31.03.2014 Views

שיפור מודל פרמטרי לקידוד אותות שמע בקצבים נמוכים - SIPL - הטכניון

שיפור מודל פרמטרי לקידוד אותות שמע בקצבים נמוכים - SIPL - הטכניון

שיפור מודל פרמטרי לקידוד אותות שמע בקצבים נמוכים - SIPL - הטכניון

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

תקציר<br />

כשמדברים על פיתוח יישומי מולטימדיה,‏ תמיד עולות דרישות חדשות לקידוד שמע בקצבים<br />

נמוכים מאוד.‏ יעילות קידוד גבוהה נדרשת על מנת להתמודד עם בעיית רוחב פס מוגבל של ערוצי<br />

שידור ונועדה להתמודד עם בעיית משאב זיכרון מוגבל עבור יישומי אחסנה.‏<br />

קיימים כיום סטנדרטים שונים לדחיסת שמע והנפוץ שבהם הוא ה-‏<br />

השמע המשוחזר נשמעת טוב רק בקצבים של<br />

.mp3<br />

128kbps<br />

,mpeg4-audio<br />

עפ"י שיטה זו אות<br />

ומעלה.‏ שיטה מתקדמת יותר היא<br />

הכוללת מספר גירסאות שמטרתן לעבוד בקצבים נמוכים עוד יותר,‏ אך איכות<br />

אות השמע יורדת.‏<br />

כל השיטות לדחיסה בקצבים הנמוכים מנצלות את תכונת המיסוך של השמיעה האנושית,‏ ובכך<br />

מונעות קידוד מידע שממילא לא יישמע לאוזן.‏ השימוש במיסוך הוא מהגורמים החשובים<br />

בפעולת הדחיסה.‏<br />

מטרתנו במחקר זה היא לקודד אותות שמע בקצב נמוך של 16kbps ובנקודת עבודה זו לשפר את<br />

איכות השמע לרמה שתישמע נעימה לאוזן.‏ דחיסה זו היא עבור אותות שמע ‏(קול ומוסיקה)‏<br />

הדגומים בקצב<br />

,16KHz כלומר<br />

עם סיבית אחת לדגם.‏<br />

במחקר נתמקד במודל פרמטרי הנקרא<br />

‏(גירסא של<br />

Harmonic Individual Lines and Noise - HILN<br />

.(mpeg4-audio<br />

מודל זה מבוסס על הפרדת האות לשלושה מרכיבים עיקריים:‏<br />

סינוסים בדידים,‏ הרמוניות ורעש.‏ כל מרכיב מתואר ע"י מודל פרמטרי מתאים.‏ מודל ה-‏HILN<br />

פותח בשנים האחרונות אך נחקר עדיין.‏<br />

במהלך סקר ספרות מכין שבוצע נמצאו מספר חסרונות של השיטה,‏ הגורמות לירידה באיכות,‏<br />

כגון אי העברת מידע על פאזות האותות ומציאת תדר<br />

יסודי (pitch)<br />

יחיד בלבד באותות המכילים<br />

מספר תדרים יסודיים.‏ בנוסף להתמודדות בבעיות אלו,‏ יבחנו רעיונות נוספים לשיפור איכות אות<br />

השמע המשוחזר,‏ כמו התאמה טובה יותר של המיסוך למודל,‏ ייצוג אמפליטודות ההרמוניות<br />

בצורה יעילה יותר ופיתוח שיטה להפרדת תדרים קרובים.‏<br />

היכולת להפריד תדרים סמוכים,‏ מאפשרת מיצוי טוב יותר של המרכיבים הטונליים באות השמע<br />

וגורמת לאיכות שמע טובה יותר.‏ בתהליך מיצוי המרכיבים הטונליים מפיקים סינוסים רבים.‏<br />

קידוד כל סינוס בנפרד צורך מספר גדול של סיביות,‏ לכן,‏ השימוש במספר תדרים יסודיים גורם<br />

לשיפור הקידוד ומאפשר שידור של יותר סינוסים.‏<br />

קידוד יעיל של האמפליטודות לא פחות חשוב מקידוד התדרים.‏ האמפליטודות מיוצגות בעזרת<br />

מעטפת ספקטרלית,‏ העוברת בקרבת האמפליטודות.‏ בעבודה זו מוצגים מספר שיפורים ביצירת<br />

המעטפת,‏ הגורמים להקטנת השגיאה בייצוג האמפליטודות.‏ השיפורים כוללים,‏ מספר משתנה של<br />

מקדמים לייצוג המעטפת,‏ מודל איטרטיבי לחישוב המעטפת,‏ צמצום התחום הדינמי של<br />

- 1 -

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!