Статистическое компрессирование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

33
предсказания
z
(все вычисления осуществляются точно также как в кодере)
0, ( ) ( )
()
1, ( ) ( )
if e n q n
bn
if e n q n
.
Важное значение имеет зависимость величины
компрессии от характеристик FIR фильтра предска-
зателя, в частности от порядка фильтра. Из рис.27
видно, что с увеличением порядка фильтра коэффи-
циент компрессии увеличивается, сначала быстро,
потом медленнее. Оптимальное значение
2,45
достигается при порядке фильтра 128, кото-
рый определяет порядок предсказателя. Однако, на
некоторых жанрах музыкальных произведений уве-
личение порядка фильтра свыше 40 не приводит к
увеличению коэффициента компрессии
5.3. Энтропийное кодирование
При правильном кодировании с предсказанием сигнал
e
содержит больше 0, чем 1.
В соответствии с теорией информации это позволяет осуществить дальнейшую компрес-
сию цифрового потока при условии, что известны вероятности символов 1 и 0 (p, (1-p)) в
потоке е, которые приводятся в таблице в функции значения z. Минимальное число бит, с
помощью которых, в среднем, единственный бит потока е может быть представлен, оп-
ределяется равенством
22
log ( ) (1 ) log (1 )
бит
N p p p p
.
Если p = 0.5, то фильтр предсказывает 50% вероятность для +1 и –1. При этом требуе-
мое число бит равно 1 и компрессия невозможна. Если p = 0.1, N
бит
=0.47 и это значит,
что возможна компрессия с коэффициентом 2.
Арифметическое кодирование является энтропийным, и именно оно используется в
рассматриваемой системе, так в ней используется блоковая организация потока данных.
На вход арифметического кодера подается сигнал ошибки предсказания в виде последо-
вательности1 и 0. Первое означает, что предсказание неправильное (
1e
), второе, что
предсказание правильное (
0e
). Из рис.28 следует, что с увеличением z от 0 вероят-
ность правильного предсказания быстро увеличивается, а вероятность неправильного
предсказания также быстро уменьшается, и при
она практически равна нулю. Это
позволяет осуществлять эффективное сжатие цифрового потока.
n
Рис.27. Зависимость коэффициента
компрессирования от порядка
предсказателя
Рис.28. Зависимость вероятности правильного и неправильного предсказания от величи-
ны ошибки предсказания z
Вероятность правильного предсказания
Вероятность не правильного предсказания

Страницы