Modulación de código de pulso diferencial adaptativa


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

Normalmente, la adaptación a las estadísticas de la señal 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 , 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 voz es aceptable, a veces tiene sentido comprimir aún más la señal de voz. Se utiliza un algoritmo ADPCM para mapear una serie de muestras PCM de ley μ (o ley a) de 8 bits en una serie de muestras ADPCM de 4 bits. De esta forma, se duplica la capacidad de la línea. La técnica se detalla en el estándar G.726 .

Algunas técnicas ADPCM se utilizan en comunicaciones de voz sobre IP . ADPCM también fue utilizado por la Asociación Multimedia Interactiva para el desarrollo de un códec de audio heredado conocido como ADPCM DVI, IMA ADPCM o DVI4, a principios de la década de 1990. [3]

G.722 [4] es un códec de voz de banda ancha estándar de 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, captura la señal analógica y la divide en bandas de frecuencia con filtros QMF (filtros de espejo en cuadratura) 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 recombinarlos.