自適應差值脈沖編碼調制（ADPCM）基本原理
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自適應差值編碼調制（ADPCM）是在差值脈沖編碼調制（DPCM）基礎上逐步發(fā)展起來(lái)的，DPCM的工作原理參見(jiàn)原理教材有關(guān)章節。它在實(shí)現上采用預測技術(shù)減少量化編碼器輸入信號的多余度，將差值信號編碼以提高效率、降低編碼信號速率，這廣泛應用于語(yǔ)音和圖像信號數字化。CCITT近幾年確定了64Kb/s—32kb/s的變換體制，將標準的PCM碼變換為32kb/s的ADPCM碼，傳輸后再恢復為64Kb/s的PCM信號，從而使64Kb/s數字話(huà)音壓縮速率一倍，使傳輸信道的容易擴大一倍。
ADPCM中的量化器與預測器均采用自適應方式，即量化器與預測器的參數能根據輸入信號的統計特性自適應于最佳參數狀態(tài)。通常，人們把低于64Kb/s數碼率的語(yǔ)音編碼方法稱(chēng)為語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)，語(yǔ)音壓縮編碼方法很多，自適應差值脈沖調制（ADPCM）是語(yǔ)音壓縮編碼中復雜程度較低的一種方法。它能在32kbit/s數碼率上達到符合64kbit/s數碼率的語(yǔ)音質(zhì)量要求，也就是符合長(cháng)途電話(huà)的質(zhì)量要求。
當以高于奈奎斯特速率對話(huà)音或視頻信號抽樣時(shí)，在前后樣值間可以看到有明顯的相關(guān)性，將這些相關(guān)樣值按通常PCM系統的方式加以編碼時(shí)會(huì )使得編碼信號含有多余信息。如在編碼前將這種多余信息去掉，則可得到效率較高的編碼信號。為此，可先利用信號X（nts）的相關(guān)性對未來(lái)樣值進(jìn)行線(xiàn)性預測，預測器通常為抽頭延時(shí)濾波器（即FIR濾波器）如圖7－12所示。
線(xiàn)性預測器的預測值為：
其中ai為預測系數，在DPCM中為常數；在A(yíng)DPCM中為自適應變量。n為預測階數?？梢愿鶕A測誤差能量最小的準則求出預測系數ai。這樣，PCM編碼器改為對差值信號e(nTs)=x(nTs)—x∧(nTs)進(jìn)行量化和編碼，以達到ADPCM編碼的目的。
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