Kalbos kodavimas

Įžanga Kalba – pagrindinė žmonių komunikacijos priemonė. Jos padedami žmonės gali išsakyti savo mintis, nuomonę, išreikšti emocijas ar jausmus, perduoti ar dalintis informacija bei žiniomis. Šių dienų technologijose kalba tapo visa ko pagrindu. Ji naudojama visur: telekomunikacijose, aptarnavimo sferose, įrenginių valdyme, medicinoje, moksle, ypač kuriant įvairias technologijas žmonėms su negalia, bei daugelyje kitų sferų. Tačiau kalba nėra paprastas dalykas, kurį vienodai supranta tiek žmonės, tiek mašinos (kompiuteriai). Žmogui kalba yra natūralus dalykas, o kompiuteriui – priešingai. Todėl kompiuteriams kalba turi būti specialiai „paruošiama“, t.y. natūrali kalba (žmonių) turi būti paverčiama į tokią kalbą, kokią supranta kompiuteris (skaitmeninę). Visam tam atlikti, t.y. natūralią kalbą paversti į skaitmeninę, naudojami kodekai, kurių yra begalė. Pats pirmasis kodekas buvo sugalvotas dar 1926 m., nors pirmą kartą panaudotas tik 1962 m.. Nuo to laiko yra daugybė kodekų standartų, kurių kiekvienas naudojamas konkrečiu atveju. Šiame darbe pabandysime apžvelgti pačius pagrindinius laikinės srities kodekus: PCM, DPCM, APCM, ADPCM, DM, ADM bei APC. Taip pat apžvelgsime pagrindines pačių kodekų savybes, pagal ką jie klasifikuojami bei koks yra esminis kodavimo principas. Šis darbas rašytas remiantis keliomis mokslinėmis knygomis apie kodavimą bei koderius. Taip pat keliais internete esančiais mokslinio pobūdžio straipsniais. Kursinio gale yra pateikiami du priedai (santrumpų ir terminų žodynėliai), kuriuose pateikiami dažniausiai vartojami terminai ar sutrumpinimai. Kalbos kodavimas. Koderis Koderiu paprastai vadinamas algoritmas, kuris apibrėžia nuoseklią veiksmų tvarką (t.y. kokie veiksmai ir kada), kurie turi būti atliekami koduojant signalą. Tokį algoritmą gali realizuoti (atlikti) programinė įranga (programa perduoda sistemai konkrečius nurodymus kas turi būti atlikta) arba prietaisas (įrenginys, kuris pats tiesiogiai gavęs signalą jį koduoja). [3] Koderių savybės Koderių yra daug ir visokių, skirtų naudoti įvairiais atvejais. Vieni koderiai pasižymi geresne bitų sparta, kiti – atkurto signalo kokybe, dar kiti – pagal tai kaip ilgai uždelsiama išvedant atkurtą signalą (pvz. koks laiko tarpas praeina nuo to momento kai viename telefono gale buvo ištartas žodis ir jis išgirstas kitame telefono laido gale) ir t.t. Taigi svarstant koderių savybes, galima atsižvelgti į: signalo pralaidumą, bitų spartą, atkurto signalo kokybę, (ap)skaičiavimų sudėtingumą, uždelsimą, perdavimo skaitmeniniais kanalais klaidų tikimybę bei jų standartus. 1. Signalo pralaidumas. Telefono juostos pralaidumas yra 300-340 Hz , balsas/signalas (kalbant telefonu) yra diskretizuojamas 8kHz dažniu, o tai lemia gana prastą balso kokybę. Tuo tarpu koduojant audio signalą, jis yra diskretizuojamas 44.1 kHz dažniu, o tai sukuria puikią garso kokybę. 2. Bitų sparta. Vienas pagrindinių (ir pirminių) kodavimo tikslų yra mažinti bitų spartą. Pradinis bitų srautas gali būti sumažinamas pašalinant signalo perteklių, tai ypač svarbu saugojimo bei perdavimo procesų metu. Jei pašalinamas tik signalo pertekliškumas (dubliai), originalus signalas gali būti tiksliai atkurtas, t.y. be praradimo. Tačiau jei yra pašalinamas ne tik pertekliškumas, bet ir svarbi informacija, originalus signalas jau nebebus atkuriamas taip tiksliai, t.y. signalo atkūrimas su praradimu. 3. Kokybė. Pagrindinis koderio požymis yra atkurto signalo kokybė. Koderio bitų sparta ir atkurto signalo kokybė yra glaudžiai susiję dalykai, t.y. kuo žemesnis bitų srautas (perdavimo sparta), tuo prastesnė atkurto signalo kokybė. 4. ((Ap)skaičiavimų) sudėtingumas. Skaičiavimų sudėtingumas, kuriuos atlieka koderis ir reikiamos atminties būtinybė, nusako kokio brangaus ir galingo prietaiso reikės tokiam koderiui realizuoti. 5. Užvėlinimai. Visi koderiai turi šiokius tokiu užvėlinimus: vieni mažesnius (trumpesnius), kiti – didesnius (trunkančius ilgesnį laiką). Vėlinimas yra nepageidaujamas faktorius (dviejų žmonių) bendravimo procese (niekas nenori, kad pasakius žodį ar frazę telefonu, kitas žmogus ją išgirstų tik po kokių 2 sekundžių). Nepaisant to, koduojant signalus visuomet atsiranda šiokie tokie vėlinimai (šiuolaikinių koderių užvėlinimai tokie nežymūs, kad jie nepastebimi): pirmiausia vėlinimų gali atsirasti kol signalas yra diskretizuojamas, taip pat kol atliekami skaičiavimai, galų gale kol pats signalas yra perduodamas ir iškoduojamas. 6. Perdavimas. Kai užkoduotas signalas perduodamas skaitmeniniu kanalu, gali atsirasti šiokių tokių klaidų. Joms išvengti koduojant signalą turėtų būti parenkamas reikiamas (ne per mažas) bitų skaičius, tam kad „nuėjus“ signalui nepasirodytų, kad signalas negali būti iškoduojamas (nepritrūktų informacijos). [5] Koderių klasifikavimas Koderių klasifikavimas yra gana painus dalykas, kadangi labai dažnai koderiai naudoja keletą kodavimo būdų. Tačiau pačiais bendriausiais bruožais koderius galima suskirstyti pagal: 1. Pagal bitų spartą. Koderiai yra skirstomi į grupes, pagal tai kokia bitų sparta jiems tinkamiausia koduojant signalą: didelė bitų sparta - >15 kbps; vidutinė bitų sparta – 5-15 kbps; maža bitų sparta– 2-5 kbps; labai maža bitų sparta-

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!