Тематичний план лекцiй

План

Структурна схема вокодера. Принцип роботи смугового вокодера.

Заключний етап.

Навчально-програмний етап.

Вивчення нового матеріалу.

План:

- Швидкість як комплексна рухова якість.

- Види рухової реакції.

- Засоби вдосконалення швидкості.

- Методика вдосконалення швидкості рухових реакцій.

- Методика удосконалення реакції на об’єкт, що рухається.

- Методика удосконалення реакції вибору.

- Методика удосконалення швидкості циклічних рухів.

- Методика удосконалення швидкості ациклічних рухів.

- "Швидкісний бар'єр", його профілактика та усунення

- Вікова динаміка природного розвитку прудкості

4.Зворотній зв'язок.

Виявлення ступеню засвоєного нового матеріалу.

Встановлення розуміння навчального матеріалу:

- Поняття техніки виконання фізичних вправ.

- Вихідні поняття: рухове уміння, рухова навичка.

- Етапи навчання руховим діям.

Видача рекомендацій з підготовки до наступного заняття.

1.Підведення підсумків роботи на лекції.

2.Рекомендації по вивченою лекційного матеріалу.

3.Рекомендації з самостійної роботи.

Домашнє завдання: вивчити лекційний матеріал.

Для алгоритмів АЦП, розглянутих вище, потрібна значно більша смуга частот, ніж смуга частот аналогових сигналів. При ІКМ цифровий потік має швидкість 56...64 кбіт/с (n = 7-8).

Методи різницевого квантування дозволяють знизити швидкість у 2-3 рази, але, з іншого боку, в будь-якому випадку нижня оцінка інформативності мовного джерела лежить у діапазоні 10...15 біт/с і визначається ентропією друкарського тексту, який людина може зачитати по телефону. При цьому інформація, яка міститься в тексті низькошвидкісним телеграфним каналом може бути передана навіть швидше. Принципова різниця між телефонною і телеграфною передачами полягає в тому, що в першому випадку дізнаються про зміст висловлення і розпізнають співрозмовника по голосу, а в другому - одержують лише знеособлений текст. Таким чином, інформаційна продуктивність мовного джерела знаходиться в інтервалі 10...64000 біт/с. Природним є прагнення наблизитися до нижньої межі навіть за рахунок деякого знеособлювання переданої інформації з метою зменшення ширини спектра переданого сигналу.

Технічні засоби, які застосовуються для усунення в мовному сигналі надлишковості, передачі перетвореного сигналу каналом зв'язку і відтворення його в початковій формі, називають системою синтетичної телефонії. Серед різноманітних способів перетворення мовного сигналу найбільш застосовують частотне компандування. Компандування містить у собі компресію (стиск) і експандування (розширення). При компресії відбувається стиск одного або декількох параметрів сигналу, але при цьому зберігається інформація, яка міститься в сигналі до його перетворення і необхідна для відновлення початкової форми сигналу в експандері. За допомогою частотного компандування вдається звузити спектр частот для передачі мовного сигналу в 10...15 разів.

Подібне звуження спектра сигналу дозволяє:

1) збільшити число каналів у вже існуючих лініях телефонного зв'язку;

2) істотно (у 15...50 разів) підвищити пропускну здатність каналів зв'язку, хоча при дуже великих значеннях коефіцієнта компресії (ступеня стиску) природність звучання мовлення в значній мірі втрачається;

3) підвищити завадостійкість телефонних каналів за рахунок зменшення впливу завад в більш вузькій смузі частот;

4) забезпечити конфіденційність телефонних переговорів.

Сигнал мовлення як процес, що змінюється в часі, характеризується рядом часових параметрів. Параметри, які описують мовний сигнал, змінюються значно повільніше, ніж процес у цілому. Якщо каналом зв'язку передавати не сам мовний сигнал, а інформацію про його параметри, то для цього буде потрібний канал зв'язку з меншою пропускною здатністю. Саме такий підхід і реалізується в вокодерних системах (Voice Coder).

Голосовий апарат людини складається з двох основних частин: механізму збудження звукових коливань і голосового тракту, що є резонансною системою. Голосовий тракт є неоднорідною акустичною трубою, яка простирається від голосової щілини до губ. Він включає гортань, глоткову порожнину, порожнину рота і порожнину носа, тобто являє сукупність акустичних резонаторів, характеристики яких повільно змінюються в часі.

Частоти й області резонансів в спектрі мовного сигналу називають відповідно формантними частотами й областями. Часто для скорочення користуються терміном «форманта». Частоти формант змінюються в часі відповідно до вимовляємих звуків. При сприйнятті звуків на слух основну роль грають тільки перші три форманти, які розташовані в області частот нижче 3 кГц. Розрізняють вокалізовані звуки, при формуванні яких голосові зв'язки здійснюють коливальні рухи, і невокалізовані - всі інші звуки. «Період» квазіперіодичних коливань голосових зв'язок називають періодом основного тону (ОТ). Діапазон ОТ = 80...800 Гц практично перекриває область можливих значень для чоловічих і жіночих голосів.

На основі аналізу механізму мовного апарату електричний мовний сигнал можна подати як результат впливу напруги генератора збудження на електричну резонансну систему. Генератор збудження при передачі вокалізованих звуків генерує послідовність імпульсів з частотою проходження основного тону, обумовленою звуком, який вимовляється. У випадку невокалізованих звуків генератор збудження генерує шумовий сигнал зі спектром, рівномірним у смузі звукових частот.

Параметричний опис мовного сигналу включає:

вид джерела збудження (тон або шум);

частоту основного тону (для вокалізованого сигналу);

параметри резонансної системи.

Спрощена структурна схема вокодера наведена на рис. 5.

У передавальній частині (аналізаторі) оцінюються параметри сигналу (ПО - пристрій оцінювання), визначається тип сегмента мовлення - тон або шум (Т-Ш), оцінюється період проходження й амплітуда основного тону. Оцінки параметрів, амплітуди імпульсів і періоду ОТ (а в його відсутність - оцінки дисперсії шумового збудження) після квантування разом з рішенням “тон-шум” кодуються, ущільнюються і передаються на приймальну сторону. В синтезаторі сигнал відновлюється за допомогою цифрового фільтра (ЦФ), параметри або характеристики якого встановлюються рівними прийнятим оцінкам. На вхід ЦФ надходить збудження або від генератора основного тону ГОТ - це періодична послідовність імпульсів заданої форми, або від генератора шуму ГШ у залежності від стана ключової схеми (Кл).

На відміну від розглянутих класичних методів побудови вокодерних систем у сучасних вокодерах застосовується цифрова обробка сигналів. При цьому в АЦП аналізатора мовний сигнал перетворюється в сигнал з ІКМ. Надалі обробка сигналу здійснюється в цифровому виді.

У формантних вокодерах обвідна спектра описується оцінками формантних параметрів. Останнім часом велика увага приділяється удосконалюванню вокодерних систем з лінійним передбаченням мовлення (LPC - Linear prediction coders). Вокодери даного типу працюють з блоками підготовлених відліків. Для кожного такого блока значень обчислюються його характерні параметри: частота, амплітуда і ряд інших. Потім із значень цих параметрів формується мовний кадр, готовий для передачі. Це призводить до збільшення затримки при передачі, оскільки кодування застосовується не до окремих значень, а до деякого їх набору, який перед початком перетворень необхідно накопити в буфері.

На рис. 6 показана схема функціонування вокодера на основі методу лінійного передбачення мовлення.

При лінійному передбаченні (передбачене значення n -ї вибірки С_n сигналу мовлення) виражається лінійною комбінацією попередніх відліків сигналу.

.

де , L - відповідно коефіцієнти і порядок передбачення.

Чим швидше убувають кореляційні зв'язки між вибірками, тим меншу роль грають ранні вибірки сигналу. На практиці L = 8...12. Різниця між дійсним значенням С_n і передбаченим значенням визначає помилку передбачення e _n, яка називається залишком передбачення

.

Передатна характеристика фільтра аналізатора описується виразом

,

а фільтра синтезатора -

,

де - коефіцієнт підсилення.

Отримані в аналізаторі оцінки параметрів мовного сигналу квантуються і кодуються незалежно один від одного. Більш раціональним може стати сумісне кодування групи (вектори) параметрів, які характеризують сегмент мовного сигналу. При кодуванні вектора параметрів (векторне кодування) може бути досягнуте зниження швидкості передачі, якщо передавати тільки номер вектора. Для реалізації цієї можливості сегменти мовного сигналу представляються векторами параметрів. Кожному вектору приписується номер і кодова комбінація. Множина векторів параметрів утворює кодову книгу (словник), який є як на передачі так і на прийомі. На передачі вектор, який відображає сегмент реального мовного сигналу, порівнюється з векторами в кодовій книзі і знаходиться вектор, найбільш близький до нього. Номер цього вектора передається каналом зв'язку. При прийманні по номеру визначається сам вектор. Можливо одержати високу якість мовлення з кодовою книгою в 1024 вектори при швидкості передачі 4,8 кбіт/с.

В LPC-вокодерах передача даних здійснюється на низьких швидкостях - 2,4 і 4,8 кбіт/с. На швидкості 2,4 кбіт/с забезпечується задовільний рівень розбірливості мовлення, але якість і природність недостатні.

Більш складні алгоритми на базі LPC комбінують LPC з елементами кодування звукової хвилі. Ці алгоритми використовують замкнутий LPC-кодер (який називається також «аналіз через синтез» - Analysis-by-Synthesis - AbS). Апаратура передачі виконує процедуру пошуку і знаходить найкращу апроксимацію кожного мовного сегмента. Як тільки така апроксимація визначена, вона у вигляді коду передається на приймальний бік, де використовується для відновлення аналогового сигналу.

Приклади стандартних замкнутих LPC-алгоритмів - це метод лінійного передбачення з кодовим збудженням (code-excited linear prediction - CELP), метод регулярного імпульсного збудження (Regular Pulse Excitation - RPE), який використовується в європейських щільникових системах зі швидкістю 13,2 кбіт/с і метод LD-CELP з низькою затримкою (low delay CELP), прийнятий ITU в 1992 р. як стандарт кодування мовлення G.728 зі швидкістю 16 кбіт/с.

Для різноманітних задач використовують різноманітні нестандартні методи кодування, зокрема:

варіанти адаптивного кодування з передбаченням (Аdaptive Рredictive Сoding - APC);

метод лінійного передбачення з векторним збудженням (Vector-Sum-Txcited Linear Prediction - VSELP), запропонований як стандарт для цифрових щільникових систем США, які працюють на швидкості 8 кбіт/с;

метод лінійного передбачення з предіктивним кодовим збудженням (Рredictive Code-Excited Linear Prediction - PCELP).

В області мультімедіа і відеотелефонів, які підключаються до комутованих телефонних мереж, використовується стандарт стиску G.723. Він частково базується на новому методі стиску мовлення (Multipulse Maximum Likelihood Quantization - MP-MLQ).

Метод MP-MLQ відноситься до сімейства алгоритмів AbS. Мовний кодер MP-MLQ використовує LPC-аналізатор 10-го порядку і працює на швидкостях 4,8; 6,4; 7,2 і 8 кбіт/с. Алгоритм MP-MLQ дозволяє розробляти похідні реалізації для швидкостей аж до 4 кбіт/с і більш низьких комунікаційних затримок (до 20 мс), здійснювати кодування на декількох швидкостях і зі змінною швидкістю, виконувати багатоканальну обробку (завдяки низькому обчислювальному навантаженню) і досягати високої якості на швидкості 8 кбіт/с. Середня суб'єктивна оцінка якості мовлення (табл. 15.1) ясно ілюструє перевагу MP-MLQ за співвідношенням якості сигналу і швидкості передачі інформації.

На відміну від інших кодерів з низькими інформаційними швидкостями MP-MLQ забезпечує мінімальний рівень спотворень при парному кодуванні, коли мовний сигнал проходить через два або більш послідовних цикли компресії/декомпресії.

Одним з найпоширеніших різновидів описаного методу кодування є метод LD-CELP (метод лінійного передбачення з кодовим збудженням і низькою затримкою). Він дозволяє досягти задовільної якості відтворення сигналу при пропускній здатності каналу 16 кбіт/с. Цей метод був стандартизований МСЕ в 1992 р. як алгоритм кодування мовлення G.728. Алгоритм застосовується до цифрової послідовності, яка одержується в результаті аналого-цифрового перетворення мовного сигналу з 16-розрядним розділенням.

У 1995 р. МСЕ прийняв новий стандарт - G.723. Основою G.723 є методи стиску мовлення MP-MLQ і ACELP. Вони дозволяє домогтися дуже суттєвого стиску мовлення при зберіганні достатньо високої якості відтворення сигналу.

Ефективні алгоритми кодування реалізовані у кодеку MELP (Mixed Exitation Linear Prediction - кодек лінійного передбачення зі змішаним збудженням) зі швидкістю 2,4 кбіт/с. У цьому кодеку використані четирьох-смуговий аналіз мовлення і лінійне передбачення. На його базі вже з'явилася апаратура для систем мобільного радіозв'язку, яка не поступає за якістю мовлення відомим цифровим радіостанціям.

Характеристики деяких основних алгоритмів кодування мовлення наведені в табл. 1.

У майбутньому очікується появи кодеків з якістю, що не поступаються кодекам стандарту G.729 (8 кбіт/с, див. табл. 1), але працюючих на швидкостях нижчих ніж 4,8 кбіт/с і з затримкою, яка не перевищує гранично припустиму (0,2 с), встановлену МСЕ для телефонних мереж загального призначення.

Таблиця 1

Швидкість передачі кбіт/с	Суб'єктивна якість	Назва стандарту	Рік випуску	Алгоритм кодування	Область застосування
	4,1	G. 711		РСМ	Телефонні мережі
	3,8	G. 726		ADPCM	Телефонні мережі
6,4	3,1	INMAR-SAT-М		IMBE	Супутникова телефонія
	3,3	ETSI GSM		RPE-LTP	Щільникова телефонія (Європа)
	3,6	G. 728		LD-CELP	Телефонні мережі
4,8	3,4	ETSI TETRA		ACELP	Щільникова телефонія (Європа)
6,3	3,9	G. 723.1		MP-MLQ	Телефонні мережі
5,3	3,7	G. 723.1		ACELP	Телефонні мережі
	3,9	G. 729		CS-ACELP	Телефонні мережі
2,4	3,5	США (проект)		MELP	Мін. оборони США

1.1. Итоги развития национальной экономики

1.2. Программа социально-экономического развития на 2006-2010 гг.

1.3. Приоритетные направления развития национальной экономики.

Перспективы развития Республики Беларусь на ближайшую пятилетку определены Программой социально-экономического развития на 2006-2010 годы. Программа разработана в соответствии с Законом РБ «О государственном прогнозировании и программах социально-экономического развития РБ». В Программе представлен анализ положения РБ в мире, определены цели и задачи, основные направления и приоритеты развития, необходимые ресурсы и ожидаемые результаты. Программа утверждена Указом Президента РБ № 384 от 12.06.06 г.

Относительно сильные стороны республики:

· Выгодное экономико-географическое и геополитическое положение страны;

· Развитые системы транспортных коммуникаций и производственной инфраструктуры;

· Значительные земельные, водные, лесные ресурсы, наличие ряда важных полезных ископаемых (калийные и каменные соли, сырье для производства строительных материалов);

· Достаточно мощная строительная база;

· Достаточно развитый научно-технический потенциал;

· Многоотраслевой промышленный комплекс;

· Высокий образовательный уровень населения и сложившаяся система подготовки персонала;

· Многовекторные внешнеэкономические связи, способствующие расширению внешних рынков;

Слабые стороны:

· Недостаточная обеспеченность природными, прежде всего природными ресурсами;

· Незавершенность и несбалансированность законодательной нормативной базы, стимулирующей развитие хозяйственной деятельности;

· Жесткие методы государственного регулирования;

· Медленные темпы осуществления экономических реформ и неразвитость рыночной инфраструктуры;

· Отсутствие благоприятного инвестиционного климата и недостаточный уровень развития инновационной деятельности;

· Недостаточные темпы структурной перестройки и модернизации производства.

1. Рост ВВП составил в 2007 г. 8,1%, в мае 2008 г. в промышленности 13% (прогноз по РБ – 12,6%).

2. Доходы бюджета – 22,5 трл.руб., расходы 20,2 трл.руб.

3. Основные партнеры по экспортно-импортным операциям: РФ (49,3%, Нидерланды – 9,4%, Украина – 7,1%, Германия -4,6%, Польша – 3,6%, Великобритания – 2,9%, Китай -2%,

4. Средняя з/п в мае составила 847 тыс.руб., увеличилась на 5,4% по сравнению с маем.

5. Численность безработных составила 42,7 тыс.чел (на 8% меньше по сравнению с маем)

6. В 2009 г. планируется введение единой ставки подоходного налога -12% и снижение отчислений в ФСЗН с 35% до 34%.

7. Рентабельность продукции – 17,4% (вместо 12,6% для промышленных предприятий)

8. Прогноз: -курс бел.рубля к доллару составит 2100; инвестиции в основной капитал составят 17 млрд.долл.; темп роста в сфере услуг должен достичь 120%; экспорт возрасте на 20%; уровень малого бизнеса следует довести до 30-33% в структуре ВВП; налоговая нагрузка снизится на 1,2 пп.

Приоритеты предстоящего пятилетия:

1. Всестороннее гармоничное развитие человека на основе повышения реальных денежных доходов населения, качественного совершенствования систем образования, здравоохранения, жилищного строительства и других отраслей сферы услуг.

2. Инновационный путь развития экономики, энерго- и ресурсосбережение.

3. Наращивание экспортного потенциала страны.

4. Развитие агропромышленного комплекса и сопряженных отраслей, социальной сферы села.

5. Развитие малых и средних городов.

6. Жилищное строительство.

Дата добавления: 2014-01-07