Le traitement du signal est la discipline qui développe et étudie les techniques de traitement, d'amplification et d'interprétation des signaux. Elle fait donc largement appel aux résultats de la théorie de l'information, mais aussi à la statistique et à de nombreux domaines des mathématiques appliquées.
Les signaux étudiés peuvent provenir de sources très diverses, mais ont été au préalable convertis sous forme électrique.
On distingue essentiellement les signaux analogiques, qui sont le produit des instruments de mesures, des signaux numériques, qui sont le résultat d'une numérisation par un convertisseur analogique-numérique. La transformation inverse est réalisée par un convertisseur numérique-analogique.
Il existe plusieurs branches du traitement du signal, en fonction de la nature des signaux à traiter :
- Traitement numérique du signal - pour les signaux numérisés. Les traitements sont réalisés par des microprocesseurs ou des unités de calcul spécialisées nommées DSP.
- Traitement de la parole - pour l'interprétation de la parole
- Traitement d'images - pour l'interprétation et la compression d'images fixes
- Traitement de la vidéo - pour l'interprétation et la compression d'images vidéo
- Traitement des signaux analogiques - pour les signaux qui ne sont pas numérisés
Applications
Parce qu'elles s'appliquent à toutes les étapes d'une chaine d'acquisition, d'analyse, de transfert et de restitution des données, les techniques du traitement du signal trouvent des applications dans pratiquement tous les domaines de la technologie :
- dans les télécommunications : que ce soit dans le domaine de la téléphonie ou dans le transfert de données numériques terrestre ou via satellite, la compression des données est primordiale pour exploiter au mieux la bande passante disponible, et minimiser les pertes. La suppression d'échos est un autre domaine d'application.
- en audio : on cherche à améliorer les techniques d'enregistrement et de compression pour obtenir la plus grande qualité sonore possible. Ls techniques de correction d'écho permettent de réduire les effets de réflexions acoustiques dans la pièce. La synthèse sonore permet en outre de créer des sons artificiels ou de recréer les sons d'instruments naturels.
- l'analyse des échos permet d'obtenir des informations sur le milieu sur lequel les ondes se sont réfléchie. Cette technique est exploitée dans le domaine de l' imagerie radar ou sonar. En géophysique, en analysant le réflexions d'ondes acoustiques, on peut déterminer l'épaisseur et la nature des strates du sous-sol. Cette technique est utilisée dans le domaine de la prospection minière et dans la prédiction des tremblements de terre.
- l'imagerie trouve des applications dans le domaine médical (tomographie, imagerie par résonance magnétique nucléaire), dans le spatial (traitement de photos satellite). Ce domaine inclut aussi les techniques de reconnaissance de formes et de compression.
- le traitement d'images vidéo concerne essentiellement la réalisation d'effets spéciaux et la compression.
