Schneller als die FFT erlaubt

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Schneller als die FFT erlaubt
Schneller als die FFT erlaubt

Forschern des MIT (Massachusetts Institute of Technology) gelang die Entwicklung einer noch schnelleren Variante der sogenannten FFT (Fast Fourier Transform = schnelle Fouriertransformation). Der neue Algorithmus erlaubt eine beschleunigte Signalverarbeitung die in einigen Fällen bis zu zehn Mal schneller als mit konventionellen Ansätzen ist. Auf diese Weise können zum Beispiel Smartphones auch längere Video-Streams versenden, ohne dass die Akkus zu sehr belastet oder zu große Datenmengen übertragen werden.
 
Die Fouriertransformation ist wohl eines der grundlegendsten Konzepte der Signalverarbeitung überhaupt. Im Prinzip geht es dabei um ein Verfahren, wie man unregelmäßige Signale als Kombinationen von sinusförmigen Signalen unterschiedlicher Frequenz und Amplitude darstellen kann. Das Rechenverfahren ist vor allem bei der Kompression von Video- und Audiodaten unerlässlich.

 

Mit der bekannten FFT ist es möglich, solche Berechnungen mit der Rechenleistung heutiger CPUs und SoCs in Echtzeit durchzuführen. Hierbei wird das Signal als gewichtete Summe einer bestimmten Anzahl unterschiedlicher Frequenzen betrachtet. Die Gewichtung bezieht sich darauf, dass bestimmte spektrale Anteile wichtiger sind als andere, welche daher vernachlässigt werden können, ohne die Qualität eines daraus wieder decodierten Video- oder Audiosignals merklich zu beeinträchtigen. Im neuen MIT-Algorithmus wird das rohe Signal zunächst durch eine Filterbank vorverarbeitet, sodass nur noch die wichtigsten Frequenzen übrig bleiben, weshalb sich die folgenden Bearbeitungsschritte deutlich beschleunigen.
 

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