کتاب صوتی Rust and Audio Processing: Building Audio Editing Applications

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره Rust and Audio Processing: Building Audio Editing Applications

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: راست (Rust)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر Rust برای پردازش صوت
• 2. نصب و راه‌اندازی محیط توسعه Rust
• 3. مبانی برنامه‌نویسی در Rust: متغیرها، انواع داده و توابع
• 4. کنترل جریان: دستورات شرطی و حلقه‌ها
• 5. مفهوم مالکیت (Ownership) در Rust
• 6. قرض‌گیری (Borrowing) و اسلایس‌ها (Slices)
• 7. ساختارها (Structs) و متدهای آن‌ها
• 8. شمارشی‌ها (Enums) و تطبیق الگو (Pattern Matching)
• 9. مدیریت خطا با Result و Option
• 10. ماژول‌ها و سازماندهی کد
• 11. مجموعه‌ها: Vector، String و HashMap
• 12. مفاهیم پیشرفته‌تر: Generic، Trait و Lifetime
• 13. Closures و Iterators
• 14. اشاره‌گرهای هوشمند: Box، Rc و Arc
• 15. مبانی همزمانی (Concurrency) در Rust: Threads و Channels
• 16. همزمانی با حالت اشتراکی: Mutex و Arc
• 17. آشنایی با Cargo و مدیریت بسته‌ها (Crates)
• 18. مقدمه‌ای بر صوت دیجیتال: امواج صوتی و فیزیک صدا
• 19. نمونه‌برداری (Sampling) و نرخ نمونه‌برداری (Sample Rate)
• 20. عمق بیت (Bit Depth) و کوانتیزاسیون (Quantization)
• 21. فرمت‌های صوتی: PCM، WAV و FLAC
• 22. دامنه (Amplitude)، دسی‌بل (Decibels) و بلندی صدا
• 23. فرکانس، زیر و بمی (Pitch) و طیف فرکانسی (Spectrum)
• 24. مقدمه‌ای بر تبدیل فوریه (Fourier Transform) و FFT
• 25. نمایش داده‌های صوتی در کد: بافرها و نمونه‌ها
• 26. صدای مونو، استریو و چندکاناله
• 27. معرفی کتابخانه‌های پردازش صوت در Rust
• 28. خواندن فایل‌های صوتی WAV با کتابخانه hound
• 29. تجزیه و تحلیل هدر فایل WAV
• 30. خواندن نمونه‌های صوتی از فایل به یک بافر
• 31. نوشتن نمونه‌های صوتی از بافر به یک فایل WAV جدید
• 32. کار با فرمت‌های مختلف نمونه (i16, i32, f32)
• 33. معرفی کتابخانه Symphonia برای پشتیبانی از فرمت‌های مختلف
• 34. عملیات پایه‌ای صوت: افزایش و کاهش حجم (Gain/Attenuation)
• 35. نرمال‌سازی (Normalization) سیگنال صوتی
• 36. ترکیب (Mixing) چند ترک صوتی
• 37. ساخت یک ابزار خط فرمان برای ویرایش ساده صوت
• 38. مقدمه‌ای بر پردازش سیگنال دیجیتال (DSP)
• 39. پیاده‌سازی افکت تاخیر (Delay) و اکو (Echo)
• 40. بازخورد (Feedback) و افکت‌های Flanger و Chorus
• 41. مقدمه‌ای بر فیلترهای دیجیتال
• 42. پیاده‌سازی فیلتر پایین‌گذر (Low-Pass Filter)
• 43. پیاده‌سازی فیلتر بالاگذر (High-Pass Filter)
• 44. ساخت یک اکولایزر (EQ) ساده با فیلترهای میان‌گذر
• 45. فشرده‌سازی دامنه دینامیکی (Dynamic Range Compression)
• 46. پیاده‌سازی یک کمپرسور (Compressor) ساده
• 47. پیاده‌سازی یک محدودکننده (Limiter)
• 48. مفاهیم Reverb و الگوریتم‌های اولیه
• 49. پیاده‌سازی افکت Reverb ساده
• 50. مدولاسیون: افکت‌های Tremolo و Vibrato
• 51. مفاهیم تغییر زیر و بمی (Pitch Shifting) و کشش زمان (Time Stretching)
• 52. مقدمه‌ای بر پردازش مبتنی بر FFT: کانولوشن (Convolution)
• 53. چالش‌های صدای بی‌درنگ (Real-time): تاخیر (Latency) و Jitter
• 54. معرفی APIهای صوتی سیستم‌عامل (CoreAudio, WASAPI, ALSA)
• 55. استفاده از کتابخانه cpal برای ورودی/خروجی صدای چندسکویی
• 56. راه‌اندازی یک جریان ورودی صدا (Input Stream)
• 57. راه‌اندازی یک جریان خروجی صدا (Output Stream)
• 58. تابع بازخوانی (Audio Callback): پردازش بی‌درنگ بافرها
• 59. ساخت یک برنامه Pass-through صوتی
• 60. اعمال افکت‌های بی‌درنگ روی ورودی زنده
• 61. مدیریت بافرها و جلوگیری از Underrun/Overrun
• 62. ایمنی نخ (Thread Safety) در Audio Callback
• 63. بهینه‌سازی عملکرد (Profiling) برنامه‌های Rust
• 64. بهینه‌سازی الگوریتم‌های DSP
• 65. جلوگیری از تخصیص حافظه در نخ صوتی (Audio Thread)
• 66. مقدمه‌ای بر SIMD (Single Instruction, Multiple Data)
• 67. استفاده از ماژول std::simd برای تسریع محاسبات DSP
• 68. کلمه کلیدی unsafe در کدهای حساس به عملکرد
• 69. رابط تابع خارجی (FFI) برای استفاده از کتابخانه‌های C
• 70. برنامه‌نویسی ناهمزمان (Asynchronous) برای وظایف غیر صوتی
• 71. انتخاب یک فریم‌ورک رابط کاربری گرافیکی (GUI): egui، Iced
• 72. مقدمه‌ای بر الگوی Immediate Mode GUI با egui
• 73. ایجاد یک پنجره اصلی و حلقه رندر
• 74. ایجاد ویجت‌های پایه: دکمه، اسلایدر و برچسب
• 75. طراحی چیدمان (Layout) برای ویرایشگر صوتی
• 76. نمایش بصری شکل موج (Waveform)
• 77. تعامل با شکل موج: انتخاب، زوم و پیمایش
• 78. اتصال کنترل‌های رابط کاربری به پارامترهای DSP
• 79. مدیریت حالت (State Management) در برنامه GUI
• 80. ارتباط بین نخ GUI و نخ صوتی
• 81. نمایش زنده طیف‌نگار (Spectrogram)
• 82. ساخت دیالوگ باز کردن و ذخیره فایل
• 83. معماری پروژه ویرایشگر صوتی
• 84. الگوی Model-View-Controller (MVC) در برنامه صوتی
• 85. پیاده‌سازی سیستم Undo/Redo
• 86. معماری افزونه (Plugin) و مفاهیم اولیه آن
• 87. ساخت یک موتور ویرایش غیرمخرب (Non-Destructive)
• 88. نوشتن تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests) برای برنامه
• 89. ملاحظات ساخت چندسکویی (Cross-Platform Build)
• 90. بسته‌بندی برنامه برای ویندوز، macOS و لینوکس
• 91. پروژه نهایی: جمع‌بندی و افزودن یک ویژگی منحصربه‌فرد
• 92. **آرایه‌ها، بردارها و مجموعه‌های Hash در Rust برای داده‌های صوتی**
• 93. **پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) پایه: تبدیل فوریه سریع (FFT) و پنجره‌ها**
• 94. **کتابخانه‌های صوتی Rust: معرفی و مقایسه (e.g., cpal, rodio, rubato)**
• 95. **خواندن و نوشتن فایل‌های صوتی: کار با فرمت‌های WAV, MP3 و FLAC**
• 96. **دستکاری صدا: تغییر زیروبم (Pitch Shifting)، زمان کشی (Time Stretching) و فیلترها**
• 97. **ایجاد رابط کاربری گرافیکی (GUI) برای برنامه‌های ویرایش صدا با استفاده از کتابخانه‌های Rust**
• 98. **همزمانی و موازی‌سازی در Rust برای پردازش صوتی کارآمد**
• 99. **تست و بنچمارک‌گیری کد پردازش صدا در Rust**
• 100. **بهینه‌سازی عملکرد پردازش صدا در Rust: کاهش مصرف CPU و حافظه**