Detail předmětu

Zpracování řečových signálů

FIT-ZREAk. rok: 2018/2019

Aplikace počítačového zpracování řeči, číslicové zpracování řečových signálů, tvorba a slyšení řeči, úvod do fonetiky, předzpracování a základní parametry, lineárně-prediktivní model, cepstrum, určování základního tónu hlasu, kódování - časová oblast a vokodéry, rozpoznávání - DTW a HMM, syntéza. Software a knihovny pro zpracování řeči.

Garant předmětu

doc. Dr. Ing. Jan Černocký

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí se základními charakteristikami řečového signálu v návaznosti na tvorbu a slyšení řeči lidmi. Pochopí základní algoritmy analýzy řeči společné mnohým aplikacím. Získají přehled o aplikacích (rozpoznávání, syntéza, kódování) a o praktických stránkách implementace řečových algoritmů. Budou schopni navrhnout jednoduchý systém pro zpracování řeči (detektor řečové aktivity, rozpoznávač několika izolovaných slov), včetně implementace do aplikačních programů.

Prerekvizity

Nejsou žádné prerekvizity.

Doporučená nebo povinná literatura

  • Psutka, J.: Komunikace s počítačem mluvenou řečí. Academia, Praha, 1995, ISBN  80-200-0203-0
  • Gold, B., Morgan, N.: Speech and Audio Signal Processing, John Wiley & Sons, 2000, ISBN 0-471-35154-7

  • Psutka, J.: Komunikace s počítačem mluvenou řečí. Academia, Praha, 1995, ISBN  80-200-0203-0
  • Gold, B., Morgan, N.: Speech and Audio Signal Processing, John Wiley & Sons, 2000, ISBN 0-471-35154-7 
  • Krčmová, N.: Fonetika a fonologie: zvuková stavba současné češtiny. ISBN 80-210-0137-2. Masarykova univerzita, Brno, 1990
  • Rabiner, L., Juang, B.H.: Fundamentals of Speech Recognition, Signal Processing, Prentice Hall, Engelwood Cliffs, NJ, 1993, ISBN 0-13-015157-2 

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    • Úvod, aplikace zpracování řeči, relevatní vědní obory,  informační obsah.
    • Číslicové zpracování řečových signálů
    • Tvorba a slyšení řeči, základní pojmy z psychoakustiky, aplikace ve zpracování řeči.
    • Úvod do fonetiky, mezinárodní normy pro označování fonémů.
    • Předzpracování a základní parametry. 
    • Lineárně-prediktivní model, spektrum pomocí lineární predikce. Aplikace LP. 
    • Cepstrální analýza, Mel-frekvenční cepstrum
    • Určování základního tónu hlasu
    • Kódování řeči.
    • Rozpoznávání řeči, dynamické programování DTW, skryté Markovovy modely HMM
    • Syntéza řeči
    • Software a knihovny pro zpracování řeči.

    Osnova numerických cvičení:
    • Paramatrizace, DTW, HMM.
    • Prezentace projektů.

    Osnova počítačových cvičení:
      V laboratořích (kromě poslední) je používán Matlab.
    • Rámce, okna, spektrum, předzpracování.
    • Lineární predikce (LPC).
    • Určování základního tónu.
    • Kódování.
    • Rozpoznávání - Dynamic time Warping (DTW).
    • Rozpoznávání - skryté Markovovy modely (Hidden Markov Model Toolkit - HTK).

Cíl

Seznámit studenty se základními charakteristikami řečového signálu v návaznosti na tvorbu a slyšení řeči lidmi. Popsat základní algoritmy analýzy řeči společné mnohým aplikacím. Podat přehled aplikací (rozpoznávání, syntéza, kódování) a informovat o praktických stránkách implementace řečových algoritmů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky


  • půlsemestrální test 14b
  • projekty 29b
  • presentace výsledků na poč. cvičeních 6b

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MBI , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MIS , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIN , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MMM , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MPV , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MGM , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor MSK , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný