Orientador: Cristiano Torezzan / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-27T01:15:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_FabianoBoaventurade_M.pdf: 1712497 bytes, checksum: 35928984d709d1154545670e07948f87 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Neste trabalho estudamos o problema da quantização vetorial, com especial interesse no uso de códigos esféricos para quantização de fontes gaussianas. Este problema tem diversas aplicações envolvendo compressão de sinais, tais como de som e imagem, garantindo altas taxas de compressão. Nos três primeiros capítulos fazemos uma apresentação dos principais fundamentos teóricos do tema, procurando apresentar exemplos que valorizam a intuição e conceitos geométrico, no caso de dimensões 2 e 3, abordando a quantização vetorial com ênfase na técnica conhecida como forma/ganho. No último capítulo apresentamos uma proposta original que utiliza códigos em camadas de toros para a quantização vetorial. A proposta é exemplificada através da construção do esquema de quantização em dimensão 4 e alguns testes de desempenho são apresentados / Abstract: We study the vector quantization problem with a special interest in the use of spherical codes for Gaussian sources. This problem appears in several applications involving signal compression such as sound, images and data transmission. The first three chapters are devoted to basic concepts of quantization and also to presented some intuitive examples and geometrical interpretations. We focus our attention on the shape and gain vector quantization and we introduce a new approach to this problem using spherical codes constructed in layers of flat tori in dimension 4. Besides the construction, some results on computations simulations are presented / Mestrado / Matematica Aplicada e Computacional / Mestre em Matemática Aplicada e Computacional

Orientador: Fernando José Von Zuben / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:52:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Violato_RicardoParanhosVelloso_M.pdf: 5520106 bytes, checksum: 47f6f741b5c013a3252e50dddb37923c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo comparativo de três algoritmos de quantização vetorial, aplicados para a compressão de sinais de fala: k-médias, NG (do inglês Neural-Gas) e ARIA. Na técnica de compressão utilizada, os sinais são primeiramente parametrizados e quantizados, para serem armazenados e/ou transmitidos. Para recompor o sinal, os vetores quantizados são mapeados em quadros de fala, que são, por sua vez, concatenados, através de uma técnica de síntese concatenativa. Esse sistema pressupõe a existência de um dicionário (codebook) de vetores-padrão (codevectors), os quais são utilizados na etapa de codificação, e de um dicionário de quadros, que é utilizado na etapa de decodificação. Tais dicionários são gerados aplicando-se um algoritmo de quantização vetorial juntoa uma base de treinamento. Em particular, deseja-se avaliar o algoritmo imuno-inspirado denominado ARIA e sua capacidade de preservação da densidade da distribuição dos dados. São testados também diferentes conjuntos de parâmetros para identificar aquele que produz os melhores resultados. Por fim, são propostas modificações no algoritmo ARIA visando ganho de desempenho tanto na preservação de densidade quanto na qualidade do sinal sintetizado / Abstract: This work presents a comparative study of three algorithms for vector quantization, applied for the compression of speech signals: k-means, NG (Neural-Gas) and ARIA. In the compression technique used, the signals are first parameterized and quantized to be stored and/or transmitted. To reconstruct the signal, the quantized vectors are mapped into speech frames, which are concatenated through a concatenative synthesis technique. This system assumes the existence of a dictionary (codebook) of reference vectors (codevectors), which is used in the coding step, and a dictionary of frames, which is used in the decoding step. These dictionaries are generated by applying a vector quantization algorithm within a training database. In particular, we want to evaluate the immune-inspired algorithm called ARIA and its ability to preserve the density of data distribution. Different sets of parameters are also tested in order to identify the one that produces the best results. Finally, modifications to the ARIA algorithm are proposed aiming at obtaining gain in performance in both the preservation of density and the quality of the synthesized signal / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica