Nya ljud- och bildkompressionsmetoder
Hur mycket kan en musiksignal eller en bild maximalt komprimeras med önskad återgivningskvalitet? Hur uppnår man denna kompression i praktiken? Sådan frågor behandlas i en doktorsavhandling av Jonas Samuelsson vid Informationsteori på Chalmers.
För den Internetsurfande människan är akronymer som jpg och mp3 välbekanta. Den förstnämnda representerar den dominerande metoden för bildkompression på Internet, den sistnämnda är den standard för tal- och musikkompression som håller på att stjälpa skivbolagens mångmiljardindustri. Trots dessa metoders nuvarande dominans återstår det mycket forskning och utveckling innan kompressionsmetoderna är fulländade.
För att besvara frågorna om hur mycket en musiksignal eller bild kan komprimeras har man skapat matematiska modeller av sådana signaler. Modellerna är så kallade Gaussiska mixturmodeller som ger en beskrivning av hur en signal beter sig i statistisk mening. Allmän teori för kompression kombineras sedan med modellerna för att kunna göra förutsägelser om en kompressionsmetods prestanda. Den kompressionsmetod som studeras i avhandlingen är vektorkvantisering, en kraftfull men resurskrävande teknik, som i takt med datorutvecklingen gradvis införs i många kompressionssystem.
En stor del av avhandlingen ägnas åt den praktiska konstruktionen av vektorkvantiserare. För att en kompressionsmetod skall vara konkurrenskraftig måste den anpassas till den aktuella signalen. Anpassningen av en vektorkvantiserare är i många fall omöjlig att göra på grund av de enorma datorresurser som krävs. Här visar det sig att mixturmodeller i kombination med allmän kompressionsteori löser många av de inneboende problemen. Principerna i avhandlingen utgör grunden för en ny generation av kompressionsmetoder.
Avhandlingen “Towards Asymptotic Vector Quantization” försvarades vid en offentlig disputation på Chalmers tekniska högskola i Göteborg den 14 september.
För vidare information kontakta:
Jonas Samuelsson, Gruppen för informationsteori, Chalmers tekniska högskola, tel: 031-772 1755,
e-post:jonas.samuelsson@s2.chalmers.se
