Частота дискретизации речевого сигнала 8,0кГц используется во всех телефонных сетях мира

Процесс аналого-цифрового преобразования сигнала называется импульсно-кодовой модуляцией - ИКМ.

Частота дискретизации при аналого-цифровом преобразовании речевого сигнала равна 8,0кГц.

В системах с ИКМ с равномерным квантованием дискретная амплитуда сигнала кодируется 12/13-ти разрядным двоичным числом (12-13 битами) по линейному закону.

Размер шага квантования не зависит от сигналов с малой или большой амплитудой, что создает избыточное качество для сильных сигналов, вероятность появления которых очень мала. По этим причинам в системах с ИКМ с равномерным квантованием кодовое пространство используется очень неэффективно.

Более эффективна процедура кодирования при неравномерном квантовании, когда применяется нелинейный (логарифмический) закон квантования. В этом случае квантованию подвергается не амплитуда сигнала,

а ее логарифм (шаги квантования увеличиваются пропорционально увеличению значениям дискрет). Эти схемы значительно сложнее и дороже схем кодирования при равномерном квантовании.

.

.

В данном случае имеет место процесс "сжатия" (компрессирование) динамического диапазона сигнала с 12-13 бит до 8 бит (одного байта).

Пропускная способность канала ИКМ определяется арифметически:

4,0кГц (максимальная частота спектра речевого сигнала) х 2 = 8,0кГц (частота дискретизации) х 8бит = 64Кбит/с - составляет основу всей цифровой телефонии и является всемирным стандартом для цифровых сетей всех типов (т.к. обеспечивает высокое качество передачи речи).

Типовая характеристика компрессирования

Шаги равномерного квантования Δi (компрессированные значения дискрет)

(8-ми разрядное двоичное число - байт, октет) Входной сигнал s(t)

8

7

6

5

4

3 с 9-го по 13-й шаг, или квант -

2

1 данные избыточны для ИКМ

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Шаги неравномерного квантования

Процесс, при котором с помощью специально рассчитанных нелинейных - устройств (например, диодов) сначала осуществляется процесс неравномерного квантования, а затем равномерного квантования (с использованием равных шагов), называется компрессированием.

На приемном конце, в ИКМ - декодере при неравномерном квантовании на передаче компрессированные величины восстанавливаются до исходных значений дискрет, т.е. осуществляется экспандирование.

Дата добавления: 2014-01-11