自适应差分脉冲代码调制 - ADPCM

我们知道脉冲代码调制分为两种类型,即DPCM差分脉冲代码调制和ADPCM - 自适应脉冲代码调制。所以,之前我们已经讨论过PCM和DPCM。本文讨论了ADPCM的概述,称为自适应差分脉冲代码调制。ADPCM等调制是在贝尔实验室的1970年开发的。它是用于语音编码目的的信号的极其有效数字编码。


在1990年,IMA使用了这种调制,称为遗留音频编解码器开发的交互式多媒体关联。因此,此调制也称为ADPCM IMA ADPCM,DVI或DVI4。ADPCM的一些方法用于VoIP通信。

什么是ADPCM(自适应差分脉冲代码调制)?

ADPCM(自适应差分脉冲代码调制)也称为Delta脉冲代码调制。对于信号,它是使用DPCM或差分脉冲码调制等差分值的压缩编码,其中量化阶段缩放另外适用于信号曲线
这种调制被用于各种ITU-T标准的结构中,如音频信号中的G.726。


在这些应用中,输出的数据速率可以在16kbit /s和64kbit /s之间动态调整。另一个例子是DECT(数字增强无绳电信),它被用于无绳电话。ADPCM利用过去的信号性能预测未来的信号性能,输出信号表示预测误差,这并不重要。

因此,应该对信号进行解码,以恢复强而原始的信号。ADPCM的主要功能是利用光纤长途线路传输声音信号。这种调制非常有帮助,特别是对于在远程站点之间安排数字线路以传送声音和数据的协会。在传输之前,语音信号被数字化了

ADPCM方法主要用于通信领域的语音压缩,因为该技术在不降低比特质量的前提下减少了比特流量。这种调制可以用在所有波形,图像和音频与高质量和数据在其他现代。


工作原理

ADPCM工作原理是,它是一种使用预测功能的一种脉冲代码调制(PCM)。一旦处理了信号,就可以努力预测下一个段中的信号的附加路径。对于下次在下次内的信号量化,只能使用预测和实际信号之间的视差。由于这种不同的配置,可以利用较少量的比特来解释信号。

通过使用该技术,每次工作步骤都有一个量化级和预测功能。与DPCM相比,该控制循环提供了增强的信号预测。这种调制用于模仿计算机以及街机游戏。

自适应差分脉冲代码调制框图

以下特征是适用于64 kbps a-lave的适应范围,否则从16 kbps通道或24-,32-,40-的μ-law pcm通道。可以通过ADPCM转码方法将适应应用于脉冲编码调制比特流。

语音频率信号的主要关系以及PCM的编码/解码定律在提议G.711中是完全特定的。24-和16-kbps频道的主要应用是在DCME中携带语音(数字电路设备)。

40 kbps通道的主要应用是在DCME中保持数据调制解调器的信号,特别是对于操作以上4800 kbps的调制解调器。自适应差分脉冲代码调制块图被简化如下编码器和解码器如下所示。

ADPCM块图
ADPCM块图

编码器

将PCM的输入信号转换为相容PCM后,通过i/p信号本身减去i/p信号的近似得到一个视差信号。一个自适应的7-,15-,31-或4级量化器可以分配5,4,3,或2位二进制数字对应的差异信号值向解码器广播。

一个反量化器产生一个量化的不同信号使用这些二进制数字相应。将信号的估计加到这个量化的差分信号上,生成i/p信号的重构版。无论是量化差分信号还是重构信号,都通过自适应预测器提前执行功能,生成i/p信号的估计,从而完成反馈循环。

译码器

该译码器对编码器的反馈部分采用相同的结构,就像通过一致的PCM对a律的转换或μ律的调整同步编码一样。

通过对同步编码的调整,可以在特定条件下停止同步串接编码(如PCM、ADPCM、ADPCM等)增加失真。同步编码的调整可以通过调整脉冲码调制的输出码来实现,努力在后续的ADPCM编码阶段消除量化失真

DPCM和ADPCM之间的差异

DPCM和ADPCM的区别如下。

术语DPCM代表Delta脉冲代码调制。在该调制中,可以存储多比特视差值。双极数字到模拟转换器可用于播放以将连续视差值更改为模拟波形。

术语ADPCM代表自适应增量脉冲码调制。在这种调制中,可以根据输入波形的斜率进行数学调节。因此,一个双极数字-模拟转换器可以用来改变的数字代码存储为模拟准备播放。

请参阅此链接了解更多脉冲编码调制

请参阅此链接了解更多差分脉冲码调制

ADPCM的优点和缺点

自适应差分脉冲代码调制的优点和缺点如下所述。

ADPCM的优点是

  • 一旦信号的斜率极高,调制器在Delta调制中,调制器在Delta调制中没有遵循输入信号很长一段时间。因此,通过ADPCM方法消除了DPCM问题。根据信号变化,将改变阶梯尺寸。
  • 带宽的压缩是ADPCM的一个益处,因为只有单线用于在通常的数字通信系统中代替多种方式。此外,它使用低功率来传输位。
  • 还可以消除同步问题,因为不需要握手的启动位和停止位。
  • 它帮助获得财务和熟练的数字编码语音的比特率范围从24 Kbps到32 Kbps。
  • 这种调制很容易实现。

ADPCM的缺点是

  • 在这种调制中,接收机应该能够在与发射机相同的方法内准确地调整步长大小。
  • 量化噪声是存在的,但没有其他错误。
  • 连续变量斜率Delta调制(CVSDM)可通过ADPCM开发。

因此,这是关于自适应差分脉冲码调制概述这被称为ADPCM。APDCM的编码器和解码器相同的编解码器用于PHS(个人方便电话系统)和PAS(个人接入系统)。这是一个问题,有什么不同类型的调制技术?

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