Аналого-цифровое преобразование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

64
В практической реализации цифровых систем компрессирования часто передаточные
функции задаются с использованием линейно-сегментной аппроксимации. В зависимости
от числа используемых сегментов
линейно-ломанную зависимость обозначают буквой и двумя цифрами. Например, запись
А 87,6/13 означает, что используется аппроксимация по
A
закону при
87,6A
с 13 –ю
аппроксимирующими отрезками (рис.7.5.). В пределах каждого сегмента шаг квантования
постоянен, но при переходе в другой сегмент он изменяется в 2 раза. Число уровней кван-
тования в пределах каждого сегмента постоянно.
Процедура кодирования каждого отсчета состоит в следующем. Сначала определяется
полярность сигнала и в зависимости от нее формируется символ первого разряда (0 или
1). Затем производится двоичное кодирование номера сегмента, в пределах которого на-
ходится уровень входного сигнала. Для кодирования номера сегмента нужны трехразряд-
ные кодовые комбинации. Далее кодируется уровень сигнала в пределах сегмента. Если
число таких уровней в пределах сегмента равно 64, то для кодирования требуется 6-
значная кодовая комбинация. Общее число разрядов в кодовом слове будет 10.
7.2. Почти мгновенное компандирование
Сокращение скорости цифрового потока может производиться с помощью транско-
дера, осуществляющего преобразование выборок линейной ИКМ. В технической литера-
туре такую операцию часто называют почти
мгновенным компандированием. В таком
транскодере осуществляется линейная 14-
разрядная ИКМ с частотой дискретизации
32 кГц. Цифровой поток данных разбивается
на группы длительностью 1 мс, включаю-
щие в себя 32 выборки по 14 бит. При таком
малом времени ЗС не может сильно изме-
ниться, поэтому все выборки группы могут
иметь одинаковый шаг квантования. Почти
мгновенное компандирование заключается в
том, что 14-разрядные кодовые слова преоб-
разуются транскодером в 10-разрядные по определенному алгоритму, при котором меня-
ется шаг квантования.
Обычно при таком компрессировании используются 5 различных шкал с равномер-
ным шагом квантования внутри каждой шкалы и разными шагами квантования в каждой
из шкал (рис.7.6). Выбор шкалы квантования определяется уровнем входного сигнала за
время около 1 мс. Минимальный шаг квантования имеет шкала 5 (диапазон 0), а макси-
мальный шкала 1 (диапазон 4). Число шагов квантования в каждой шкале равно 512,
поэтому кодовые слова содержат по 10 бит.
Алгоритм преобразования 14 10 бит состоит в следующем. В каждой группе выбо-
рок выделяется выборка с максимальным кодовым значением, и во всех выборках груп-
пы отбрасываются 4 разряда. Какие именно отбрасываются разряды, зависит от кодовой
комбинации в 4 старших разрядах выделенного кодового слова: 1111 - отбрасываются 4
старших разряда; 1110 - отбрасываются 3 старших разряда и 1 младший; 1100 - отбрасы-
ваются два старших разряда и 2 младших; 1000 - отбрасываются один старший разряд и
3 младших; 0000 - отбрасываются 4 младших разряда. Отбрасывание разрядов по такому
алгоритму приводит к изменению шага квантования. При отбрасывании 1 младшего раз-
ряда шаг увеличивается в 2 раза, а при отбрасывании 4 младших разрядов - шаг увеличи-
вается в 16 раз.
Рис.7.6. Шкалы квантования

Страницы