Accueil Enseignement Recherche Introduction Quantification Codage audio Séparation
de sources
Identification
de systèmes
Qualité audio Tatouage audio Signaux
biophysiques
Projets HDR

Reformage spectral du bruit de quantification

Nous proposons deux méthodes de reformage spectral du bruit de quantification visant à masquer celui-ci [1,2] : l'une est fondée sur la réinjection, à l'entrée du quantificateur, de l'erreur de quantification filtrée ; la seconde méthode consiste à rechercher, selon un algorithme de type Viterbi, la séquence quantifiée maximisant un critère probabiliste de masquage.

Les résultats objectifs montrent une forte capacité de masquage, tandis que l'évaluation subjective témoigne de la gêne perceptive occasionnée par le bruit résiduel sporadiquement non masqué.

Théorème de quantification

À partir du théorème de quantification de Widrow, nous avons montré un théorème de sous-quantification : la densité de probabilité d'un signal quantifié peut être reconstruite sans erreur à partir de celle de sa version sous-quantifiée d'un facteur K si la fonction caractéristique est à support borné, de fréquence maximale 1/2K [3]. Nous avons proposé un algorithme de dopage du signal permettant de vérifier cette condition [5].

Nous étudions actuellement l’extension de ce théorème à la densité de probabilité jointe de séquences d’échantillons et l’adaptation du dopage à ce cas.

Quantification auto-correctrice

Approcher un signal par une suite de combinaisons de codes correcteurs d'erreur permet de réduire le bruit lorsque ce signal est transmis via un canal bruité, en corrigeant les erreurs sur la représentation binaire du signal. Cette proposition a été développée dans la thèse de Fatimetou El-Jili, co-encadrée avec Mamadou Mboup [4,6]

Nos travaux actuels visent à améliorer le gain perceptif global de cette méthode, c’est-à-dire faire en sorte que le signal codé-bruité-décodé soit préférable au signal bruité. Cette amélioration passe à la fois par l’utilisation de critères perceptifs dans l’algorithme de matching pursuit utilisé pour l’approximation du signal selon le dictionnaire de codes, et par l’intégration des principes du codage de source vectoriel dans la conception des dictionnaires.

Publications

  1. Gaël Mahé et André Gilloire, "Quantization noise spectral shaping in instantaneous coding of spectrally unbalanced speech signals", IEEE Speech Coding Workshop, Tsukuba, Ibaraki, Japon, oct. 2002, pp 56-58.
  2. Gaël Mahé et André Gilloire, "Contrôle de l'audibilité du bruit de quantification induit par la pré-distorsion d'un signal de parole", GRETSI, Paris, septembre 2003, pp. 237-240.
  3. H. Halalchi, G. Mahé, M. Jaïdane, "Revisiting quantization theorem through audiowatermarking." , Proc. ICASSP 2009, avril 2009, pp. 3361-364
  4. Fatimetou El Jili, Gaël Mahé, Mamadou Mboup. "A robust signal quantization system based on error correcting codes", 25th European Signal Processing Conference (EUSIPCO), Aug 2017, Kos island, Greece.
  5. Gaël Mahé, Mériem Jaidane, "Perceptually Controlled Reshaping of Sound Histograms" IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech and Language Processing, 2018, 26 (9), pp.1671-1683.
  6. Fatimetou El Jili, "Représentation de signaux robuste aux bruits - Application à la détection et l'identification des signaux d'alarme", Thèse de l'Université de Reims Champagne Ardenne, décembre 2018.