Hoppa till huvudinnehållet

EN2500 Informationsteori och källkodning 7,5 hp

Se kurs EQ2845.

Kursen behandlar principer för kodning av tal, ljud, video och grafik vid låg bithastighet. Källkodningsteknik, till exempel skalär- och vektorkvantisering, ortogonala transformer och linjär prediktion presenteras och deras verkningssätt analyseras teoretiskt. De teoretiska begränsningarna för källkodare diskuteras.

Kursomgångar saknas för tidigare och kommande terminer, samt för innevarande termin.
Rubriker med innehåll från kursplan EN2500 (VT 2009–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

Informationsteori av diskreta och kontinuerliga variabler: entropi, Krafts olikhet, relativ entropi, entropitakt, redundans, ömsesidig information, asymptotisk ekvipartition. Estimering av sannolikhetsfunktioner och täthetsfunktioner. Expectation Maximization-algoritmen. Principen om maximal entropi.

Ickedestruktiv kodning: icke-adaptiva koder: Shannon, Huffmann, aritmetiska koder. Universella och adaptiva koder: Ziv-Lempel-koder.

Rate-distortion-teori: rate-distortions-funktionen, Shannons undre gräns, rate-distortion av oberoende variabler, "reverse waterfilling", Blahuts algoritm.

Fin-kvantisering: kvantiering genom begränsning av upplösning och begränsning av entropi. Vektor- och skalärkvantisering. Tillämpad fin-kvantisering: mixture- och gitter-kvantisering, kompandering.

Kvantisering med låg datahastighet: Lloyds algoritm för begränsad upplösning och begränsad entropi. Strukturerad vektorkvantisering (trästruktur, multi-steg, "gain-shape", gitter). Snabba sökmetoder.

Transformer och filterbankar: baser och ramar. Fasta tranformer: DFT, DCT, MLT, Gabor-ramar, Balian-Lows sats. A-priori-adaption: Karhunen-Loeve, a-priori energikoncentrering. A-posteriori adaption: a-posteriori energikoncentrering, sökning efter bästa bas, "matching pursuit".

Linjär prediktion: återkopplad prediktion, brusformning, "analysis-by-synthesis", "spectral flatness", Kolmogorovs formel, redundans, framåt- och bakåt-prediktion.

Lärandemål

Att ge en förståelse för de teoretiska grunderna för källkodning.

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

För fristående kursstudent: 120 hp samt Engelska B eller motsvarande

Rekommenderade förkunskaper

EQ1220 Signalteori eller motsvarande kunskaper.

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

W.B. Kleijn, A basis for source coding, KTH-S3 (2004).

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

A, B, C, D, E, FX, F

Examination

  • HEM1 - Hemuppgift, 1,5 hp, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 6,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Övriga krav för slutbetyg

Skriftlig examen.
Hemuppgift.

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Profile picture Markus Flierl

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kurswebb

Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.

Kurswebb EN2500

Ges av

EES/Elkraftteknik

Huvudområde

Ingen information tillagd

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Markus Flierl