Verbeterde efficiëntie van algoritmen voor digitale audiogegevenscompressie.

De relevantie van het werk. Methoden voor het coderen van audiosignalen van hoge kwaliteit (HS) zijn het laatste decennium zeer wijdverspreid geworden op het gebied van uitzendingen, digitale geluidsopname en audio- en videoapparatuur voor thuisgebruik. Er is zelfs een snelgroeiende nieuwe klasse consumentenelektronica: draagbare mp3-spelers.

Er worden digitale televisie- en radiotransmissienetwerken ontwikkeld die de consument hoogwaardige beeld en geluid bieden met een groot dekkingsgebied. De populariteit van radio- en televisie-uitzendingen via internet en mobiele telefoonnetwerken neemt toe. Al deze technologische innovaties zijn economisch levensvatbaar geworden, en in sommige gevallen zelfs technisch mogelijk, dankzij het gebruik van zeer efficiënte digitale video- en audiogegevenscompressie-algoritmen, zoals MPEG-1 ISO / IEC 11172, MPEG-2 TSO / IEC 13818, MPEG-4 ISO / IEC FCD 14496, ATSC Dolby AC-3. Tegelijkertijd is het vanwege de economische voordelen van het gebruik van deze algoritmen, die het mogelijk maken om de bandbreedtevereisten van de transmissiekanalen of de capaciteit van de informatiedragers met een orde van grootte te verminderen, noodzakelijk om te compenseren met een zekere afname van de geluidskwaliteit. Tijdens het tijdperk van de dominantie van digitale audio-cd’s, hebben consumenten een vereiste gecreëerd voor een hoge geluidskwaliteit van alle geluidsreproductieapparatuur. De inspanningen van algoritme-ontwikkelaars voor het coderen van audiosignalen zijn er altijd op gericht geweest ervoor te zorgen dat de kwaliteit van gedecodeerd audiomateriaal niet slechter is dan die van een cd. Geluidskwaliteit is vaak de bepalende factor voor het economische succes van digitale omroepdiensten of digitale geluidsdistributiediensten zoals iTunes). Verder,

Het is duidelijk dat het probleem van het verbeteren van de kwaliteit van audiocodering tegenwoordig een van de belangrijkste problemen is voor de geluidsopname-industrie, de audio-omroepindustrie en de fabrikanten van verschillende multimediasystemen.

Het basisprincipe van de werking van zeer efficiënte audiocoderingssystemen is het gebruik van de eigenschappen van het menselijke gehoorsysteem, voornamelijk het fenomeen van maskering. Het fenomeen van psychoakoestische maskering is te wijten aan de biofysische en neuronale verwerking van geluidssignalen door het menselijke gehoorsysteem [173]. Tegelijkertijd heeft een deel van de geluidsinformatie geen invloed op de akoestische perceptie van het geluidssignaal door de aanwezigheid van componenten met een grotere intensiteit erin. Daarom vormen de sterkste componenten van het audiosignaal de zogenaamde maskeringsdrempels. Geluidsinformatie met een signaalenergieniveau onder de maskerdrempel wordt niet waargenomen door het gehoorsysteem. In de traditionele digitale weergave van audiosignalen met behulp van pulscodemodulatie (PCM), worden in de tijd gesamplede samples van het originele signaal weergegeven met behulp van een specifiek aantal bits in het codewoord. De eindige precisie van de momentane waarden van een continu analoog signaal introduceert een fout in het signaal, de zogenaamde kwantiseringsruis. Het idee van het coderen van audiosignalen met het elimineren van psycho-akoestische redundantie is om psycho-akoestische analyse en het kwantiseringsmechanisme van audiosignalen te combineren [112]. In dit geval wordt het digitaal gecodeerde signaal omgezet in een tijd-frequentie weergave, zo dicht mogelijk bij de tijd-frequentie resolutie van het menselijke gehoorsysteem. Psychoakoestische analyse bepaalt de maskerdrempels op elk punt in de tijd-frequentieweergave van het gecodeerde signaal, en de kwantisator herkwantiseert het signaal met het minimaal mogelijke aantal bits per sample, waarbij de toenemende kwantiseringsruis optreedt. nog steeds onder de maskerdrempels. Aldus kan een compacte weergave van audiosignalen worden bereikt zonder subjectieve verslechtering van de geluidskwaliteit. Het is duidelijk dat de efficiëntie en kwaliteit van dergelijke systemen voornamelijk afhangen van de precisie van de psychoakoestische analyse. een compacte weergave van audiosignalen kan worden bereikt zonder subjectieve verslechtering van de geluidskwaliteit. Het is duidelijk dat de efficiëntie en kwaliteit van dergelijke systemen voornamelijk afhangen van de precisie van de psychoakoestische analyse. een compacte weergave van audiosignalen kan worden bereikt zonder subjectieve verslechtering van de geluidskwaliteit. Het is duidelijk dat de efficiëntie en kwaliteit van dergelijke systemen voornamelijk afhangen van de precisie van de psychoakoestische analyse.