Schnelle Fourier - Transformation

Hallo!

Ich höre immer wieder von dieser Fourier - Transformation - besonders in der Informatik. Es steht aber nirgendwo was genau das ist. Kann mir mal jemand sagen um was genau es sich handelt?

Florian

Kurz gesagt: Transformation vom Zeit- in den Frequenzbereich.

Wenn du ein Signal, zB Sprache/Musik, im Computer darstellen willst, ist die einfachste Methode, ein paar tausend mal pro sekunde den schalldruck zu messen und den dann abzuspeichern. das gibt dann eine typische wellenform, im einfachsten falle eine sinuskurve.
Eine andere Art der Darstellung ist die Frequenzdarstellung, die gibt an, welche Frequenzen im Signal enthalten sind. Unser Sinus, sagen wir 100Hz, wäre dann eine einzelne Zacke an der 100 Hz-Marke.

Wenn du mit Winamp Musik abspielst, kannst du mit einem Klick auf die zappelnde Frequenzkurve (under der Spielzeit) zwischen den beiden Darstellungen umschalten.

Die FT ist die Hauptidee bei der MP3-Kompression: in einer MP3-Datei wird nicht die vollständige Wellenform abgespeichert (das machen WAV-Dateien und die normale Audio-CD), sondern nur, welche Frequenzen vorhanden sind. Das, kombiniert mit ein paar anderen Tricks, sorgt für die bekannte und hochgelobte 10:1-kompression ohne hörbare Verluste.

Den umgekehrten Weg (Frequenz-zu-Zeit) macht die inverse Fourier-Transformation.

Problem bei der Sache ist, dass der Rechenaufwand recht gross ist. Das Verfahren ist seit Jahrzehnten bekannt, aber die Rechner sind erst seit den letzten Jahren schnell genug. Dann wurde noch die Fast Fourier Transformation (FFT) ins Spiel gebracht, die ist nur ein schnellerer Algorithmus, für das gleiche Problem. Und genau das macht dein PC, wenn du MP3 anhörst oder komprimierst.

Das wars im Groben. Vielleicht etwas ungenau, aber ich bin ja auch erst im 9.Semester Informatik :smile: Wer etwas hinzufügen möchte …

link o.T.
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