Метод стиску цифрових голосових сигналів на основі адаптивного відбору коефіцієнтів дискретного перетворення Уолша

Abstract

UA: Дисертаційна робота присвячена розробці методу стиску цифрових голосових сигналів на основі адаптивного відбору коефіцієнтів дискретного перетворення Уолша, орієнтованого на застосування в телекомунікаційних системах. Проведений аналіз використання цифрових голосових сигналів в телекомунікаційних системах показав, що існують труднощі, пов’язані із виникненням затримок при передачі інформації по каналам зв’язку. Одним із шляхів подолання затримок є застосування методів стиску. З метою зменшення затримок при використанні цифрових голосових сигналів в телекомунікаційних системах розроблено метод їх стиску на основі ортогонального перетворення. Дослідження дискретного перетворення Уолша дозволило виявити нові статистичні властивості коефіцієнтів трансформант. Це дозволяє регулювати якість відновленого сигналу на основі виключення коефіцієнтів трансформант. Отримав подальший розвиток метод стиску коефіцієнтів дискретного перетворення Уолша масивами змінної розрядності, який відрізняється від відомих використанням природного інформаційного обмежувача, що скорочує кількість арифметичних операцій і сприяє зменшенню алфавіту повідомлень. Проведена оцінка складності реалізації та ефективності, розроблені практичні рекомендації з використання розробленого методу стиску цифрових голосових сигналів в телекомунікаційних системах. RU: Диссертационная работа посвящена разработке метода сжатия цифровых речевых сигналов на основе адаптивного отбора коэффициентов дискретного преобразования Уолша. Проведенный анализ использования цифровых голосовых сигналов в телекоммуникационных системах показал, что существуют трудности, связанные с возникновением задержек при передаче информации по каналам связи. Одним из путей преодоления задержек является применение методов сжатия. Однако при использовании методов сжатия цифровых голосовых сигналов следует учитывать возможную вычислительную сложность и как следствие возникновения задержек на этапах обработки информации. С целью уменьшения задержек при использовании цифровых голосовых сигналов в телекоммуникационных системах разработан метод их сжатия на основе ортогонального превращения. Основой метода является использование дискретного превращения Уолша для перераспределения энергии сигнала и противень реляции отсчетов начального сигнала, процедур отбора и фильтрации коэффициентов трансформант и метода сжатия отобранных коэффициентов трансформант массивами переменной разрядности. Исследование дискретного превращения Уолша позволило обнаружить новые статистические свойства коэффициентов трансформант. Первое свойство заключается в четности коэффициентов трансформант превращения при выполнении соответствующих ограничений и правил. Четность коэффициентов позволяет сократить алфавит сообщений, которые подлежат передаче. Второе свойство заключается в том, что благодаря выведенному аналитическому выражению существует связь между исключенными коэффициентами трансформант, через их малую значимость, и погрешностями в возобновленном сигнале. Это позволяет регулировать качества возобновленного сигнала на основе исключения коэффициентов трансформант. Получил последующее развитие метод сжатия коэффициентов дискретного превращения Уолша массивами переменной разрядности, которое отличается от известных использованием естественного информационного ограничителя, что сокращает количество арифметических операций и способствует уменьшению алфавита сообщений. Проведена оценка сложности реализации и эффективности, разработанные практические рекомендации из использования разработанного метода сжатия цифровых голосовых сигналов в телекоммуникационных системах. Разработана программная реализация метода, которая позволяет оценить его эффективность на определенной аппаратной платформе. EN: Dissertation work is devoted to development of method of compression of digital speech signals on the basis of adaptive selection of coefficients of discrete transformation of Walsh. The conducted analysis of the use of digital speech signals rotined in the telecommunications systems, that the difficulties related to the origin of delays at the information transfer on to ducting of connection are. One of ways of overcoming of delays is application of methods of compression. With the purpose of diminishing of delays at the use of digital speech signals in the telecommunications systems the method of their compression is developed on the basis of orthogonal transformation. Research of discrete transformation of Walsh allowed to find out new statistical properties of coefficients of transforms. It allows to regulate the internals of the picked signal up thread on the basis of exception of coefficients of transforms. Got subsequent development method of compression of coefficients of discrete transformation of Walsh by the arrays of variable bit, which differs from known by the use of natural informative terminator that abbreviates the amount of arithmetic operations and is instrumental in diminishing of alphabet of reports. Conducted estimation of complication of realization and efficiency, developed practical recommendations from the use of the developed method of compression of digital vocal signals in the telecommunications systems.