Tikanıklık gizlenmesi için tersinir zaman skalası değişimi
Reversible time scale modification for congestion concealment
Yazar: SAADETTİN GÜLER
Danışman: PROF. DR. HAKKI GÖKHAN İLK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Sinüzoidal modelleme = Sinusoidal modelling

Özet:
Bu tez çalışmasında; sesin tıkanık kanallardan veya ağlardan iletimi için zaman skalası değişimi tekniklerinin sentezleme kaliteleri analiz edilmiştir. Sesin iletim öncesi hızlandırılması ses süresini düşürdüğünden daha az band genişliği ile iletilmesi sağlanır. İletilen ses karşı tarafta tekrar yavaşlatılması ile orijinal skalasına geri döndürülür. Paket anahtarlamalı ağlarda tıkanıklık gecikme ve ses çerçevesi kaybına da neden olabilir. Alıcı tarafına ulaşan seslerin zaman skalasının artırılması ile bu gecikme ve kayıp da gizlenebilir.Sesin daha az bit oranı ile iletimi için; zaman alanı tekniklerinden OLA, SOLA, EM-TSM, GLS-TSM, WSOLA, PSOLA, AOLA, Suziki- Misaki ve PICOLA; frekans alanı tekniklerinden faz vokoder; sinyal modelleme tekniklerinden de sinüs modelleme ve spektral modelleme sentezi kullanılmıştır. Algoritmalar TIMIT ses veritabanından alınan 8 farklı aksanda 8 ayrı erkek ve 4 bayan tarafından seslendirilen fonotik dengeli cümle ile test edilmiştir. PESQ sonuçlarına göre en iyi sentez kalitesi WSOLA ve gerçek tepe enterpolasyonlu sinüs modelleme ile elde edilmiştir.Uyarlanabilir çalma zamanlaması ve paket kaybı gizlemesi için SOLA, WSOLA ve tez çalışmasında önerilen yeni bir teknik kullanılmıştır. Bu algoritmalar örnek gecikme ve kayıp simülasyon modeline göre uygulanmıştır. Ses örneği olarak TIMIT ses veritabanından alınan aynı sesler kullanılmıştır. PESQ sonuçlarına göre bayan sesleri için WSOLA, erkek sesleri için ise önerilen yöntem en iyi sentez kalitesini sağlamıştır.Tez çalışmasında yeni bir frekans alanı tekniği olarak DCT ile zaman skalası değişimi de önerilmiştir. DCT modelleme ile faz vokoderden daha kaliteli TSM sentezleme kalitesi elde edilmiştir. Kaybolan prototiplerin sentezlenmesi de PESQ sonuçlarına göre PSOLA'dan daha iyi gerçekleşmiştir.

Abstract:
In this thesis work; synthesis quality of time scale modification algorithms for delivery of voice/audio through congested channels or network are examined. Speeding audio/voice up is also shortening the duration of audio/voice and allows saving in transmission rate. The audio/voice is speed down at the receiver side to go back to the original scale. In packet switching network, congestion may increase the network delay or may cause to packet loss. The delay increment or packet loss may be concealed at the receiver side by increasing the duration of the received packets.OLA, SOLA, EM-TSM, GLS-TSM, WSOLA, PSOLA, AOLA, Suziki- Misaki and PICOLA among time domain algorithms; phase vocoders among frequency domain algorithms and Sinusoidal modelling and spectral modelling synthesis among signal modelling algorithms are used for transmission rate decreament. Voices of a sentence spoken by 8 male and 4 female speakers each belongs to different dialect regions of the US are selected from TIMIT corpus to test the algorithms. WSOLA and Sinusoidal Modelling with quadratic spectral interpolation are the best performer according to the PESQ results.SOLA, WSOLA and a novel proposed technique is used for adaptive playout and packet loss concealment. These algorithms are applied to selected samples of TIMIT corpus according to a sample playout scheduling and packet loss scheme. According to the PESQ results, the proposed technique is the best performer for male speakers while WSOLA is the best for female speakers.Modified DCT synthesis is also used as novel frequency domain technique. Accordig to PESQ results, its synthesis quality is better than phase vocoder?s for transmission rate decrement and beter than PSOLA for prototype interpolation.