تعديل رمز النبض التفاضلي التكيفي

الموسوعة الحرة

تعديل النبض التفاضلي التكيفي ( ADPCM ) هو نوع من تعديل النبض التفاضلي (DPCM) الذي يغير حجم خطوة التكميم، للسماح بمزيد من تقليل عرض النطاق الترددي للبيانات المطلوبة لنسبة إشارة إلى ضوضاء معينة .

عادةً، يتكون التكيف مع إحصائيات الإشارة في ADPCM ببساطة من عامل قياس تكيفي قبل تحديد الفرق كميًا في مشفر DPCM. [ 1 ]

تم تطوير ADPCM لترميز الكلام بواسطة P. Cummiskey و Nikil S. Jayant و James L. Flanagan في مختبرات Bell في عام 1973. [ 2 ]

في مجال الاتصالات الهاتفية

في مجال الاتصالات الهاتفية ، تُشفّر إشارة الصوت القياسية لمكالمة هاتفية واحدة على شكل 8000 عينة تناظرية في الثانية، كل منها 8 بتات، مما ينتج عنه  إشارة رقمية بسرعة 64 كيلوبت/ثانية تُعرف باسم DS0 . يستخدم ترميز ضغط الإشارة الافتراضي في DS0 إما ترميز PCM من نوع μ-law (أمريكا الشمالية واليابان) أو ترميز PCM من نوع A-law (أوروبا ومعظم دول العالم). هذه أنظمة ضغط لوغاريتمية، حيث تُحوّل قيمة عينة PCM خطية مكونة من 13 أو 14 بت إلى قيمة مكونة من 8 بتات. يُوصف هذا النظام بالمعيار الدولي G.711 . عندما تكون تكلفة الدوائر مرتفعة، ويكون فقدان جودة الصوت مقبولاً، يكون من المنطقي أحيانًا ضغط إشارة الصوت بشكل أكبر. تُستخدم خوارزمية ADPCM لتحويل سلسلة من عينات PCM من نوع μ-law (أو a-law) ذات 8 بتات إلى سلسلة من عينات ADPCM ذات 4 بتات. بهذه الطريقة، تتضاعف سعة الخط. تم تفصيل هذه التقنية في معيار G.726 .

تُستخدم تقنيات ADPCM في اتصالات الصوت عبر بروتوكول الإنترنت . في أوائل التسعينيات، استخدمت جمعية الوسائط المتعددة التفاعلية أيضًا تقنية ADPCM لتطوير برامج ترميز الصوت القديمة ADPCM DVI وIMA ADPCM وDVI4. [ 3 ]

ADPCM ذو النطاق المنفصل أو النطاق الفرعي

G.722 [ 4 ] هو معيار ITU-T لترميز الكلام واسع النطاق ، يعمل بسرعات 48 و56 و64  كيلوبت/ثانية، ويعتمد على ترميز النطاقات الفرعية بقناتين وترميز ADPCM لكل منهما. [ 5 ] قبل عملية التحويل الرقمي، يستقبل الإشارة التناظرية ويقسمها إلى نطاقات ترددية باستخدام مرشحات المرآة التربيعية (QMF) للحصول على نطاقين فرعيين. بعد الحصول على دفق بتات ADPCM لكل نطاق فرعي، تُدمج النتائج، وتتمثل الخطوة التالية في تخزين البيانات أو إرسالها. يقوم جهاز فك التشفير بالعملية العكسية، أي فك تشفير كل نطاق فرعي من دفق البتات وإعادة تجميعها.

فيما يتعلق بعملية الترميز، والتي تُعرف في بعض التطبيقات باسم ترميز الصوت، يتم ترميز النطاق الفرعي الذي يتضمن الصوت بعدد بتات أكبر من النطاقات الأخرى. وهذه طريقة لتقليل حجم الملف.

برمجة

كان نظام الصوت في ويندوز يدعم ADPCM في ملفات WAV . [ 6 ]

اعتبارًا من 31 أكتوبر 2024  يتضمن برنامج FFmpeg خمسين مُفكِّكًا مُدمجًا لملفات ADPCM وستة عشر مُشفِّرًا، بعضها مُخصَّص لأغراض مُحدَّدة. على سبيل المثال، يقوم برنامج "ADPCM Westwood Studios IMA" بتشفير adpcm_ima_wsوفك تشفير الصوت لألعاب الفيديو القديمة Command & Conquer . [ 7 ] [ 8 ]

يدعم معالج الإشارات الرقمية (DSP) في جهاز GameCube ترميز ADPCM على 64 قناة صوتية متزامنة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كين سي. بولمان (2005). مبادئ الصوت الرقمي . ماكجرو هيل بروفيشنال. ISBN 978-0-07-144156-8.
  2. ↑ كوميسكي، ب.؛ جايانت، نيكيل س .؛ فلانغان، جيمس ل. (سبتمبر 1973). " التكميم التكيفي في ترميز PCM التفاضلي للكلام". مجلة بيل سيستم التقنية . 52 (7): 1105-1118 . doi : 10.1002/j.1538-7305.1973.tb02007.x
  3. ↑ الممارسات الموصى بها لتحسين توافق الصوت الرقمي في أنظمة الوسائط المتعددة - مواصفات IMA ADPCM القديمة، تم استرجاعها في 2009-07-06.
  4. ↑ صفحة ITU-T G.722 . توصية ITU-T G.722 (11/88)، " ترميز الصوت بتردد 7 كيلو هرتز ضمن 64 كيلوبت/ثانية".
  5. ↑ جيري د. جيبسون؛ توبي بيرغر؛ توم لوكابو (1998). الضغط الرقمي للوسائط المتعددة . مورغان كوفمان. ISBN 978-1-55860-369-1.
  6. ↑ "شرح الاختلافات بين ملفات الموجات الصوتية PCM/ADPCM" . قاعدة معارف مايكروسوفت ، KB 89879، الإصدار 3.0 . تاريخ النشر: 24 سبتمبر 2011. مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 ديسمبر 2013. تاريخ الاطلاع: 30 ديسمبر 2013 .
  7. ↑ "الوثائق العامة" . FFmpeg.org . برامج ترميز الصوت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31-10-2024 .
  8. ↑ "adpcmenc.c at 87068b9600daa522e3f45b5501ecd487a3c0be57" . FFmpeg/FFmpeg repo . 2024-10-31. الأسطر 998–1034 – عبر GitHub .