Adaptivní diferenciál PCM

Adaptivní diferenciální pulzně-kódová modulace (ADPCM) ( anglicky  Adaptive different pulse-code modulation, ADPCM ) je typ diferenciální pulzně-kódové modulace , jejíž algoritmus předpokládá změnu v kroku kvantování , která snižuje požadovanou šířku pásma pro daný poměr signálu k šumu . Adaptace je obvykle založena na faktoru adaptivního škálování [1] .

Algoritmus ADPCM vyvinuli na počátku 70. let P. Cummiskey, N. S. Jayant a James L. Flanagan v Bell Labs pro kódování hlasu 2

V telefonii

V telefonii je standardní zvukový signál kódován rychlostí 8 000 vzorků za sekundu, z nichž každý se skládá z 8 bitů  – tak je získána datová rychlost 64 Kbps; tento standard je znám jako DSO . Standardní metoda komprese signálu v D0 je buď PCM využívající Mu-law (Severní Amerika a Japonsko) nebo PCM využívající A-law (Evropa a většina zbytku světa). Jedná se o logaritmické kompresní metody, které popisuje mezinárodní standard G.711 . V případech, kdy jsou náklady na přenos dat přes komunikační kanály vysoké a úroveň ztráty dat je přijatelná, má smysl hlasové informace více komprimovat. Algoritmus adaptivního diferenciálního PCM mapuje sadu 8bitových vzorků PCM (pomocí Mu-law nebo A-law) na sadu 4bitových vzorků ADPCM. Kapacita linky se tak zdvojnásobí. Tento algoritmus je popsán ve standardu G.726 .

Některé principy ADPCM jsou aplikovány v komunikačních protokolech Voice over IP . ADPCM také použila Interactive Multimedia Association na počátku 90. let k vývoji zvukového kodeku známého jako ADPCM DVI, IMA ADPCM nebo DVI4 [3] .

ADPCM s rozdělením signálu na subpásma

G.722 je  širokopásmový hlasový kodek ITU - T [4] pracující při 48, 56 a 64 kbps, založený na kódování dílčích pásem se dvěma kanály, každý kódovaný pomocí ADPCM [5] . Před procesem digitalizace je analogový signál zpracován a rozdělen do frekvenčních pásem pomocí kvadraturních zrcadlových filtrů pro získání dvou dílčích pásem signálu. Když je přijat binární datový tok ADPCM, dojde k multiplexování a poté jsou data buď uložena, nebo předána dál. Dekodér provádí opačný proces: demultiplexuje a dekóduje každé dílčí pásmo binárního datového toku a poté rekombinuje.

Poznámky

1. ↑ Ken. K. Pohlmann. Principy digitálního  zvuku . - McGraw-Hill Education , 2005. - ISBN 978-0-07-144156-8 .
2. ↑ P. Cummiskey, N. S. Jayant, James L. Flanagan. Adaptivní kvantování v diferenciálním PCM kódování  řeči . — Bell System. Tech. J., 1973. Sv. 52. - S. 1105-1118.
3. ↑ Doporučené postupy pro zlepšení kompatibility digitálního zvuku v multimediálních  systémech . Získáno 30. dubna 2012. Archivováno z originálu 19. září 2012.
4. ↑ G.722 : 7 kHz kódování zvuku v rámci 64 kbit/s  . ITU-T . Získáno 30. dubna 2012. Archivováno z originálu 19. září 2012.
5. ↑ Jerry D. Gibson, Tony Berger, Tom Lookabog. Digitální komprese pro  multimédia . - Morgan Kaufmann , 1998. - ISBN 978-1-55860-369-1 .