Аналого-цифровое преобразование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

57
звуковых процессоров, поэтому вопросы адаптации решаются достаточно просто по за-
данному алгоритму.
6.2. Дифференциальная ИКМ и дельта модуляция
Дальнейшим развитием ИКМ является дифференциальная ИКМ (DPCM). Она более
эффективна, так как сокращение скорости цифрового потока в этом случае дополнитель-
но достигается за счет сокращения статистической избыточности, обусловленной корре-
ляцией между соседними выборками. В простейшем случае, вместо того чтобы переда-
вать точные двоичные значения каждой выборки передается только разница между теку-
щим и предыдущим отсчетами. Поскольку разница эта обычно мала, можно использовать
меньшее число бит без какого-либо ухудшения характеристик. Операция довольно проста:
один отсчет хранится в течение полного периода выборки, и затем добавляется к полу-
ченному разностному сигналу для получения следующего отсчета. Этот отсчет затем хра-
нится до тех пор, пока не будет получен разностный сигнал, и т. д.
Дифференциальная ИКМ представляет собой специальный тип кодирования с пред-
сказанием «вперед». В таких схемах кодирования генерируется предсказание для текуще-
го отсчета на основании предыдущих данных. Корректирующий сигнал – это просто раз-
ность между этим предсказанием и фактическим сигналом. Самый простой принцип пред-
сказания — это сохранения предыдущего значения.
Действительно, эксперименты показывают, что разница между предыдущим и после-
дующим значением меньше, чем само значение отсчета. Поэтому для большей части оги-
бающей сигнала ошибки может быть не большой. Обычно предсказатель представляет со-
бой простой регистр, который накапливает значение предыдущего отсчета. В линию пере-
дается разностный сигнал. Для определения следующего разностного отсчета сигнал вос-
станавливается в сумматоре сложением этого отсчета с предыдущим значением сигнала .
Возможно, разностный сигнал вычислять с использованием аппроксимации несколь-
ких отсчетов. Такой способ позволяет увеличить точность преобразования, но требует на-
копления отсчетов. При этом аппроксимированное значение сигнала
*( )xn
определяется
по приведенной выше формуле (3.1). При предсказании, основанном на предположении
"сохранение предыдущего значения", коэффициенты аппроксимации не меняются, поэто-
му на приемном конце они те же самые — это позволяет не передавать их по линии, а пе-
редать только разность аппроксимированного сигнала.
Приведенная выше формула для DPCM ( 3.1 ) приводится к виду
*( ) ( 1),x n a x n
Если
1a
, тогда в линию передается разность между текущим и предыдущим значения-
ми:
( ) ( ) ( 1)e n x n x n
.
Восстановление сигнала заключается в том, что к предыдущему значению сигнала при-
бавляется разность
( ) ( 1) ( )x n x n e n
.
Частота
выборок
Цифровой
вход
Аналоговый
выход
ИКМ АЦП
ИКМ ЦАП
АИМ
Задержка
Задержка
Аналоговый
вход
Цифровой
выход
К о д е р
Д е к о д е р
Рис.6.6. Дифференциальная ИКМ ( кодер и декодер)

Страницы