Modulazione adattiva del codice di impulso differenziale

Modulazione adattiva del codice di impulso differenziale o ADPCM, è stato utilizzato per la prima volta nei sistemi di comunicazione digitale.

ADPCM (ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation) è un algoritmo di compressione con perdita per dati di forme d'onda sonore a 16 bit (o superiori).Memorizza i dati a 16 bit di ciascun campione nel flusso audio come 4 bit, quindi il rapporto di compressione è 1:4.L'algoritmo di compressione/decompressione è molto semplice, quindi è un buon modo per ottenere un suono di alta qualità con un basso consumo di spazio.

Questo algoritmo sfrutta la correlazione tra i campioni del segnale vocale e utilizza la previsione adattativa e la quantizzazione adattativa in base alle caratteristiche non stazionarie del segnale vocale.Cioè, i parametri del quantizzatore e del predittore possono adattarsi alle caratteristiche statistiche del segnale di ingresso.O vicino allo stato ottimale dei parametri, può fornire una qualità vocale a livello di rete alla velocità di 32kbps◎8khz.Ora stiamo utilizzando l'algoritmo IMA ADPCM.Questo algoritmo utilizza un semplice metodo di mappatura per regolare la dimensione del passo di quantizzazione.Per un valore PCM di input X(n), confrontalo con la previsione X(n-1) nel momento precedente.Differenza del valore per ottenere d(n), quindi codificare d(n) in base al passaggio di quantizzazione corrente, quindi utilizzare il valore codificato di questo punto campione per regolare il passaggio di quantizzazione e, allo stesso tempo, ottenere il valore previsto di viene utilizzata la codifica del punto campione corrente per la successiva codifica del punto campione A.Attraverso questo algoritmo, i punti campione possono essere codificati in un flusso di codice a 4 bit, un bit di segno e tre bit di ampiezza.

L'algoritmo è relativamente semplice e l'operazione è semplificata attraverso la mappatura.Per i dati codificati utilizziamo il formato file wav, che impacchetta il flusso di dati codificato ed è costituito da un'intestazione di file e da un flusso di dati.L'intestazione del file indica il formato, la frequenza di campionamento, il bit rate e informazioni come la lunghezza del blocco, il numero di bit e il numero di canali.Il flusso del codice dati è espresso in unità di blocchi.L'intestazione del blocco indica il valore previsto e il valore dell'indice dell'inizio del blocco.I quattro bit alti e i quattro bit bassi di ciascun byte nel flusso di codice corrispondono rispettivamente a un PCM.Attualmente, questo algoritmo è ampiamente utilizzato nei carillon digitali e nei registratori digitali grazie alle sue caratteristiche semplici e pratiche.

ADPCM (PCM differenziale adattivo)

Sviluppato da: ITU-T

Caratteristiche: ADPCM combina le caratteristiche adattive di APCM e le caratteristiche differenziali del sistema DPCM ed è una codifica di forme d'onda con prestazioni relativamente buone.La sua idea centrale è:

①Utilizzare l'idea adattiva per modificare la dimensione della fase di quantizzazione, ovvero utilizzare una piccola fase di quantizzazione (dimensione del passo) per codificare piccole differenze e utilizzare una grande fase di quantizzazione per codificare grandi differenze;

② Utilizzare i valori del campione passato per stimare il valore previsto del successivo campione di input in modo che la differenza tra il valore del campione effettivo e il valore previsto sia sempre la più piccola.

Vantaggi: bassa complessità dell'algoritmo, rapporto di compressione ridotto e ritardo di codifica e decodifica più breve (rispetto ad altre tecnologie)

Svantaggi: qualità del suono media