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Modulación diferencial adaptativa de código de pulso

La modulación de código de pulso diferencial adaptativa ( ADPCM ) es una variante de la modulación de código de pulso diferencial (DPCM) que varía el tamaño del paso de cuantificación, para permitir una reducción adicional del ancho de banda de datos requerido para una relación señal-ruido determinada .

Normalmente, la adaptación a las estadísticas de señales en ADPCM consiste simplemente en un factor de escala adaptativo antes de cuantificar la diferencia en el codificador DPCM. [1]

ADPCM fue desarrollado para la codificación de voz por P. Cummiskey, Nikil S. Jayant y James L. Flanagan en Bell Labs en 1973. [2]

en telefonía

En telefonía , una señal de audio estándar para una sola llamada telefónica se codifica como 8000 muestras analógicas por segundo, de 8 bits cada una, dando una señal digital de 64 kbit/s conocida como DS0 . La codificación de compresión de señal predeterminada en un DS0 es PCM de ley μ (ley mu) (Norteamérica y Japón) o PCM de ley A (Europa y la mayor parte del resto del mundo). Estos son sistemas de compresión logarítmica en los que un número de muestra PCM lineal de 13 o 14 bits se asigna a un valor de 8 bits. Este sistema está descrito por el estándar internacional G.711 . Cuando los costos del circuito son altos y la pérdida de calidad de la voz es aceptable, a veces tiene sentido comprimir aún más la señal de voz. Se utiliza un algoritmo MICDA para mapear una serie de muestras PCM de ley μ (o ley a) de 8 bits en una serie de muestras MICDA de 4 bits. De esta forma se duplica la capacidad de la línea. La técnica se detalla en el estándar G.726 .

Las técnicas ADPCM se utilizan en comunicaciones de voz sobre IP . A principios de la década de 1990, Interactive Multimedia Association también utilizó ADPCM para desarrollar los códecs de audio heredados ADPCM DVI, IMA ADPCM y DVI4. [3]

MICDA de banda dividida o subbanda

G.722 [4] es un códec de voz de banda ancha estándar ITU-T que funciona a 48, 56 y 64 kbit/s, basado en codificación de subbanda con dos canales y codificación ADPCM de cada uno. [5] Antes del proceso de digitalización, capta la señal analógica y la divide en bandas de frecuencia con filtros de espejo de cuadratura (QMF) para obtener dos subbandas de la señal. Cuando se obtiene el flujo de bits ADPCM de cada subbanda, los resultados se multiplexan y el siguiente paso es el almacenamiento o transmisión de los datos. El decodificador tiene que realizar el proceso inverso, es decir, demultiplexar y decodificar cada subbanda del flujo de bits y recombinarlas.

Haciendo referencia al proceso de codificación, en algunas aplicaciones como codificación de voz, la subbanda que incluye la voz se codifica con más bits que las demás. Es una forma de reducir el tamaño del archivo.

Software

El sistema de sonido de Windows admitía ADPCM en archivos WAV . [6]

Los códecs de audio FFmpeg que admiten ADPCM son adpcm_ima_qt , adpcm_ima_wav , adpcm_ms , adpcm_swf y adpcm_yamaha . [7] [8]

El DSP de GameCube admite codificación ADPCM en 64 canales de audio simultáneos.

Ver también

Referencias

  1. ^ Ken C. Pohlmann (2005). Principios del audio digital. Profesional de McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-144156-8.
  2. ^ Cummiskey, P.; Jayant, Nikil S .; Flanagan, James L. (septiembre de 1973). "Cuantización adaptativa en codificación PCM diferencial de voz". La revista técnica de Bell System . 52 (7): 1105-1118. doi :10.1002/j.1538-7305.1973.tb02007.x.
  3. ^ Prácticas recomendadas para mejorar la compatibilidad de audio digital en sistemas multimedia: especificación IMA ADPCM heredada, obtenido el 6 de julio de 2009.
  4. ^ Página UIT-T G.722. Recomendación UIT-T G.722 (11/88), "Codificación de audio de 7 kHz a 64 kbit/s".
  5. ^ Jerry D. Gibson; Toby Berger; Tom Lookabaugh (1998). Compresión digital para multimedia. Morgan Kaufman. ISBN 978-1-55860-369-1.
  6. ^ "Explicación de las diferencias entre archivos Wave PCM/ADPCM". KB 89879 Revisión 3.0 . Base de conocimientos de Microsoft . 24 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 31 de diciembre de 2013 . Consultado el 30 de diciembre de 2013 .
  7. ^ "Documentación general de FFmpeg: códecs de audio". FFmpeg.org .Consultado el 30 de diciembre de 2013 .
  8. ^ "FFmpeg/adpcmenc.c en ee4aa388b2231e988eccdab652c55df080d6ad45 · FFmpeg/FFmpeg". GitHub . 2017-02-15 . Consultado el 5 de febrero de 2018 .