В статье представлен новый метод сжатия аудиоданных с потерями. Метод базируется на психоакустических принципах восприятия звука человеком. Учет данных принципов позволяет получить метод сжатия аудиоданных различной природы: музыкальных композиций, речевого сигнала, различных звуков другого происхождения. Стоит отметить, что каждый из них имеет свои особенности. Речевые сигналы содержат паузы и имеют менее разнообразный частотный диапазон по отношению к музыке, что приводит к разработке специфических методов их компрессии. Целью построения представленной теории сжатия аудиоданных с потерями является достижение равенства исходного и восстановленного сигналов в перцептуальном смысле. Именно такой подход позволяет получить метод сжатия аудиоданных, который позволяет в значительной степени уменьшить битовое представление аудиосигнала, оставляя его на слух очень близким к оригиналу. Большое внимание при разработке метода уделено квантованию по уровню, причем при квантовании спектральных составляющих сигнала используется теория едва заметных изменений звука. Представляется целесообразным учет этой теории, поскольку она является значимой при обработке аудиосигналов, однако, до сих пор не была использована при разработке методов сжатия аудиоданных. Предлагаемая в статье процедура квантования по уровню сочетает в себе преимущества как адаптивного, так и равномерного квантования. Для адаптивного квантования основное преимущество это значительно меньшее число уровней квантования, которое необходимо для достижения сопоставимого с равномерным квантованием уровня шума квантования. Представленный метод квантования, который являясь по сути неравномерным (адаптивным) не требует передачи значения каждого из уровней квантования (или шага квантования). Кроме того, ошибка квантования в разработанном методе не превышает 1 дБ, что является порогом едваразличимых изменений звука.
Рассмотренный в статье способ предварительной обработки измерительных данных основывается на принципах геометрического подхода к представлению данных. Способ преобразует исходные данные в набор данных с более однородной структурой, что позволяет сжимать их с большей эффективностью. Повышение однородности осуществляется за счет формирования слов с отличной от исходных данных разрядностью, составленных из частей разных отсчетов исходных данных, в результате чего у преобразованных данных наблюдается более узкий динамический диапазон значений, что потенциально может привести к повышению эффективности их сжатия по сравнению с исходным набором данных.
В работе предлагается набор критериев оценки свойств кадров данных, посредством которых может оцениваться потенциальная эффективность используемого алгоритма сжатия в задаче их сжатия. Показано, что исследованные способы имеют высокий коэффициент корреляции как с пространственными алгоритмами сжатия, так и классическими, и могут быть использованы для ускорения работы существующих неадаптивных подсистем сжатия телеметрической системы.
В работе предлагается и исследуется комбинированный адаптивный алгоритм потокового сжатия кадров измерительных данных, где первый проход выполняется с помощью «пространственного» алгоритма, основанного на поиске нестрого однородных областей, а второй и третий с помощью классического алгоритма LZW и кодов Элиаса. Показано, что предложенный подход позволяет повысить эффективность сжатия потока кадров данных и может быть положен в основу работы телеметрической системы, работающей непрерывно во времени.
Представлен частный подход к постановке научных задач исследования, необходимых для функционирования систем поддержки принятия решения ситуационных центров. Приведены вербальная и формализованная постановки научной задачи исследования.
С учетом возрастания размера видео и его качества, возросла необходимость повышения качества сжатия видео, что привело к возникновению новых способов сжатия видео. Также одной из причин появления новых методов является передача видео через стриминговые сервисы. Целью данного исследования является изучение способов сжатия видео и определение сфер применения данных способов. Для достижения поставленной цели был сформирован ряд задач, к которым относится, изучение структуры стримингового сервиса, анализ входной и выходной информации, изучение способов сжатия видео. Итоговым результатов данной работы является вывод, какой способ подходит к определенной сфере и выборе конечного способа для дальнейшего исследования.
В статье предложена возможная реализация метода арифметического кодирования в среде MathCAD. Проанализированы основные понятия и принцип работы данного метода. Построенный алгоритм включает в себя: расчет частот символов в сообщении, формирование кодовой таблицы, реализацию процедур арифметического кодирования и декодирования. Проведен сравнительный анализ способов сжатия сообщения «по словам» и «по предложениям», в результате которого установлено, что сжатие «по предложениям» является наиболее эффективным в объеме 14 символов передаваемого сообщения.