Тема выпускной квалификационной работы: «Алгоритмы эффективного сжатия акустических данных» Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка приложения на основе эффективного алгоритма сжатия акустических данных. Предмет исследования — алгоритмы эффективного сжатия акустических данных. Задачи, решаемые в ходе исследования: 1. Анализ акустических данных. 2. Исследование алгоритмов сжатия без потерь, с потерями. 3. Оценка коэффициента сжатия и коэффициента потерь алгоритмов сжатия. 4. Разработка приложения на основе эффективного алгоритма сжатия. 5. Оценка производительности разработанного приложения. В ходе работы были проанализированы акустические данные и исследованы алгоритмы их сжатия. Проведен сравнительный анализ алгоритмов с потерями и без на акустических данных, предоставленных заказчиком. Для проведения анализа было написано приложение-обертка над библиотекой ffmpeg [14] на языке программирования Python3.10. На основе одного из алгоритмов сжатия разработано многопоточное прило­ жение командной строки на языке программирования C++17 для операционной системы Ubuntu22.04. Для приложения написаны юнит и интеграционные тесты. Разработанное приложение будет использоваться для сжатия данных, по­ лученных исследованием целостности трубопровода методом ультразвуковой диагностики. Сделан вывод о том, что алгоритмы сжатия аудио файлов приводят к весьма малым потерям при сжатии акустических данных.

The subject of the graduate qualification work is «Efficient compression algorithms for acoustic data». The purpose of this graduate qualification work is to develop an application based on an efficient acoustic data compression algorithm. Subject of research — algorithms for efficient compression of acoustic data. Tasks to be solved in the course of the study: 1. Analysis of acoustic data. 2. Study of lossless and lossy compression algorithms. 3. Estimation of compression ratio and loss ratio of compression algorithms. 4. Development of an application based on an efficient compression algorithm. 5. Evaluation of the performance of the developed application. In the course of the work, acoustic data were analyzed and algorithms for their compression were investigated. A comparative analysis of lossless and lossy algorithms was carried out on acoustic data provided by the customer. To carry out the analysis, a wrapper application was written over the ffmpeg [14] utility in the Python3.10 programming language. Based on one of the compression algorithms, a multi-threaded command line application was developed in the C++17 programming language for the Ubuntu22.04 operating system. Unit and integration tests have been written for the application. The developed application will be used to compress the data obtained by the study of the integrity of the pipeline using the method of ultrasonic diagnostics. It is concluded that audio file compression algorithms lead to very low losses when compressing acoustic data.

• Алгоритмы эффективного сжатия акустических данных
  • Введение
  • 1. Исследование алгоритмов сжатия без потерь
  • 2. Исследование алгоритмов сжатия с потерями
  • 3. Приложения для обработки акустических данных
  • Заключение
  • Список использованных источников
  • Приложение 1. Коэффициенты потерь алгоритмов сжатия с потерями при различных параметрах
  • Приложение 2. Конфигурационный файл docker-контейнера
  • Приложение 3. Блок схемы, описывающие работу приложения