Курсы лаборатории компьютерной графики
Обязательный полугодовой курс ВМиК МГУ
     

Задание №2. Цифровая обработка сигналов

Начало: 2 марта 2004 года.
Конец: 23 марта 2004 года (23:59)

Авторы задания:
Алексей Лукин (lukin@ixbt.com)

Цель задания

Научиться обработке изображений, работе с фильтрами.

Описание задания

Звездочкой (*) отмечены необязательные пункты.

За удобный интерфейс может быть добавлен 1 балл.

Обработка изображений

Требуется написать программу, выполняющую следующие операции над изображениями:

  • Загрузка и отображение BMP-файла. Достаточно сделать поддержку только формата RGB-24 BMP-файлов.
  • Преобразование изображения (см. далее), отображение на экране результата и сохранение в BMP-файл (достаточно поддержки RGB-формата).
  • Построение для изображения палитры методом K-средних. Число цветов в палитре задается пользователем (в пределах 2 - 256). 2 балла
  • Палитризация изображения с использованием построенной палитры методами:

    а. округления, 1 балл

    б. диффузии ошибки (Floyd-Steinberg), 2 балла

  • Фильтр Unsharp Mask
    Регулируемые радиус фильтра и сила эффекта. Устранение краевых эффектов - по краям не должно появляться рамки. 2 балла

    (*) Адаптация к количеству шума, регулируемый порог. +1 балл

    (*) Реализация гауссиана в двух вариантах: 2D и 1D (с учетом сепарабельности) и сравнение времени фильтрации. +1 балл

  • (*) Вращение изображения на произвольный задаваемый угол с использованием билинейной интерполяции. 2 балла

(*) Обработка звука

Требуется написать программу, выполняющую следующие операции:

  • Загрузка, преобразование и сохранение WAV-файла. Достаточно сделать поддержку только CD-формата 44.1 кГц, 16 бит, стерео.
  • Преобразование стереопанорамы по формулам

    LeftOut = Norm * (LeftIn + k * RightIn)
    RightOut = Norm * (RightIn + k * LeftIn)
    -1 <= k <= 1
    Norm = 1/(1+k) при k > 0, иначе Norm = 1

    При k = 0 получаем тождественное преобразование, при k = 1 получаем эффект моно, при к = -1 получаем эффект караоке. 2 балла

  • Отображение Фурье-спектра звукового сигнала
    Должна быть возможность задать смещение анализируемого блока от начала WAV-файла и использовать весовое окно Ханна. Амплитуда отбражается в децибелах. 2 балла

    Доп. возможности: логарифмический масштаб по частотам, сетка частот и амплитуд. +1 балл

Дополнительные материалы

Доп. литература по обработке сигналов: Методичка

Для вычисления комплексного преобразования Фурье можно воспользоваться готовой функцией на C: fft.c

Формат BMP-файла рассматривается здесь - кратко, здесь - подробнее.

Формат WAV-файла рассматривается здесь - кратко, здесь - подробнее.

Оформление

См. Информацию о курсе и FAQ.

Не забудьте положить в архив файл readme.txt. Укажите в нем перечень выполненных подзаданий. Если вы реализовали какой-либо оригинальный метод, опишите его в комментариях.

Результаты работы

Результаты смотрите в интернете или на стенде около лаборатории. Все вопросы присылать авторам и проверяющим.

Задание выполняется строго индивидуально. За совместную работу или обмен кусками кода ставится ноль баллов всем участникам, если факт командной работы не был указан в readme.txt заданий.


ЧаВо по заданию

ЧаВо по заданию см. на страничке автора. Вопросы можно задавать на лекции или присылать автору по почте.
Главная | О курсе | Лекции | Библиотека | Задания | Оценки | FAQs
  (с) Лаборатория компьютерной графики, 1997-2004
Дизайн: Алексей Игнатенко