Линейное предсказание,интерполяция аудио презентация

Содержание

План Корреляция и автокорреляция, их применения Линейное предсказание Авторегрессионная модель сигнала Нахождение коэффициентов регрессии Применения Сжатие Интерполяция LSAR-интерполяция звука Подавление искажений перегрузки и щелчков

Слайд 1Линейное предсказание, интерполяция аудио
Лектор: Лукин Алексей Сергеевич


Слайд 2План
Корреляция и автокорреляция, их применения
Линейное предсказание
Авторегрессионная модель сигнала
Нахождение коэффициентов регрессии
Применения
Сжатие
Интерполяция
LSAR-интерполяция звука
Подавление

искажений перегрузки и щелчков

Слайд 3Корреляция
Корреляция (кросс-корреляция): мера похожести двух сигналов при различных сдвигах k

одного сигнала относительно другого



Оценка корреляции

Вычисление через FFT
Применения корреляции: поиск похожих фрагментов сигналов, поиск сдвига кадра в видео

Слайд 4Автокорреляция
Автокорреляция: мера похожести сигнала на собственные сдвинутые копии



Оценка автокорреляции

Вычисление

через FFT
Применение автокорреляции: оценка основного тона звукового сигнала, поиск периодичности

Слайд 5Линейное предсказание
Линейное предсказание (LPC)

Ошибка предсказания

Авторегрессионная модель сигнала


Слайд 6Линейное предсказание
Нахождение наилучших параметров регрессионной модели


Слайд 7Линейное предсказание
Нахождение наилучших параметров регрессионной модели



Приравниваем градиент нулю


Матрица Rxx –

тёплицева, обращаем рекурсией Левинсона-Дурбина за P2 операций



Слайд 8Линейное предсказание
Составляющие ошибки
Особенности сигнала, не описываемые моделью
Неточность параметров модели
Шум

Как выбрать

число параметров модели?
Модель порядка P может точно моделировать смесь P/2 синусоид с различными частотами и амплитудами
Выше порядок → меньше ошибка предсказания (но хуже стабильность вычислений)

Слайд 9Линейное предсказание
Применения

Реставрация сигнала (интерполяция/экстраполяция пропущенных отсчетов)

Компрессия сигнала (достаточно хранить коэффициенты

модели и сигнал ошибки)

Слайд 10LSAR-интерполяция
Пусть неизвестный интервал окружен известными отсчетами:
По материалам книги S. Vaseghi

“Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction”

Слайд 11LSAR-интерполяция
Запишем ошибку линейного предсказания (предполагая, что коэффициенты известны):
По материалам книги

S. Vaseghi “Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction”

Слайд 12LSAR-интерполяция
Перепишем, отделив неизвестные отсчеты:
По материалам книги S. Vaseghi “Advanced Digital

Signal Processing and Noise Reduction”

Слайд 13LSAR-интерполяция
Минимизируем ошибку предсказания:




Проблема: коэффициенты LPC неизвестны
Решение: вычислим их приблизительно, затем

– оценим xUk и снова вычислим более точные коэффициенты…

По материалам книги S. Vaseghi “Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction”



Слайд 14Исправление перегрузки
Исходная запись с перегрузкой
(clipping)
женский вокал с перегрузкой: спектрограмма
короткий фрагмент волны


Слайд 15Исправление перегрузки
После одной итерации LSAR-интерполяции


Слайд 16Исправление перегрузки
После трех итераций


Слайд 17Исправление щелчков
Исходная запись со щелчками


Детектирование щелчков
Анализ разности между соседними отсчетами
Анализ ошибки

LPC (в т.ч. – многополосный)
Анализ спектрограммы

Интерполяция щелчков

(clicks)


Слайд 18Исправление щелчков
Исходная запись со щелчками

(clicks)
оркестр, записанный с виниловой пластинки: волна


Слайд 19Исправление щелчков
Остаточный сигнал LPC
Порядок предсказания – 100 (но можно было и

меньше)

Слайд 20Исправление щелчков
После детектирования и интерполяции щелчков методом LSAR (3 итерации)


Слайд 21Исправление щелчков
Исходная запись со щелчками

(clicks)
оркестр, записанный с виниловой пластинки: спектрограмма


Слайд 22Исправление щелчков
После автоматического обнаружения и интерполяции щелчков


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика