Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Σχετικά έγγραφα
Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου

Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα Ενότητα 5: Ψηφιοποίηση και συμπίεση σημάτων ήχου

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 8: Αρχές κωδικοποίησης Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 12: Συμπίεση Ψηφιακού Ήχου. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου


Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Θέματα Συστημάτων Πολυμέσων. Ενότητα # 8: MPEG Διδάσκων: Γεώργιος Πολύζος Τμήμα: Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών Επιστήμη των Υπολογιστών

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα 2: Επεξεργασία Ήχου - Audacity. Νικολάου Σπύρος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Τεχνολογίες & Εφαρμογές Πληροφορικής Ενότητα 1: Εισαγωγικό Μάθημα

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 10: Κωδικοποίηση ήχου Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 11: Χαρακτηριστικά Ψηφιακού Ήχου. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 12: Κωδικοποίηση βίντεο: H.26x Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 3: Εισαγωγικά θέματα Συμπίεσης. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου Εργαστηριακή Άσκηση 4 «Μετατροπή ηχητικών σημάτων από αναλογικό σε ψηφιακό»

Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:01. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Γραμμικές Συναρτήσεις Διάκρισης. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ: Βλάμος Π. Αυλωνίτης Μ. ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ενότητα 2: Ψηφιοποίηση, Αναπαράσταση και αποθήκευση δεδομένων. Πασχαλίδης Δημοσθένης Τμήμα Ιερατικών Σπουδών

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 2: Εισαγωγικά θέματα Ψηφιοποίησης. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Ανάκτηση Πληροφορίας

Αντίστοιχα σημαντικό ήταν το Mp3, όσον αφορά την ταχύτητα των συνδέσεων στο Internet.

Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 20: Υπηρεσίες καλύτερης προσπάθειας Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Νέες Τεχνολογίες και Καλλιτεχνική Δημιουργία

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Συστήματα Πολυμέσων Ενότητα 4: Συμπίεση. Επικ. Καθηγητής Συνδουκάς Δημήτριος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά)

Μάθημα: Ψηφιακή Επεξεργασία Ήχου

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 4: Ήχος Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 5: Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σημάτων. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Ψηφιοποίηση και Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 16: Διαμορφώσεις και Πρότυπα Ψηφιακού Βίντεο. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής

Ψηφιακή Τεχνολογία σε Ακαδημαϊκό Περιβάλλον

Τίτλος Μαθήματος: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

7 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:07. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Οικονομετρία. Εξειδίκευση του υποδείγματος. Μορφή της συνάρτησης: Πολυωνυμική, αντίστροφη και αλληλεπίδραση μεταβλητών

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 6 η : Ταξινόμηση & Ομαδοποίηση Δεδομένων

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

Μοντελοποίηση Λογικών Κυκλωμάτων

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 6: Συμπίεση Ψηφιακής Εικόνας. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Θέματα Συστημάτων Πολυμέσων. Ενότητα #3: Ιδιότητες μέσων Διδάσκων: Γεώργιος K. Πολύζος Τμήμα: Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών Επιστήμη των Υπολογιστών

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Συστήματα Επικοινωνιών

Αρχές Προγραμματισμού

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

TEC610 Δυναμικές Εφαρμογές Διαδικτύου (ΣΤ εξάμηνο)

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Αναγνώριση Προτύπων Ι

Αλληλεπίδραση Ανθρώπου- Υπολογιστή & Ευχρηστία

Στατιστική Επιχειρήσεων

Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος

Μάθημα: Ψηφιακή Επεξεργασία Ήχου

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Τεχνών Ήχου και Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος

Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα Ενότητα 3: Θεωρία Ψηφιοποίησης

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 7: Συμπίεση Εικόνας κατά JPEG. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Ιστορία της μετάφρασης

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνική Σχεδίαση

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

8 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Λογική. Δημήτρης Πλεξουσάκης. Ασκήσεις 2ου Φροντιστηρίου: Προτασιακός Λογισμός: Κανονικές Μορφές, Απλός Αλγόριθμος Μετατροπής σε CNF/DNF, Άρνηση

Διδάσκων: Νίκος Λαγαρός

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ. Ενότητα 6: Κωδικοποίηση & Συμπίεση Εικόνας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Διαχείριση Χρόνου & Δίκτυα στη Διοίκηση Έργων. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

Ασφάλεια Υπολογιστικών Συστημάτων

Transcript:

Τμήμα Τεχνών Ήχου και Εικόνας Ιόνιο Πανεπιστήμιο Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική Εργαστηριακή Άσκηση 3 «Ποσοτική εκτίμηση σφάλματος απωλεστικής συμπίεσης ηχητικών δεδομένων» Διδάσκων: Φλώρος Ανδρέας Δρ. Ηλ/γος Μηχ/κός & Τεχνολογίας Υπολογιστών Κέρκυρα, 2015

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο«ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος«Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ενωση(Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

2 Ακουστική και Ψυχοακουστική

Εργαστηριακή Άσκηση 3 3 1. Εισαγωγή ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 3 «Ποσοτική εκτίμηση σφάλματος απωλεστικής συμπίεσης ηχητικών δεδομένων» Η παρούσα εργαστηριακή άσκηση έχει σαν στόχο την μελέτη και ποσοτική / υποκειμενική εκτίμηση του σφάλματος που δημιουργείται κατά την απωλεστική συμπίεση ηχητικών δεδομένων, σύμφωνα με το πρότυπο MPEG1- Layer III (mp3). Το εργαλείο λογισμικού που θα χρησιμοποιηθεί στα πλαίσια της συγκεκριμένης άσκησης είναι η εφαρμογή λογισμικού Audacity (ελεύθερα διακινούμενη εαφορμογή, την οποία μπορείτε να την μεταφορτώσετε από τη διεύθυνση http://audacity.sourceforge.net/), ο MPEG1- Layer III κωδικοποιητής LAME (ελεύθερα διακινούμενη βιβλιοθήκη, μπορείτε να τη βρείτε στη διεύθυνση http://lame.buanzo.com.ar/) και η εφαρμογή MATLAB που έχει χρησιμοποιηθεί και στις προηγούμενες εργαστηριακές ασκήσεις. Σημειώνεται ότι η μεθοδολογία που θα χρησιμοποιηθεί για την ποσοτική και υποκειμενική εκτίμηση του σφάλματος της κατά MPEG1- Layer III απωλεστικής συμπίεσης, μπορεί να εφαρμοσθεί για τον προσδιορισμό της ποιότητας διαφορετικών υλοποιήσεων κωδικοποιητή/αποκωδικοποιητή, καθώς και για τη σύγκριση διαφορετικών μεθόδων/προτύπων συμπίεσης (π.χ. MPEG1- Layer III και WMA). 2. Η έννοια του σφάλματος απωλεστικής συμπίεσης Το σφάλμα της απωλεστικής συμπίεσης ηχητικών δεδομένων παράγεται λόγω της απόρριψης (μή κωδικοποίησης) δεδομένων από το ψυχοακουστικό μοντέλο, το οποίο στηρίζεται στο στιγμιαίο κατώφλι ακουστικής επικάλυψης που δημιουργείται στο υποσύστημα της ανθρώπινης ακοής παρουσία του ήχου που το διεγείρει. Το σφάλμα αυτό μπορεί να υπολογισθεί ποσοτικά, αφαιρώντας από τα αρχικά ηχητικά δεδομένα (τα οποία είναι ασυμπίεστα και κωδικοποιημένα κατά PCM Pulse Code Modulation) τα αντίστοιχα δεδομένα που προκύπτουν από τη διαδικασία συμπίεσης / αποσυμπίεσης σύμφωνα με το πρότυπο MPEG1- Layer III. Η διαδικασία αυτή περιγράφεται αναλυτικά από το παρακάτω Σχήμα (Σχήμα 1). Σφάλµα (Ε) X - Y mp3 decoder PCM mp3 X mp3 coder Σχήμα 1: Η ακολουθούμενη διαδικασία ποστικής εκτίμησης του σφάλματος αποωλεστικής συμπίεσης

4 Ακουστική και Ψυχοακουστική Στο παραπάνω Σχήμα, τα αρχικά ηχητικά δεδομένα (Χ) υπόκεινται σε συμπίεση (μέσω του mp3 coder), παράγοντας τα συμπιεσμένα ηχητικά δεδομένα Χ, τα οποία στη συνέχεια αποσυμπιέζονται (μέσω του mp3 decoder) λαμβάνοντας τελικά το αποσυμπιεσμένο κωδικοποιημένο ηχητικό δείγμα Υ. Στην περίπτωση αυτή, το σφάλμα απωλεστικής συμπίεσης ορίζεται ως Ε = Χ Υ (1) Σύμφωνα με την παραπάνω ανάλυση, το σφάλμα απωλεστικής συμπίεσης ορίζεται ως η «ποσότητα» των ηχητικών δεδομένων που εάν προστεθούν στο αποσυμπιεσμένο ηχητικό δείγμα Υ, μας δίνουν το αρχικό ασυμπίεστο υλικό, δηλαδή Χ = Ε + Υ. Είναι προφανές ότι η τιμή του σφάλματος απωλεστικής συμπίεσης εξαρτάται σημαντικά τόσο από το χρησιμοποιούμενο ψυχοακουστικό μοντέλο, όσο και από τον επιλεγόμενο από τον χρήστη ρυθμό κωδικοποίησης. Ειδικά για το πρότυπο MPEG1- Layer III, οι δυνατοί ρυθμοί κωδικοποίησης κυμαίνονται από 48 320kbps. Για την ποσοτική εκτίμηση του σφάλματος Ε, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ενέργειά του, η οποία υπολογίζεται ως το άθροισμα των τετραγώνων των τιμών του, δηλαδή: Εnergy = E " (2) 3. Υλοποίηση της άσκησης Για την υλοποίηση της παραπάνω μεθοδολογίας, ακολουθούνται τα παρακάτω βήματα: 1. Ανοίξτε το αρχικό/ασυμπίεστο ηχητικό δείγμα (π.χ. audio01.wav) στην εφαρμογή audacity. 2. Επιλέξτε Export και στη συνέχεια επιλέξτε MP3 Files για να συμπιέσετε κατά mp3 το ηχητικό σας δείγμα. Από την επιλογή Options μπορείτε να επιλέξετε και το ρυθμό κωδικοποίησης που θα χρησιμοποιηθεί για την συμπίεση. Ως όνομα αρχείου όπου θα αποθηκευτούν τα mp3 δεδομένα επιλέξτε κάποιο της μορφής audio01@xxx.mp3, όπου ΧΧΧ είναι ο χρησιμοποιούμενος ρυθμός κωδικοποίησης (π.χ. 320). Ο συγκεκριμένος αλγόριθμος ονοματολογίας των παραγόμενων αρχείων, θα σας βοηθήσει στη συνέχεια να εκτελέσετε διαδοχικά την όλη διαδικασία χωρίς προβλήματα για διάφορους ρυθμούς κωδικοποίησης. Σημείωση: Για την συμπίεση των ηχητικών δεδομένων, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ύπαρξη και εγκατάσταση της βιβλιοθήκης LAME (αρχείο με κατάληξη.dll σε περιβάλλον Windows και.dylib σε περιβάλλον MAC OS X). Για το λόγο αυτό, την πρώτη φορά που θα εκτελέσετε τη διαδικασία και εφόσον η βιβλιοθήκη δεν είναι δηλωμένη στο περιβάλλον audacity, θα πρέπει να προσδιορίσετε τη διαδρομή (path) στη οποία βρίσκεται η βιβλιοθήκη. 3. Μετά τη διαδικασία συμπίεσης, πραγματοποιήστε την αποσυμπίεση των ηχητικών δεδομένων, ανοίγοντας το αρχείο.mp3 που δημιουργήθηκε στο προηγούμενο βήμα και επιλέγοντας Export και στη συνέχεια WAV, AIFF and other uncompressed types. Από την επιλογή Options επιβεβαιώστε ότι είναι επιλεγμένη η επιλογή WAV (Microsoft 16 bit PCM). Αποθηκεύστε το αποσυμπιεσμένο αρχείο ενδεικτικά ως audio01_decoded@xxx.wav, όπου και πάλι το ΧΧΧ δηλώνει τον ρυθμό κωδικοποίησης που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως.

Εργαστηριακή Άσκηση 3 5 4. Στη συνέχεια, ανοίξτε την εφαρμογή MATLAB και επιλέξτε ως τρέχων φάκελο εργασίας τον φάκελο στον οποίο έχετε αποθηκεύσει τα προηγούμενα αρχεία (συνίσταται η δημιουργία ενός φακέλου στην αρχή εκτέλεσης της άσκησης). 5. Διαβάστε τα ηχητικά δεδομένα (αρχικά και αποσυμπιεσμένα) από τα αντίστοιχα αρχεία, χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες εντολές σε MATLAB (εδώ υποθέτουμε ρυθμό κωδικοποίησης ίσο προς 128kbps): >> [X,fs,N]=wavread('audio01.wav'); >> [Y,fs,N]=wavread('audio01@128.wav'); 6. Δίνοντας την εντολή >> whos παρατηρείστε ότι τα ηχητικά δεδομένα δεν έχουν ακριβώς το ίδιο μέγεθος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο mp3 κωδικοποιητής εισάγει πρόσθετα δεδομένα στην αρχή του ηχητικού υλικού, ενώ συγχρόνως δεν κωδικοποιεί και το τελευταίο πλαίσιο (frame) των αρχικών δεδομένων. Για την μετατροπή των ηχητικών δεδομένων σε δύο μεταβλητές- διανύσματα της MATLAB ιδίου μεγέθους δώστε τις εντολές: >> Y=Y(1106:length(Y)); >> X=X(1:length(Y)); και επιβεβαιώστε ότι τα δύο διανύσματα έχουν πλέον το ίδιο μέγεθος μέσω της εντολής whos. 7. Υπολογίστε το σφάλμα Ε της απωλεστικής συμπίεσης και την ενέργειά του ως >> E=X-Y; >> Energy128=sum(E.^2) 8. Προαιρετικά, δείτε τη μορφή του παραπάνω σφάλματος τυπώνοντας (ενδεικτικά) τα πρώτα 2500 δείγματα των τριών σημάτων (αρχικού, αποσυμπιεσμένου και σφάλματος) ως >> figure >> plot(x(1:2500)); >> hold on >> plot(y(1:2500),'g-'); >> plot(e(1:2500),'m-'); Βασικός στόχος της παρούσας άσκησης είναι α) η ποσοτική εκτίμηση του σφάλματος απωλεστικής συμπίεσης Ε συναρτήσει του χρησιμοποιούμενου ρυθμού κωδικοποίησης/συμπίεσης ηχητικών δεδομένων και β) ο υποκειμενικός προσδιορισμός του σφάλματος αυτού μέσω της ηχητικής αναπαραγωγής του. Η ποσοτική εκτίμηση θα πραγματοποιηθεί για ρυθμούς κωδικοποίησης 96, 112, 128, 192, 256 και 320kbps. Για τη διευκόλυνση της διαδικασίας εκτέλεσης των διαδοχικών επαναλήψεων, συνίσταται η αποθήκευση των εντολών που δόθηκαν προηγουμένως και αφορούν στον υπολογισμό του σφάλματος Ε και της ενέργειάς του σε ένα αρχείο με κατάληξη.m (m- file) στον τρέχοντα φάκελο εργασίας. Ο υποκειμενικός προσδιορισμός του σφάλματος απωλεστικής συμπίεσης συνίσταται στο εάν αυτό είναι ακουστό ή όχι, καθώς και στην περιγραφή της πληροφορίας που τελικά χάνεται (στην

6 Ακουστική και Ψυχοακουστική περίπτωση όπου το σφάλμα είναι ακουστό). Ο υποκειμενικός προσδιορισμός θα πρέπει να γίνει για όλες τις παραπάνω περιπτώσεις ρυθμών κωδικοποίησης. 5. Σημαντικές παρατηρήσεις 1. Δεδομένου ότι τα βήματα που πρέπει να ακολουθηθούν για την εκτέλεση της εργαστηριακής άσκησης είναι καθορισμένα, παρακαλούνται οι συμμετέχοντες να προσέλθουν χωρίς καθυστέρηση την προβλεπόμενη ώρα, καθώς θα είναι αδύνατη η προς τα πίσω εξήγηση, η ερμηνεία επιμέρους λεπτομερειών και η παροχή πρόσθετων διευκρινίσεων. 2. Για την εκτέλεση της άσκησης στις συνθήκες του εργαστηρίου, απαραίτητη κρίνεται η χρήση ακουστικών. Για το λόγο αυτό παρακαλούνται όλοι οι φοιτητές να φέρουν μαζί τους το προσωπικό τους ζευγάρι ακουστικών.