HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH

Dương Chí Nhân

Quách Khả Gia

Bộ môn Khoa học máy tính

Khoa Công nghệ thông tin

Nội dung•Đ

ọc ghi file audio (wav).

•Hiển thị sóng

•Một số thao tác với phần hiển thị sóng

•Chuyển đổi sáng miền tần số DCT, DFT.

Đọc file wav

Để đọc/load một file audio (.wav) dùng hàm wavread với cú pháp như sau:◦ y = wavread(filename) ◦ [y, Fs, nbits] = wavread(filename) ◦ [y, Fs, nbits, opts] = wavread(filename)

Trong đó◦y: dữ liệu các sample của file wav◦Fs : sample rate (Hz)◦nbits: số lượng bit trên 1 sample◦opts: 1 cấu trúc lưu những thông tin khác của file

wav

Đọc file wav

Ví dụ:

Fs

nbits

Đọc file wav

size = wavread(filename, 'size')

siz = [samples channels]

Lấy thông tin khác của file wav

[m d] = wavfinfo(filename)◦m : chuỗi cho biết có phải đây là file wav hay

không◦d: thông tin về số lượng sample và số channel

của file

Ví dụ đọc và play file wav// hfile lưu đường dẫn đến file wav

hfile = 'H:\Vi toi la chang ngoc.wav';

// đọc file wav

[y, Fs, nbits, readinfo] = wavread(hfile);

// play file wav

p = audioplayer(y, Fs);

play(p);

// stop file wave

stop(p);

ghi file wav

Để ghi/lưu một file audio (.wav) dùng hàm wavwrite có cú pháp như sau:

wavwrite(y,filename)wavwrite(y,Fs,filename)wavwrite(y,Fs,N,filename)

Ví dụ ghi file wav

// đường dẫn đến file wav

hfile = 'H:\Vi toi la chang ngoc.wav';

// đọc file wave

[y, Fs, nbits, readinfo] = wavread(hfile);

// đường dẫn file wav lưu

hfile1 = 'H:\Vi toi la chang ngoc1.wav';

// ghi file wave

wavwrite(y, Fs, hfile1)

Hiển thị sóngĐể hiển thị sóng của một file wav, bạn có thể dùng plot

với cú pháp như sau◦ plot(Y)

Ví dụ:

// tên file wave

hfile = 'handel.wav';

// đọc file wave

[y, Fs, nbits, readinfo] = wavread(hfile);

// hiển thị sóng

plot(y)

Một số thao tác khi hiển thị sóng

http://www.mathworks.com/support/2009a/matlab/7.8/demos/LinkedPlotsAndDataBrushing.html

Chuyển đổi sang miền tần số DCTĐể chuyển tín hiệu một chiều sang miền tần số DCT,

dùng hàm dct với cú pháp như sau:

y = dct(u)

◦ u : tín hiệu một chiều.◦ y : kết quả biến đổi dct2 trả về.

Ví dụ:

// phát sinh mảng tín hiệu 1 chiều

a = rand(100,1);

// biến đổi dct 1 chiều

y0 = dct(a);

figure,plot(abs(y0)),title('abs(DCT)');

Chuyển đổi sang miền tần số DCTĐể biến đổi ngược lại từ miền DCT, dùng hàm idct với

cú pháp như sau:

y = idct(u)

◦ u : tín hiệu trong miền dct.◦ y : kết quả trả về của biến đổi dct ngược.

Ví dụ:

// biến đổi dct ngược

arec0 = idct(y0);

figure,plot(abs(arec0)),title('abs(IDCT)');

Chuyển đổi sang miền tần số DCTĐể chuyển tín hiệu 2-chiều sang miền tần số DCT, dùng

hàm dct2 với cú pháp như sau:

y = dct2(u)

◦ u : tín hiệu 2-chiều.◦ y : kết quả biến đổi dct2 trả về.

Ví dụ:

// load một ảnh màu

RGB = imread('Love friend.jpg');

I = rgb2gray(RGB); // chuyển ảnh màu sang gray

J = dct2(I); // biến đổi dct2

// hiển thị log của abs(J)

imshow(log(abs(J)),[]), colormap(jet(64)), colorbar

Chuyển đổi sang miền tần số DCTĐể biến đổi ngược lại từ DCT, dùng hàm idct2 với cú

pháp như sau:

y = idct2(u)

◦ u : tín hiệu 2-chiều từ miền dct.◦ y : kết quả biến đổi dct ngược trả về.

Ví dụ: (tiếp ví dụ trước)

K = idct2(J); // biến đổi dct2 ngược

figure, imshow(I) // hiển thị ảnh I

figure, imshow(K,[0 255]) // hiển thị ảnh biến đổi ngược lại

Chuyển đổi sang miền tần sốChuyển tín hiệu 1 chiều sang miền tần số fourier rời rạc

(DFT), dùng hàm fft với cú pháp như sau:

y = fft(u)◦ u : vector cần chuyển sang DFT.◦ y: kết quả biến đổi DFT.

Ví dụ

// phát sinh mảng tín hiệu 1 chiều

a = rand(100,1);

// biến đổi fft

y0 = fft(a);

figure,plot(abs(y0)),title('abs(DFT)');

Chuyển đổi sang miền tần sốĐể biến đổi ngược lại từ miền tần số fourier rời rac

(DFT), dùng hàm ifft với cú pháp như sau:

y = ifft(u)◦ u : vector biểu diễn giá trị ở miền DFT.◦ y: kết quả biến đổi DFT ngược.

Ví dụ: (tiếp ví dụ trước)

// biến đổi ifft ngược

arec0 = ifft(y0);

figure,plot(abs(arec0)),title('abs(IDFT)');

Chuyển đổi sang miền tần sốChuyển tín hiệu 2 chiều sang miền tần số fourier rời rac

(DFT), dùng hàm fft2 với cú pháp như sau:

y = fft2(u)◦ u : tín hiệu 2 chiều cần chuyển sang DFT.◦ y: kết quả biến đổi DFT.

Ví dụ

// phát sinh mảng tín hiệu 1 chiều

a = rand([100,100]);

// biến đổi fft2

y0 = fft2(a);

Chuyển đổi sang miền tần sốĐể biến đổi ngược lại từ miền tần số fourier rời rạc

(DFT), dùng hàm ifft2 với cú pháp như sau:

y = ifft2(u)◦ u : tín hiệu 2 chiều ở miền DFT.◦ y: kết quả biến đổi DFT ngược.

Ví dụ: (tiếp ví dụ trước)

// biến đổi fft2 ngược

arec0 = ifft2(y0);

Các bộ lọc

Để lọc trên tín hiệu một chiều, người ta dùng hàm filter với cấu trúc như sau

y = filter(b,a,X)[y,zf] = filter(b,a,X)[y,zf] = filter(b,a,X,zi)y = filter(b,a,X,zi,dim)[...] = filter(b,a,X,[],dim)

Ví dụ lọc tín hiệu 1 chiềuhfile = 'handel.wav';

[y, Fs, nbits, readinfo] = wavread(hfile);

// ma trận lọc

windowSize = [0.2 0.2 0.2 0.2 0.2];

// lọc

z = filter(windowSize,1,y);

// hiển thi kết quả

figure, plot(y)

figure, plot(z)

Các bộ lọc

Để lọc trên tín hiệu hai chiều, người ta dùng hàm filter2 với cấu trúc như sau

Y = filter2(h,X) Y = filter2(h,X,shape)

Ví dụ lọc tín hiệu 2 chiềuhfile = 'handel.wav';

[y, Fs, nbits, readinfo] = wavread(hfile);

// ma trận lọc

windowSize = [0.2 0.2 0.2 ; 0.2 0.2 0.2];

// lọc

z = filter2(windowSize,y);

// hiển thi kết quả

figure, plot(y)

figure, plot(z)