Аналого-цифровое преобразование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 61 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

7. ИКМ с неравномерным шагом квантования

7.1. Мгновенное компандирование

Линейная ИКМ не имеет механизма использования статистической избыточности ЗС.

Однако, квантователь с постоянным шагом является оптимальным в смысле минимиза-

ции среднеквадратической ошибки квантования для сигналов с равномерной плотностью

вероятностей распределения (PDF-Pulse Density Function)) мгновенных значений ЗС. У

реальных музыкальных сигналов PDF чаще подчиняется закону Гаусса и применение

линейной ИКМ не эффективно.

В статистически оптимизированной ИКМ шаг квантования определяется PDF кван-

туемого сигнала. Часто встречающиеся амплитуды ЗС квантуются с меньшим шагом, а

редко встречающие с большим (рис.7.1). Например, при квантовании сигнала с Гауссо-

вой PDF среднеквадратическая ошибка квантования минимизируется, если рассчиты-

ваемый шаг квантования соответствует центроидам статистического распределения

(рис. 7.1.). Такое неравномерное квантование может использоваться в двух целях:

уменьшение шума квантования при малых уровнях ЗС или уменьшение скорости цифро-

вого потока.

Другим путем сокращения скорости цифрового потока при аналого-цифровом преоб-

разовании является использование неравномерного квантования, при котором шаг кван-

тования является функцией входного сигнала конвертора. Для малых сигналов этот шаг

Рис.7.1. Статистически оптимизированное квантование

Рис.7.2. ИКМ с неравномерным шагом квантования. a) - передаточная функция,

b) -квантованный сигнал

Выход (F(x))

Вход (x)