Extrapolation von Audiosignalen mit nichtlinearen Methoden

Praxisprojekt, Bachelorarbeit & Masterarbeit

Themenbeschreibung
Die Vorhersage zukünftiger Signalwerte auf Basis vergangener Messwerte wird als Signalextrapolation bezeichnet. Solche Verfahren kennt man etwa aus der Trendanalyse in der Finanzwelt oder der Wettervorhersage. Auch im Audiobereich findet Extrapolation Anwendung – z. B. zur Reduktion algorithmischer Latenz oder beim Packet Loss Concealment (PLC), wo Sprachsignalabschnitte, die bei der Übertragung verloren gegangen sind, rekonstruiert werden sollen. Im Gegensatz zur Interpolation, bei der auch Informationen aus der Zukunft zur Rekonstruktion genutzt werden, konzentriert sich diese Arbeit ausschließlich auf die Extrapolation, also die Vorhersage aus vergangenen Werten.

Aufgabenstellung
Je nach Vorkenntnis sollen im Rahmen dieser Arbeit nichtlineare modellbasierte oder datengetriebene Methoden (z. B. tiefe neuronale Netze) zur Extrapolation von Audiosignalen untersucht werden. Die Aufgaben umfassen:

• Literaturrecherche zu geeigneten Verfahren
• Implementierung in Python
• Evaluation der entwickelten Methoden
• Vergleich mehrerer Ansätze

Voraussetzungen

• gutes Verständnis von Signalen, Systemen und Algorithmen
• gute Programmierkenntnisse in Python