Adaptiv differentiell pulskodmodulering

Adaptiv differentiell pulskodmodulering ( ADPCM ) är en variant av differentiell pulskodmodulering (DPCM) som varierar storleken på kvantiseringssteget, för att möjliggöra ytterligare minskning av den erforderliga databandbredden för ett givet signal-brusförhållande .

Vanligtvis består anpassningen till signalstatistik i ADPCM helt enkelt av en adaptiv skalfaktor före kvantisering av skillnaden i DPCM-kodaren.

ADPCM utvecklades för talkodning av P. Cummiskey, Nikil S. Jayant och James L. Flanagan vid Bell Labs 1973.

I telefoni

Inom telefoni kodas en standardljudsignal för ett enda telefonsamtal som 8000 analoga sampel per sekund, på 8 bitar vardera, vilket ger en 64 kbit/s digital signal känd som DS0 . Standardkodningen för signalkomprimering på en DS0 är antingen μ-lag (mu-lag) PCM (Nordamerika och Japan) eller A-lag PCM (Europa och större delen av resten av världen). Dessa är logaritmiska komprimeringssystem där ett 13- eller 14-bitars linjärt PCM-sampelnummer mappas till ett 8-bitars värde. Detta system beskrivs av internationell standard G.711 . Där kretskostnaderna är höga och förlust av röstkvalitet är acceptabel, är det ibland vettigt att komprimera röstsignalen ytterligare. En ADPCM-algoritm används för att mappa en serie 8-bitars μ-lag (eller a-lag) PCM-sampel till en serie 4-bitars ADPCM-sampel. På så sätt fördubblas linans kapacitet. Tekniken beskrivs i G.726 -standarden.

ADPCM-tekniker används i röst över IP- kommunikation. I början av 1990-talet användes ADPCM också av Interactive Multimedia Association för att utveckla de äldre ljudkodekarna ADPCM DVI, IMA ADPCM och DVI4.

Splitband eller subband ADPCM

G.722 är en ITU-T standard bredbandstal codec som arbetar med 48, 56 och 64 kbit/s, baserat på subbandskodning med två kanaler och ADPCM-kodning av var och en. Innan digitaliseringsprocessen fångar den upp den analoga signalen och delar upp den i frekvensband med kvadraturspegelfilter ( QMF) för att få två delband av signalen. När ADPCM-bitströmmen för varje delband erhålls multiplexeras resultaten och nästa steg är lagring eller överföring av data. Avkodaren måste utföra den omvända processen, det vill säga demultiplexa och avkoda varje delband av bitströmmen och rekombinera dem.

Med hänvisning till kodningsprocessen, i vissa applikationer som röstkodning, kodas subbandet som inkluderar rösten med fler bitar än de andra. Det är ett sätt att minska filstorleken.

programvara

Windows ljudsystem stödde ADPCM i WAV -filer.

FFmpeg - ljudkodekarna som stöder ADPCM är adpcm_ima_qt , adpcm_ima_wav , adpcm_ms , adpcm_swf och adpcm_yamaha .

Se även

^ Ken C. Pohlmann (2005). Principer för digitalt ljud . McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-144156-8 .
^ Cummiskey, P.; Jayant, Nikil S. ; Flanagan, James L. (september 1973). "Adaptiv kvantisering i differentiell PCM-kodning av tal". The Bell System Technical Journal . 52 (7): 1105–1118. doi : 10.1002/j.1538-7305.1973.tb02007.x .
^ Rekommenderade metoder för att förbättra digital ljudkompatibilitet i multimediasystem – äldre IMA ADPCM-specifikation, hämtad 2009-07-06.
^ ITU-T G.722 sida . ITU-T-rekommendation G.722 (11/88), "7 kHz ljudkodning inom 64 kbit/s".
^ Jerry D. Gibson; Toby Berger; Tom Lookabaugh (1998). Digital komprimering för multimedia . Morgan Kaufmann. ISBN 978-1-55860-369-1 .
^ "Skillnaderna mellan PCM/ADPCM-vågfiler förklaras" . KB 89879 Revision 3.0 . Microsoft Knowledge Base . 2011-09-24. Arkiverad från originalet 2013-12-31 . Hämtad 2013-12-30 .
^ "FFmpeg General Documentation - Audio Codecs" . FFmpeg .org . Hämtad 2013-12-30 .
^ "FFmpeg/adpcmenc.c at ee4aa388b2231e988eccdab652c55df080d6ad45 · FFmpeg/FFmpeg" . GitHub . 2017-02-15 . Hämtad 2018-02-05 .

[1] Ken C. Pohlmann (2005). Principer för digitalt ljud . McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-144156-8 .

[2] Cummiskey, P.; Jayant, Nikil S. ; Flanagan, James L. (september 1973). "Adaptiv kvantisering i differentiell PCM-kodning av tal". The Bell System Technical Journal . 52 (7): 1105–1118. doi : 10.1002/j.1538-7305.1973.tb02007.x .

[3] Rekommenderade metoder för att förbättra digital ljudkompatibilitet i multimediasystem – äldre IMA ADPCM-specifikation, hämtad 2009-07-06.

[4] ITU-T G.722 sida . ITU-T-rekommendation G.722 (11/88), "7 kHz ljudkodning inom 64 kbit/s".

[5] Jerry D. Gibson; Toby Berger; Tom Lookabaugh (1998). Digital komprimering för multimedia . Morgan Kaufmann. ISBN 978-1-55860-369-1 .

[6] "Skillnaderna mellan PCM/ADPCM-vågfiler förklaras" . KB 89879 Revision 3.0 . Microsoft Knowledge Base . 2011-09-24. Arkiverad från originalet 2013-12-31 . Hämtad 2013-12-30 .

[7] "FFmpeg General Documentation - Audio Codecs" . FFmpeg .org . Hämtad 2013-12-30 .

[8] "FFmpeg/adpcmenc.c at ee4aa388b2231e988eccdab652c55df080d6ad45 · FFmpeg/FFmpeg" . GitHub . 2017-02-15 . Hämtad 2018-02-05 .