Aplicação de metaheurísticas no desenvolvimento de um modelo de otimização para o processo de codificação de áudio do Sistema Brasileiro de Televisão Digital

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Harff, Maurício
• Orientador(a): Gómez, Arthur Tórgo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD); Compressão de áudio; Metaheurísticas; Busca Tabu; Algoritmo Genético
• Palavras-chave em Inglês: MPEG-4 AAC (Advanced Audio Coding); Brazilian Digital Television System (SBTVD); Audio compression; Metaheuristics; Tabu Search; Genetic Algorithm
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Ciências Exatas e da Terra::Ciência da Computação
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/4343

A qualidade perceptual alcançada pelos codificadores de áudio depende diretamente da escolha de seus parâmetros. O codificador MPEG-4 AAC (Advanced Audio Coding), utilizado no Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD), possui em sua estrutura uma etapa composta por um laço de iteração para escolher os parâmetros do codificador, de maneira dinâmica durante o processo de codificação. Este processo de escolha pode ser definido como um problema de Pesquisa Operacional, sendo um problema de Seleção de Partes, denominado como o Problema de Codificação AAC. A estrutura existente no codificador de referência, não resolve este problema de maneira ótima. Desta forma, este trabalho propõe o desenvolvimento e implementação de um modelo de uma estrutura de simulação, para encontrar os parâmetros do codificador de áudio MPEG-4 AAC, de maneira a otimizar a qualidade perceptual do áudio, para uma determinada taxa de bits (bit rate). A implementação da estrutura de otimização foi desenvolvida em linguagem C, utilizando as metaheurísticas Busca Tabu e Algoritmo Genético em uma estrutura híbrida. Através da minimização da métrica ANMR (Average Noise-to-Mask Ratio), o algoritmo procura identificar a melhor configuração dos parâmetros internos do codificador MPEG-4 AAC, de maneira que possa garantir uma qualidade perceptual para o sinal áudio. Os resultados obtidos utilizando a estrutura híbrida de otimização apresentaram valores menores para a métrica ANMR, ou seja, uma melhor qualidade perceptual de áudio, quando comparados com os resultados obtidos com o codificador de referência MPEG-4 AAC.