto problémy patří vyhledávání v grafech pomocí metod DFS (Depth First Search) a BFS (Breadth First Search). Dále potom hledání nejkratší cesty za pomoci specifických algoritmů jako jsou: Dijkstrův algoritmus, Floyd-Warshallův algoritmus a Bellman-Fordův algoritmus. Poslední část je věnována problematice vyhledávaní minimálních koster grafu s využití metod Kruskalova haldového algoritmu, Jarníkova (Primova) algoritmu a Borůvkova algoritmu.
|
|
|
Potlačování šumu v řeči založené na waveletové transformaci a rozeznávání znělosti segmentů
Chrápek, Tomáš ; Sysel, Petr (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
Waveletová transformace je moderním nástrojem pro zpracování signálů a je hojně a s úspěchem využívána hlavně pro své unikátní vlastnosti, zejména schopnost zachytit rychlé změny ve zpracovávaném signálu. Práce pojednává obecně o waveletech, waveletové transformaci a jejím využití v aplikacích zabývajících se potlačováním šumu. Byl uveden hlavní problém spojený s potlačováním šumu v řečovém signálu, a to degradace neznělých částí spojená s potlačováním šumu. Neznělé části jsou při aplikaci standardního algoritmu na waveletové potlačení šumu potlačeny spolu s šumem. Řešením je rozdílný přístup ke znělým a neznělým segmentům řečového signálu. Cílem diplomové práce bylo vytvořit aplikaci, jež bude implementovat waveletové potlačování aditivního gaussovského šumu v řečových signálech s obecně rozdílným přístupem ke znělým a neznělým segmentům. Tato aplikace je naprogramována jako grafické uživatelské rozhraní (GUI) ve vývojovém prostředí MATLAB a umožňuje pohodlně testovat procedury představené v diplomové práci. Práce dále prezentuje dosažené výsledky a diskutuje jejich úspěšnost vzhledem k požadavkům na aplikaci tohoto typu kladených. Nejpodstatnějším závěrem této diplomové práce je potom fakt, že při potlačování šumu v neznělých segmentech řečového signálu musíme volit kompromis mezi dostatečným potlačením šumu a zachováním srozumitelnosti řeči.
|
host ::
RSS.