Глеб Рогозинский, аспирант кафедры технической электроники (ФАВТ)

Среди существующих алгоритмов перцепционного сжатия звука наиболее популярным по праву считается MPEG-1 Layer 3, благодаря простоте реализации, эффективности и открытости кода. Тем не менее, ему присущи определенные недостатки, основным из которых является неточность психоакустической модели. Как известно, банк полосовых фильтров MPEG с большой погрешностью аппроксимирует функцию ширины критических групп слуха в зависимости от центральной частоты. Этот недостаток может быть устранен при использовании банка фильтров с различной шириной полос пропускания. Одним из наиболее эффективных вариантов является использование пакетного вейвлет-преобразования. Данное преобразование является адаптивным и позволяет раскладывать сигнал по особой структуре – дереву вейвлетного преобразования. Каждое ветвление этой структуры представляет собой пропускание сигнала через два квадратурно-зеркальных фильтра, импульсные характеристики которых являются вейвлетными функциями. Это позволяет делить сигнал в частотной области на полосы различной ширины. Такая модель точнее аппроксимирует критические полосы слуха по сравнению с психоакустической моделью, используемой в MPEG.
К сожалению, вейвлеты обладают недостаточной частотной селективно-стью с точки зрения обработки звуковых сигналов. Этот факт ограничивает их применение в этой области. В докладе рассматривается метод оптимизации амплитудно-частотных характеристик вейвлетных фильтров, базирующийся на применении модифицированного алгоритма Ремеза. Метод позволяет получить новые базисы вейвлетов с улучшенными частотными свойствами, главным образом за счет уменьшения числа нулевых моментов вейвлета. Автором исследовалось затухание в полосе задерживания вейвлетных фильтров при различных параметрах алгоритма оптимизации, таких как количество отсчетов импульсной характеристики фильтра, количество нулевых моментов вейвлета, ширина переходной полосы фильтра. Кроме того, при оптимизации фильтров учитывалась конкретная структура дерева пакетного вейвлет-преобразования.