Статистическое компрессирование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

5
вой PDF среднеквадратическая ошибка квантования минимизируется, если рассчитывае-
мый шаг квантования соответствует центроидам статистического распределения
(рис.1.). Такое неравномерное квантование может использоваться в двух целях: умень-
шение шума квантования при малых уровнях ЗС или только уменьшение скорости циф-
рового 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
делается малым, а для больших – более грубым (рис.2.). Компрессирование осуществляет-
ся по логарифмическому закону, поэтому шаг квантования изменяется также по этому за-
кону. Такое квантование часто называют мгновенным компандированием, так как конеч-
ный результат здесь такой же, как в аналоговых компандерных системах.
Упрощенной моделью тракта с АЦП и ЦАП с неравномерным шагом квантования
может быть схема, приведенная на рис.3., в которой на входе тракта включен «аналоговый
компрессор», на выходе – «аналоговый экспандер», тогда как аналого-цифровое и цифро-
аналоговое преобразования осуществляются с помощью линейной ИКМ.
В линейных системах при больших уровнях ЗС значение SNR часто превышает необ-
ходимое значение, а при малых уровнях SNR слишком мало. Применение неравномер-
ного квантования уменьшает ошибки преобразования при малых уровнях ЗС, и увеличи-
вает при больших уровнях. Поэтому при выборе степени компрессирования необходимо
принимать компромиссные решения, при которых уменьшение числа разрядов квантова-
теля не уменьшает динамический диапазон и среднее значение SNR.
Нелинейные законы изменения шага квантования могут быть представлены в виде
графиков (рис.4.). По ― закону‖ производится компрессирование шага квантования в
цифровых телефонных линиях Северной Америки и Японии. По ―
A
закону‖ произво-
дится компрессирование шага квантования в цифровых телефонных линиях Европы. В
Analog
out
Рис.3. Компандерная цифровая линия передачи (мгновенное компандирование)
Рис.2. ИКМ с неравномерным шагом квантования. a) - передаточная функция,
b) -квантованный сигнал
Выход (F(x))
Вход (x)
a)

Страницы