(кривая 2) сигнала
Для передачи такого цифрового потока необходимо абонировать, попрежнему, те же шесть телефонных каналов.
Характерные искажения ПМК - шумы квантования, шумы ограничения, искажения бигармонического сигнала; частично устранена психофизическая избыточность, обусловленная низкой заметностью искажений на фоне сигнала и статистическая - избыточность описания, обусловленная использованием известных заранее свойств ЗВС, малой скоростью изменения огибающей.
Метод почти мгновенного компандирования с характеристикой, изображенной на рис. 3.7, рекомендован МККТТ для применения в аппаратуре высококачественной передачи сигналов ЗВ.
При значительной корреляции между отсчетами дисперсия разности между соседними отсчетами будет меньше дисперсии сигнала, поэтому для квантования разности при одинаковой точности квантования потребуется меньше порогов (уровней квантования), чем для непосредственного квантования отсчетов. На этом основаны дифференциальные методы квантования (они же - разностные системы кодирования и системы с предсказанием).
В отличие от систем ИКМ, в дифференциальной ИКМ (ДИКМ) передаются не абсолютные значения сигнала, а сигнал ошибки между предсказанным значением и реальным (ошибка предсказания), для кодирования которой надо меньше разрядов. Порядок используемого предсказателя определяет величину ошибки, с учетом свойств ЗВС предсказатели выше 13-го порядка неэффективны, поэтому в ДИКМ используются обычно не выше второго.
Основное искажение, ограничивающее применение ДИКМ для передачи ЗВС, - ограничение крутизны, когда нарастание временной функции (атака) не может быть описано сигналом ошибки с ограниченным числом разрядов. Такие искажения характеризуются высокой заметностью. Как и при ИКМ, присутствуют шумы квантования, зато отсутствуют искажения ограничения.
Разновидность ДИКМ - адаптивная дифференциальная ИКМ (АДИКМ), в которой шаг квантования меняется в зависимости от амплитуды сигнала. В чистом виде ДИКМ и АДИКМ для передачи ЗВС не используются, хотя имеются публикации с результатами таких экспериментов. Достигнута скорость передачи 256 кбит/с, однако при передаче фортепиано и целого ряда инструментов с акцентированной атакой искажения заметны.
На практике нашла применение система, включающая комбинацию ИКМ с ПМК и АДИКМ, используемая в аппаратуре В 6/12, в которой четные отсчеты передаются с использованием 10-разрядной ПМК, а нечетные - как разность между линейно-интерполированным значением по двум соседним четным и истинным, полученным с помощью 9-разрядной ПМК. В среднем на отсчет приходится 9,5 бит, поэтому сэкономить, по сравнению с ПМК, удается 15 кбит/с. Это позволяет разместить в стандартном потоке Ет (2048 кбит/с) до 6 каналов ЗВ с достаточно высоким субъективно воспринимаемым качеством.
В заключение анализа дифференциальных методов квантования упомянем дельта-модуляцию (ДМ), которую можно рассматривать как один из видов ДИКМ. При ДМ шаг квантования постоянен -передается только информация о его знаке. Поэтому при уменьшении шага квантования и увеличении частоты дискретизации, используя ДМ, можно описать любую функцию сколь угодно точно. В настоящее время ДМ широко используется при реализации многоразрядных АЦП, резко упрощая их схемотехническую реализацию и точность при одновременном удешевлении (дельта-сигма преобразователи).
Анализ функции распределения мгновенных значений ЗВС показывает, что вероятность появления малых и средних значений сигнала гораздо выше, нежели больших. Если кодировать значения ЗВС с большой вероятностью появления короткими кодовыми комбинациями, а маловероятные - длинными (как в азбуке Морзе), то можно устранить избыточность, определяемую неравновероятностью их появления. В результате скорость передачи удается сократить в среднем в 2-3 раза, а для конкретной программы - в 4-5 раз. К недостаткам такого оптимального статистического кодирования ЗВС можно отнести: необходимость согласования структуры кодирующего устройства с распределением вероятности значений, переменную длину кодового слова, а также сложность аппаратной реализации, что в настоящее время почти никого не пугает.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.