Adaptivní diferenciální pulzní kódová modulace - Adaptive differential pulse-code modulation

Adaptivní diferenciální pulzní kódová modulace ( ADPCM ) je varianta diferenciální pulzní kódové modulace (DPCM), která mění velikost kvantovacího kroku, aby umožnila další snížení požadované šířky pásma dat pro daný poměr signálu k šumu .

Typicky se adaptace na statistiku signálu v ADPCM skládá jednoduše z adaptivního měřítka před kvantováním rozdílu v kodéru DPCM.

ADPCM vyvinuli pro kódování řeči P. Cummiskey, Nikil S. Jayant a James L. Flanagan v Bell Labs v roce 1973.

V telefonii

V telefonii je standardní audio signál pro jeden telefonní hovor kódován jako 8000 analogových vzorků za sekundu, každý s 8 bity, což dává digitální signál 64 kbit / s známý jako DS0 . Výchozí kódování komprese signálu na DS0 je buď μ-law (mu-law) PCM (Severní Amerika a Japonsko) nebo A-law PCM (Evropa a většina zbytku světa). Jedná se o logaritmické kompresní systémy, kde je 13 nebo 14 bitové lineární číslo vzorku PCM mapováno na 8 bitovou hodnotu. Tento systém je popsán v mezinárodní normě G.711 . Tam, kde jsou vysoké náklady na okruh a je přijatelná ztráta kvality hlasu, má někdy smysl ještě dále komprimovat hlasový signál. Algoritmus ADPCM se používá k mapování série 8bitových vzorků PCM μ-law (nebo a-law) do série 4bitových vzorků ADPCM. Tímto způsobem se kapacita linky zdvojnásobí. Tato technika je podrobně popsána ve standardu G.726 .

Některé techniky ADPCM se používají v komunikaci Voice over IP . ADPCM byl také používán Interactive Multimedia Association pro vývoj starších zvukových kodeků známých jako ADPCM DVI, IMA ADPCM nebo DVI4, na počátku 90. let.

Split-band nebo subband ADPCM

G.722 je ITU-T standardní širokopásmový řečový kodek pracující při 48, 56 a 64 kbit / s, založený na subpásmovém kódování se dvěma kanály a ADPCM kódování každého z nich. Před procesem digitalizace zachytí analogový signál a rozdělí ho do frekvenčních pásem pomocí filtrů QMF (kvadraturní zrcadlové filtry), aby získal dvě dílčí pásma signálu. Když se získá bitový tok ADPCM každého dílčího pásma, výsledky se multiplexují a dalším krokem je ukládání nebo přenos dat. Dekodér musí provést reverzní proces, tj. Demultiplexovat a dekódovat každé subpásmo bitového toku a znovu je kombinovat.

Adpcm en.svg

S odkazem na proces kódování je v některých aplikacích jako hlasové kódování dílčí pásmo, které zahrnuje hlas, kódováno více bitů než ostatní. Je to způsob, jak zmenšit velikost souboru.

Software

Windows Sound System podporován ADPCM ve WAV souborech.

Tyto FFmpeg audiokodeky podporující ADPCM jsou adpcm_ima_qt , adpcm_ima_wav , adpcm_ms , adpcm_swf a adpcm_yamaha .

Viz také

Reference

  1. ^ Ken C. Pohlmann (2005). Principy digitálního zvuku . McGraw-Hill Professional. ISBN   978-0-07-144156-8 .
  2. ^ Cummiskey, P .; Jayant, Nikil S .; Flanagan, James L. (září 1973). "Adaptivní kvantování v diferenciálním PCM kódování řeči". The Bell System Technical Journal . 52 (7): 1105–1118. doi : 10,1002 / j.1538-7305.1973.tb02007.x .
  3. ^ Doporučené postupy pro zvýšení kompatibility digitálního zvuku v multimediálních systémech - starší specifikace IMA ADPCM, Citováno dne 06.07.2009
  4. ^ ITU-T G.722 page ITU-T Doporučení G.722 (11/88), „7kódové audiokódování do 64 kbit / s“
  5. ^ Jerry D. Gibson; Toby Berger; Tom Lookabaugh (1998). Digitální komprese pro multimédia . Morgan Kaufmann. ISBN   978-1-55860-369-1 .
  6. ^ „Vysvětlení rozdílů mezi soubory vln PCM / ADPCM“ . KB 89879 revize 3.0 . Microsoft Knowledge Base . 24. 09. 2011. Archivovány od originálu dne 2013-12-31 . Citováno 2013-12-30 .
  7. ^ „Obecná dokumentace FFmpeg - zvukové kodeky“ . FFmpeg .org . Citováno 2013-12-30 .
  8. ^ "FFmpeg / adpcmenc.c na ee4aa388b2231e988eccdab652c55df080d6ad45 · FFmpeg / FFmpeg" . GitHub . 2017-02-15 . Citováno 2018-02-05 .