Учебное пособие разработал


Почти мгновенное компандирование



бет6/50
Дата17.05.2020
өлшемі6.68 Mb.
түріУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   50

Почти мгновенное компандирование

При почти мгновенном компандировании обычно используют пять различных шкал квантования с равномерным шагом внутри каждой шкалы и изменяющимся при переходе от одной шкалы к другой (рис. 1.13). Выбор той или иной шкалы определяется значением максимального уровня сигнала за время, равное 1 мс. Минимальный шаг квантования имеет шкала 5 (диапазон 0), максимальный — шкала 1 (диапазон 4). Число шагов квантования у каждой из шкал одинаково и равно 512 для одной полярности сигнала. Поэтому кодовые слова, соответствующие каждому отсчету, содержат 10 разрядов.




Рис. 1.13 — Характеристики почти мгновенного компандирования

с компрессией от 14 до 10 бит/отсчет


Процедура кодирования состоит в следующем. Сначала ЗС кодируется при минимально возможном шаге квантования с разрешающей способностью 14 бит/отсчет, при этом используется стандартная ИКМ с равномерной шкалой квантования и частотой дискретизации 32 кГц. Выборки из 32 отсчетов 14-разрядных слов, что соответствует длительности сигнала в 1 мс, запоминаются, а затем, в зависимости от наибольшего значения отсчета, внутри каждой выборки четыре разряда из 14 отбрасываются. Для самых малых уровней (диапазон 0, см. рис. 1.13) отбрасываются четыре старших разряда. Отбрасывание одного младшего и трех старших разрядов соответствует увеличению шага квантования в 2 раза (диапазон 1), двух младших и двух старших — в 4 раза (диапазон 2), трех младших и одного старшего — в 8 раз (диапазон 3) и, наконец, четырех младших — в 16 раз (диапазон 4, шкала 1).

Таким образом, при почти мгновенном компандировании шаг квантования зависит не от мгновенного значения сигнала, а от его максимального значения на интервале времени, равном 1 мс.

Для правильного восстановления на приемной стороне абсолютного значения каждого отсчета каждый блок из 32 отсчетов сопровождается служебной комбинацией из 3 бит, определяющей, какая из шкал квантования использовалась при передаче всех отсчетов этого блока. При этом полная скорость передачи оказывается равной 323 кбит/с на моноканал, а отношение сигнал/шум квантования на 3 дБ лучше, чем при 11-разрядном кодировании с мгновенным компандированием.

В заключение отметим, что в соответствии с Рекомендацией 660 МККР целесообразно использовать для первоначального представления сигналов ЗВ стандартную ИКМ с равномерным квантованием при разрешающей способности 14 бит/отсчет с последующим цифровым компандированием, применяя при этом преобразовании либо 11-сегментное 14/11 бит мгновенное компандирование по А-закону с характеристикой компрессора, показанной на рис. 1.11, а, либо 5-диапазонное 14/10 почти мгновенное компандирование с характеристикой компандирования, изображенной на рис. 1.13.

С учетом дополнительных бит, необходимых для обнаружения и исправления ошибок, могущих возникать при цифровой передаче ЗС, общая скорость цифрового потока при передаче высококачественного ЗС с полосой частот 15 кГц и частотой дискретизации 32 кГц должна составлять 384 кбит/с (моно) и 768 кбит/с (при стереопередаче, где используются два отдельных канала).

Эта скорость может быть снижена до 320 кбит/с на один высококачественный канал (Рекомендация 719 МККР). В этом случае компандирование исходного цифрового сигнала с частотой дискретизации 32 кГц при равномерном 14-разрядном кодировании должно выполняться в три этапа:

а) почти мгновенное компандирование с 5-диапазонной характеристикой компрессии и снижением разрядности от 14 до 10 бит (см. рис. 1.13);

б) разделение отсчетов s(n) на две последовательности — нечетных s(2n+1) и четных s(2n) отсчетов и вычисление разности (2n) по формуле

(2n) = s(2n) – [s(2n + 1) + s(2n – 1)]/2; (1.31)

в) дополнительное почти мгновенное компандирование разностного сигнала (2n) с 3-диапазонной характеристикой компрессии (рис. 1.14) и снижением разрядности с 11 до 9 бит. С учетом дополнительных бит для обнаружения и исправления ошибок скорость цифрового потока в этом случае составит 320 кбит/с на один канал передачи высококачественного сигнала ЗВ.



Возможна также цифровая передача ЗС по каналам связи в соответствии с Рекомендацией 718 МККР. При этом исходный цифровой сигнал при частоте дискретизации, равной 32 кГц, и разрешающей способности АЦП при равномерном квантовании, равной 16 битам, преобразуется путем компандирования в 14-би-товые слова методом плавающей запятой. Длина кодового блока здесь 2 мс (64 последовательных отсчета на блок), используется восемь шкал квантования, коэффициенты масштабирования передаются 3-битовым словом. Схема метода кодирования 16/14 с плавающей запятой изложена в п. 1.10. С учетом дополнительных бит для защиты от ошибок, синхронизации и передачи служебных данных полная скорость цифрового потока при передаче составляет в этом случае 496 кбит/с на моноканал.

Рис. 1.14 — Характеристики почти мгновенного

компандирования с компрессией от 11 до 9 бит/отсчет


Далее будут описаны другие более совершенные методы сокращения скорости передачи цифровых сигналов ЗВ по каналам связи.



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   50


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет