ΔΙΑΦΟΡΙΚΗ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΗ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ (ΔΥΑΚ): ΜΙΑ ΒΕΛΤΙΩΜΕΝΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΗΧΗΤΙΚΗΣ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ

Abstract

ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΤΑΙ ΜΙΑ ΠΡΩΤΟΤΥΠΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΗΧΗΤΙΚΗΣ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣΠΟΥ ΕΠΙΤΥΓΧΑΝΕΙ ΥΨΗΛΗ ΗΧΗΤΙΚΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΩΜΕΝΗ, ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΥΠΑΡΧΟΥΣΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ, ΑΠΑΙΤΗΣΗ ΓΙΑ ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΡΥΘΜΟ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Η ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΒΑΣΙΖΕΤΑΙ ΣΤΗ ΔΟΜΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΩΝ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ, ΕΝΩ ΥΛΟΠΟΙΕΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΚΑΛΥΨΗΣ ΓΙΑ ΝΑ ΕΠΙΤΥΧΕΙ ΦΑΣΜΑΤΙΚΗ ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΚΒΑΝΤΙΣΜΟΥ. ΤΟ ΚΥΡΙΟ ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΣΗΜΕΙΟ ΤΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΑΠΤΕΤΑΙ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ, ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΕΝΟΣ ΠΡΩΤΟΤΥΠΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΔΙΑΦΟΡΙΚΗΣ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΗΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ, ΤΟ ΟΠΟΙΟ ΑΠΟΤΡΕΠΕΙ ΤΗ ΔΙΑΘΕΣΗ BITS ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΤΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ, ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΥΝ ΣΤΑΤΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΑΠΟ ΕΝΑ ΤΜΗΜΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΕΠΟΜΕΝΟ. ΓΙΑ ΤΟ ΣΚΟΠΟ ΑΥΤΟ ΕΠΙΤΕΛΕΙΤΑΙ ΜΙΑ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ, ΓΙΑ ΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΠΟΥ ΔΕΝ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΥΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ, ΕΝΩΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΑΚΟΛΟΥΘΕΙΤΑΙ Η ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΑΣΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ, ΒΑΣΙΣΜΕΝΑ ΣΕ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ Η ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΗ ΒΑΣΗ. ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ ΔΕ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΠΟΔΟΣΗ ΤΟΥΣ, ΟΠΩΣ ΑΥΤΗ ΕΚΦΡΑΖΕΤΑΙ ΣΕ ΟΡΟΥΣ ΗΧΗΤΙΚΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΚΕΡΔΟΥΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ. Η ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΡΕΥΝΑ ΕΠΙΣΗΣ ΤΑ ΠΕΡΙΘΩΡΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΗΧΗΤΙΚΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ. (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)

A NEW ORIGINAL AUDIO CODING METHOD FOR WIDEBAND SIGNALS IS PROPOSED, WHICH ACHIEVES HIGH STANDARDS OF SOUND QUALITY FOR THE REPRODUCED SIGNAL WITH LOWER BIT RATE REQUIREMENTS COMPARED TO EXISTING CODING METHODS. THE PROPOSED METHOD IS BASED ON THE STRUCTURE OF TRANSFORM CODERS, WHILE IMPLEMENTS A COMPUTATION OF THE AUDITORY MASKING FUNCTION IN ORDER TO OBTAIN A PERCETUALLY OPTIMIZED SHAPING OF THE QUANTIZATION NOISE. THE MAIN ORIGINAL CONTRIBUTION OF THE PROPOSED METHOD IS IN ANALYSIS, STUDY AND IMPLEMENTATION OF AN ORIGINAL MODEL NAMED DIFFERENTIAL PERCEPTUAL AUDIO CODING (DPAC), WHICH PREVENTS THE ALLOCATION OF BITS FOR QUANTIZATION AND CODING OF SPECTRAL COEFFICIENTS WITH STABLE BEHAVIOUR BETWEEN SUCCESSIVE FRAMES. FOR THIS PURPOSE A SPECTRAL SUBSTITUTION PROCEDURE BETWEEN SUCCESSIVE FRAMES IS PERFORMED, ONLY FOR THE SPECTRAL COMPONENTS WHICH PRESENT NEGLIGIBLE ACOUSTIC VARIATION, WHILE IN THE DECODING PROCESS THE INVERSE PROCEDURE IS PERFORMED. FOR THE QUALITATIVE AND QUANTITATIVE ESTIMATION OF THE SIGNAL'S STATIONARITY A VARIETY OF SELECTION CRITERIA WERE USE,BASED ON MATHEMATICAL OR INFORMATION EXPRESSIONS AND THESE CRITERIA WERE ALSOTESTED FOR RELIABILITY AND EFFIENCY. THE THESIS ALSO EXAMINES THE LIMITS OF COMPRESSION GAIN AND AUDIO QUALITY. FOR THIS PURPOSE A NUMBERS OF EXPERIMENTS WERE CARRIED-OUT OVER AN EXTEND AND REPRESENTATIVE AUDIO DATABASE. IT HAS BEENSHOWN THAT THE PROPOSED METHOD PERFORMS BETTER, IN TERMS AUDIO QUALITY, FOR HIGH COMPRESSION GAINS, COMPARED TO ESTABLISHED METHOD WORKING AT THE SAME DATA RATES. (ABSTRACT TRUNCATED)