Ocena jakości sygnałów fonicznych transmitowanych przez kanały telekomunikacyjne

• Autorzy: Dobrucki A. , Kozłowski P.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the quality of audio signals transmitted by the telecommunication channels

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The lossy compression of audio signals transmitted by telecommunication channels causes the degradation of their quality. This degradation depends on the bitrate of transmission and on other factors. Traditional methods of evaluation of the quality of transmitted signals cannot be applied, because the algorithms of compression arę strongly nonlinear and introduce additional artifacts. The quality can be evaluated using subjective methods, however these methods arę time consuming and expensive. The objective methods applying the computer psychoacoustic model are developed. This model takes into account the main properties of human auditory system, first of all the masking. The transmitted signal is compared with the original one using the psychoacoustic model. The difference between both signals is a measure of the perceived quality of degraded signal. There are a few psychoacoustic models. The most advanced are PEAQ - for evaluation of audio signals and PESO - for evaluation of speech signals. These methods have been standardized. Methods based on psychoacoustic model are used also for evaluation of nonlinear distortion of loudspeakers as well as for evaluation of the quality of audio amplifiers.

PL

Kompresja stratna sygnałów fonicznych transmitowanych przez cyfrowe kanały telekomunikacyjne powoduje degradację jakości tych sygnałów. Degradacja ta zależy od przepływności bitowej transmisji oraz innych czynników. Tradycyjne metody oceny jakości takiego sygnału są nieprzydatne, ponieważ algorytmy kompresji są silnie nieliniowe i wprowadzają dodatkowe zakłócenia Stosuje się metody subiektywne, które są czasochłonne i kosztowne. Szerokie zastosowanie znalazły metody obiektywne oparte na budowie komputerowego modelu psychoakustycznego. Model taki uwzględnia podstawowe właściwości słuchu, przede wszystkim maskowanie. Sygnał transmitowany porównuje się z sygnałem oryginalnym, za pomocą modelu psychoakustycznego. Wykazana różnica (A/o/se to Mask Ratio) jest miarą percepowanej jakości transmisji. Istnieje kilka modeli psychoakustycznych. Najbardziej zaawansowane są modele PEAO - do oceny jakości sygnałów audio oraz PESQ - do oceny jakości sygnału mowy. Metody oceny oparte na tych modelach są przedmiotem międzynarodowych zaleceń. Są one stosowane również do oceny zniekształceń nieliniowych głośników oraz jakości wzmacniaczy akustycznych.

Słowa kluczowe

EN

human auditory system; psychoacoustic model; quality of audio signals

PL

układ słuchowy człowieka; model psychoakustyczny; jakość sygnałów fonicznych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 6
• Strony: 235--241
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Dobrucki A.

autor

Kozłowski P.

• Institute of Telecommunications, Teleinformatics and Acoustics, Wrocław University of Technology,,

Bibliografia

• [1] http://www.skidmore.edu/~rrfolex/images/Auditory System.jpg
• [2] ITU-R BS. 1116. Methods for subjective assessment of smali impair-ments in audio systems including multichannel sound systems
• [3] ITU-R BS.1284. Methods for the subjective assessment of sound quality - general requirements
• [4] ITU-RBS.1534. Method for the subjective assessment of intermediate quality levels of coding systems
• [5] EBU-BPN 094: EBU Subjective Assessment and Objective measurements of DAB+, Geneva 2009
• [6] Karjalainen M.: A New Auditory Model for the Evaluation of Sound Quality of Audio Systems. Proc. of the ICASSP1985, pp. 608-611
• [7] Beerends J. G., Stemerdink J. A.: A Perceptual Audio Quality Measure Based on a Psychoacoustic Sound Representation (PAOM), J. Audio Eng. Soc., vol. 40, No. 12, pp. 963-978,1992 December
• [8] Beerends J. G., Stemerdink J. A.: A Perceptual Speech Quality Measure Based on a Psychoacoustic Sound Fle presentation, J. Audio Engineering Society Vol. 42, No. 3, pp. 115-123,1994
• [9] ITU-R Recommendation BS.1387, Method for Objective Measurements of Perceived Audio Ouality (PEAO), 1998
• [10] Paillard B., Mabilleau R, Morisette S., Soumagne J.: PERCB/AL: Perceptual Evaluation of the Ouality of Audio Signals. J. Audio Eng. Soc. Vol. 40, No. 1/2, pp. 21-31, 1992
• [11] Sporer Th.: Objective Audio Signals Evaluation — Applied Psychoacoustics for Modeling the Perceived Quality of Digital Audio. 103rd AES Corwention, Preprint #4512, New York 1997
• [12] Colomes C., Lever M., Rault J. B., Dehery Y F: A perceptual model applied to audio bit-rate reduction, J. Audio Eng. Soc., Vol. 43, pp. 233-240, 1995
• [13] ITU-T Recommendation R862, Perceptual evaluation of speech quality (PESO), an objective method for end-to-end speech quality assessment of narrow band telephone networks and speech codecs, 2001
• [14] Dobrucki A. B., Kin M. J.: Methods of quality evaluation of the perceptually coded audio signals. III Symposium „News in Audio Technology", Wrocław 1996, pp 63 - 74. (in Polish)
• [15] Kbztowski R Z.: Objective Methods of Audio Signals Evaluation, doctor's dissertation, Wrocław University of Technology, Institute of Telecommunications, Teleinformatics and Acoustics, Wrocław 2005 (in Polish)
• [16] Tan C., Moore B., Zakharov N.: The Effect of Nonlinear Distortion on the Perceived Quality of Musie and Speech Signals, J. Audio Eng. Soc. vol. 51, pp. 1012-1031,2003
• [17] Voishvillo A.: Assessment of Nonlinearity in Transducers and Sound Systems - From THD to Perceptual Models, 121 Convention of The Audio Eng. Soc., San Francisco, October 5-8, 1006, Preprint No. 6910
• [18] Mateczek S.: Analysis of the sound quality of vacuum-tube audio amplifiers in terms of new technical solutions, doctor's dissertation, Wrocław University of Technology, Institute of Telecommunications, Teleinformatics and Acoustics, Wrocław 2009 (in Polish)
• [19] Dobrucki A., Błasiak K., Kin M.J., Maleczek S., Ostrowski M.: Research on the audio signal quality transmitted with Digital Audio Broadcasting DAB+, National Conference on Radiocommunications, Broadcasting and Television KKRRiT; Cracow 2010 (in Polish)