Τα μέλη του Εργαστηρίου έχουν την κύρια οργανωτική ευθύνη για την αυτοδύναμη διδασκαλία των παρακάτω μαθημάτων του Προγράμματος Σπουδών του Τμήματος Τεχνών Ήχου και Εικόνας του Ιονίου Πανεπιστημίου:
1. Εισαγωγή στον Προγραμματισμό Ι (TEC 311)
Γενική δομή υπολογιστών: υλικό, λογισμικό λειτουργικά συστήματα. Γλώσσες προγραμματισμού: ταξινόμηση, παραδείγματα, ιστορικό, συστατικά μέρη. Μεταφραστές: μεταγλωττιστές, διερμηνευτές, συμβολομεταφραστές, βασικές λειτουργίες. Σχεδίαση προγραμμάτων - ανάπτυξη αλγορίθμων διαγράμματα ροής. Εισαγωγή στη γλώσσα προγραμματισμού C: ιστορία, χαρακτηριστικά. Μεταβλητές, βασικοί τύποι δεδομένων. Τελεστές: αριθμητικοί, bitwise, σχεσιακοί, λογικοί, προτεραιότητες. Είσοδος–έξοδος δεδομένων, προδιαγραφές εμφάνισης. Συναρτήσεις εισόδου-εξόδου χαρακτήρων. Έλεγχος ροής προγράμματος, οι εντολές if-else. Λογικές εκφράσεις-συνθήκες, λογικοί τελεστές. Η εντολή switch. Η εντολή while. Η εντολή do–while. Η εντολή for. Εμφωλευμένες επαναλήψεις. Συναρτήσεις: συναρτήσεις βιβλιοθήκης, δήλωση και κλήση. Δείκτες, χειρισμός συμβολοσειρών. Πίνακες: δήλωση πίνακες χαρακτήρων. Μεταβίβαση πίνακα σε συνάρτηση. Πίνακες πολλών διαστάσεων. Δομές: ορισμός, πεδία, δήλωση μεταβλητών. Πίνακες δομών. Μεταβίβαση στοιχείων δομής σε συνάρτηση. Δείκτες σε δομές. Ένθετες δομές.
2. Εισαγωγή στον Προγραμματισμό ΙΙ (TEC 411)
Μatlab: Βασικές αρχές και εργαλεία πινακοκεντρικού προγραμματισμού. Μεταβλητές, τελεστές και έλεγχος ροής προγράμματος. Εργαλεία δημιουργίας και διαχείρισης δισδιάστατων και τρισδιάστατων γραφικών. Διαχείριση χρωμάτων και φωτισμού. Εργαλεία διαχείρισης πολυμέσων με έμφαση στις εικόνες και τις εικονοσειρές. Processing: Βασικές αρχές και φιλοσοφία. Εργαλεία σύνθεσης απλών δισδιάστατων και τρισδιάστατων γεωμετρικών σχημάτων. Έλεγχος ροής προγράμματος και δημιουργία κώδικα συνεχούς (επαναλαμβανόμενης) ροής. Διάδραση. Στοιχεία αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού. Κλάσεις (classes), αντικείμενα (objects) και δημιουργοί (constructors). Πίνακες και η ενσωμάτωσή τους σε κλάσεις.
3. Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας Ι (VIS 832)
Εισαγωγικές έννοιες ψηφιοποίησης, δειγματοληψία, κβαντισμός. Ευκρίνεια – Επίπεδα bits. Χρωματική απεικόνιση, χώροι, χρωματικά μοντέλα. Μετασχηματισμοί φωτεινότητας – αρνητική εικόνα – αύξηση αντίθεσης. Ιστόγραμμα – Επεξεργασία ιστογράμματος. Τεχνικές κατωφλίωσης, πολυκατωφλίωσης και ψευδοχρωματισμού. Βελτίωση ποιότητας με ισοστάθμιση ιστογράμματος και με χρήση φίλτρων. Διακριτή συνέλιξη. Γραμμικά/μη γραμμικά φίλτρα (μέσης τιμής, μεσαίου, min/max, Gauss, FIR, ΙΙR). Προσαρμοστικά φίλτρα. Ανίχνευση και κατωφλίωση ακμών. Ανίχνευση με χρήση μάσκας στο πεδίο φωτεινότητας. Ανίχνευση με χρήση παραγώγων πρώτου και δεύτερου βαθμού. Ανιχνευτές Sobel, Canny. Μετασχηματισμοί εικόνας: μετασχηματισμός Fourier, μέτρο και φάση, ιδιότητες και εφαρμογές. Ο διακριτός μετασχηματισμός ημιτόνου και συνημίτονου, ιδιότητες και εφαρμογές. Απλοί γεωμετρικοί μετασχηματισμοί – μεταβολή κλίμακας – περιστροφή.
4. Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας ΙI (VIS 932)
Εισαγωγικές έννοιες ψηφιοποίησης, δειγματοληψία, κβαντισμός. Ευκρίνεια – Επίπεδα bits. Χρωματική απεικόνιση, χώροι, χρωματικά μοντέλα. Μετασχηματισμοί φωτεινότητας – αρνητική εικόνα – αύξηση αντίθεσης. Ιστόγραμμα – Επεξεργασία ιστογράμματος. Τεχνικές κατωφλίωσης, πολυκατωφλίωσης και ψευδοχρωματισμού. Βελτίωση ποιότητας με ισοστάθμιση ιστογράμματος και με χρήση φίλτρων. Διακριτή συνέλιξη. Γραμμικά/μη γραμμικά φίλτρα (μέσης τιμής, μεσαίου, min/max, Gauss, FIR, ΙΙR). Προσαρμοστικά φίλτρα. Ανίχνευση και κατωφλίωση ακμών. Ανίχνευση με χρήση μάσκας στο πεδίο φωτεινότητας. Ανίχνευση με χρήση παραγώγων πρώτου και δεύτερου βαθμού. Ανιχνευτές Sobel, Canny. Μετασχηματισμοί εικόνας: μετασχηματισμός Fourier, μέτρο και φάση, ιδιότητες και εφαρμογές. Ο διακριτός μετασχηματισμός ημιτόνου και συνημίτονου, ιδιότητες και εφαρμογές. Απλοί γεωμετρικοί μετασχηματισμοί – μεταβολή κλίμακας – περιστροφή.
5. Ακουστική και Ψυχοακουστική (AUD 120)
Γενική περιγραφή του πεδίου της ακουστικής: ιστορική αναδρομή και ανασκόπηση βασικών τομέων της ακουστικής επιστήμης. Παραδείγματα αξιοποίησης της ακουστικής στην τέχνη και σε τεχνολογικές εφαρμογές. Ορισμός του ήχου, διάκριση ήχου και θορύβου. Παραγωγή - διάδοση του ήχου. Βασικά χαρακτηριστικά περιοδικών ταλαντώσεων: περίοδος, συχνότητα και μήκος κύματος. Η φυσική του ήχου: ο ήχος ως κύμα. Τα μεγέθη του ήχου: πίεση, ηχητική ένταση και ακουστική ισχύς. Κυματικά φαινόμενα διάδοσης. Λογαριθμική αντίληψη του ήχου, το σύστημα decibel, ορισμός των σταθμών των ηχητικών μεγεθών. Συστήματα ηχομέτρησης. Ο χάρτης της ανθρώπινης ακουστικής αντίληψης. Θέματα φασματικής ανάλυσης και αναπαράστασης του ήχου στο πεδίο της συχνότητας: προσθετική σύνθεση και μουσικές νότες. Η έννοια του φίλτρου. Η φυσιολογία της ανθρώπινης ακοής. Υποκειμενική αντίληψη του ήχου: ορισμός της ακουστότητας, του τονικού ύψους και της χροιάς. Το φαινόμενο της ακουστικής επικάλυψης. Ακουστικές ψευδαισθήσεις. Χωρική αντίληψη του ήχου και αμφιωτική ακοή. Το φαινόμενο της προπορείας. Εισαγωγικά θέματα της ακουστικής χώρων.
6. Ψηφιακή Επεξεργασία Ήχου (AUD 622)
Εισαγωγική παρουσίαση των υποσυστημάτων διαχείρισης και επεξεργασίας του ήχου. Βασικές αρχές μετατροπής αναλογικών σημάτων σε ψηφιακά: θεωρία δειγματοληψίας. Παραμορφώσεις τύπου jitter. Θεωρία και πράξη του κβαντισμού. Παραμορφώσεις λόγω κβαντισμού. Θέματα υπερδειγματοληψίας και δυναμικής περιοχής των ψηφιακών σημάτων. Σήματα και συστήματα διακριτού χρόνου: η έννοια της κρουστικής απόκρισης. Βασικές βαθμίδες επεξεργασίας ηχητικών δεδομένων: άθροιση σημάτων, καθυστέρηση και εφαρμογή κέρδους. Εφέ δυναμικής περιοχής: Τεχνικές χωροτοποθέτησης του ήχου σε στερεοφωνικά και πολυκάναλα συστήματα (panning). Επισκόπηση τεχνολογίας ψηφιακών φίλτρων για ηχητικά δεδομένα. Υλοποίηση ψηφιακών φίλτρων με μονάδες κέρδους/καθυστέρησης για τη δημιουργία ακουστικών εφέ. Εφέ με χρήση καθυστέρησης: μονάδες αντήχησης. Μονάδες ισοστάθμισης, τράπεζες φίλτρων. Εφέ μεταβολής της συχνότητας. Χρονικά μεταβαλλόμενα εφέ. Διάδραση και συστήματα επεξεργασίας ήχου, ανάπτυξη αλγορίθμων ελέγχου των παραμέτρων των ακουστικών εφέ από διαδραστικά συστήματα.
7. Ηλεκτροακουστική και Ακουστική Χώρων (AUD 822)
Εισαγωγική περιγραφή του μαθήματος, σκοπός και μαθησιακοί στόχοι. Γενική οριοθέτηση του επιστημονικού πεδίου της ηλεκτροακουστικής, της ακουστικής χώρων και του συνδυασμού τους. Το μικρόφωνο ως το βασικό σύστημα για την καταγραφή του ήχου: βασικές προδιαγραφές και τρόποι χρήσης, τεχνικές απλής, στερεοφωνικής και πολυκαναλικής ηχογράφησης. Το μεγάφωνο ως η βασική μονάδα αναπαραγωγής του ήχου. Βασικά χαρακτηριστικά λειτουργίας και οδήγησης των μεγαφώνων. Τρόποι διασύνδεσης. Το σύστημα του ηχείου: συνδυάζοντας μεγάφωνα σε κλειστή καμπίνα. Αρχές σχεδίασης και τρόποι χρήσης. Διάδοση του ηχητικού κύματος σε κλειστούς χώρους, το φαινόμενο της ανάκλασης. Ιδιότητες ηχοαπορροφητικών υλικών. Αρχιτεκτονική ακουστική, προσδιορισμός ακουστικών απαιτήσεων χώρων αναλόγως της χρήσης, ποσοτικές και ποιοτικές παράμετροι καλής ακουστικής. Μοντέλα και τεχνικές προσομοίωσης ακουστικής χώρων: βελτίωση της ακουστικής συμπεριφοράς κλειστών χώρων με χρήση ηλεκτροακουστικών συστημάτων.
9. Τεχνολογία Ήχου (AUD 220)
Εισαγωγή στην τεχνολογία του ήχου μέσα από μια σύντομη ιστορική ανασκόπηση: από το φωνόγραφο στο σήμερα. Το γενικευμένο μοντέλο της αλυσίδας της ηχογράφησης και αναπαραγωγής του ήχου. Γενικευμένη θεώρηση ηχητικών συστημάτων: μοντελοποίηση και λειτουργικές προδιαγραφές. Η έννοια της απόκρισης συχνότητας ενός συστήματος. Τύποι παραμορφώσεων σε ηχητικά συστήματα. Μετρήσεις παραμορφώσεων και τρόποι αντιμετώπισης. Τεχνολογίες και χαρακτηριστικά ακουστικών μετατροπέων: ευαισθησία και κατευθυντικότητα. Συστήματα μικροφώνων και μεγαφώνων. Αναλογικά ηχητικά συστήματα: πηγές, προενισχυτές και ενισχυτές ισχύος. Συστήματα ηχείων. Τυποποιήσεις αναλογικών ηχητικών διασυνδέσεων. Πολυκαναλικά συστήματα αναπαραγωγής τρισδιάστατου ήχου (studio και οικιακού ή επαγγελματικού κινηματογράφου). Θεμελιώσεις ψηφιακού ήχου. Ψηφιοποίηση αναλογικού ήχου: δειγματοληψία και κβαντισμός. Πρότυπα ψηφιακής κωδικοποίησης ηχητικών σημάτων (PCM, DSD, PWM) και τεχνικές απωλεστικής συμπίεσης. Ψηφιακά συστήματα ήχου: πηγές, ψηφιακοί επεξεργαστές, ψηφιακοί ενισχυτές και ηχεία. Τεχνολογίες αποθήκευσης ηχητικών σημάτων: αποθήκευση σε αρχεία υπολογιστή, σε φορητά ψηφιακά μέσα και σε οπτικούς δίσκους. Πρότυπα οπτικών και ψηφιακών μαγνητικών δίσκων για αποθήκευση ηχητικών δεδομένων. Ψηφιακή εκπομπή, τεχνολογίες ψηφιακής ραδιοφωνικής μετάδοσης.
10. Μαθηματικά και Τέχνη (THE 104)
Αναλύεται η σχέση μεταξύ μαθηματικών και τέχνης μέσα από την παρουσίαση συγκεκριμένων παραδειγμάτων αλλά και της βασικής θεωρίας, αποδεικνύοντας τους δεσμούς και την αλληλεξάρτησή τους. Το μάθημα οργανώνεται σε τέσσερις βασικές ενότητες (ζωγραφική, πλαστικές τέχνες, μουσική και λογοτεχνία), σε κάθε μία από τις οποίες παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες, καθώς και παραδείγματα από γνωστά έργα, σε συνδυασμό με την ανάλυση των αντίστοιχων μαθηματικών εννοιών. Στα πλαίσια του μαθήματος δίνεται ιδιαίτερη βαρύτητα στην εφαρμογή των παραπάνω εννοιών μέσα από παραδείγματα και ασκήσεις. Το μάθημα περιλαμβάνει πέραν της γραπτής εξέτασης υποχρεωτική εργασία που σχετίζεται με τις τέσσερις ενότητες.
11. Μαθηματικά για Οπτικοακουστική Τεχνολογία (TEC 414)
Στα πλαίσια του μαθήματος δίνονται οι βασικές γνώσεις που απαιτούνται για την κατανόηση μαθηματικών εννοιών σε θέματα τεχνολογικής κυρίως κατεύθυνσης. Η ύλη του μαθήματος είναι οργανωμένη σε δύο βασικές θεματικές ενότητες (ανάλυση, αναλυτική γεωμετρία), ενώ αντιμετωπίζονται και θέματα άλγεβρας και πιθανοτήτων-στατιστικής, στα πλαίσια των οποίων, η θεωρητική προσέγγιση και παρουσίαση των θεμάτων και των αντίστοιχων μαθηματικών εννοιών συνδυάζεται με συγκεκριμένα παραδείγματα εφαρμογών των οπτικοακουστικών τεχνολογιών (π.χ. ανάπτυξης αλγορίθμων οπτικοακουστικών εγκαταστάσεων). Ιδιαίτερη βαρύτητα αποδίδεται στην εφαρμογή των μαθηματικών εννοιών μέσα από παραδείγματα και ασκήσεις που σχετίζονται με τις τεχνολογίες επεξεργασίας του ήχου και της εικόνας, χρησιμοποιώντας το πακέτο λογισμικού Octave.