Qué es ADPCM

Modulación por codificación de pulsos diferencial adaptativa, es un codificador de forma de onda que funciona en base a DPCM (modulación por codificación de pulsos diferencial). Su funcionamiento es básicamente el siguiente:

Antes de la señal ser digitalizada, la señal análoga se divide en bandas de frecuencia por medio de los filtros QMF, que lo que hacen es dividir la señal de entrada en una superior y una inferior. Posteriormente a este proceso de filtrado se procede con las operaciones propias de DPCM para la digitalización, como lo son el muestreo, cuantificación del error de predicción y codificación.

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Durante el proceso de cuantificación y predicción, ADPCM lo que hace es adaptarse a los cambios del residuo de predicción. Hay dos métodos para adaptar los cuantificadores y los predictores, llamados adaptación en feedforward y adaptación en feedbackward. En la adaptación feedforward los niveles de reconstrucción y los coeficientes de predicción se calculan en el emisor, usando un bloque de voz. Después son cuantificados y transmitidos al receptor como información lateral. Tanto el emisor como el receptor usan estos valores cuantificados para hacer las predicciones y cuantificar el residuo.

En la adaptación feedbackward los niveles de reconstrucción y los coeficientes de predicción se calculan a partir de la señal codificada. Puesto que la señal es conocida tanto por el emisor como por el receptor, no hay necesidad de transmitir información lateral, así el predictor y el cuantificador pueden actualizarse para cada muestra. La adaptación feedbackward puede dar menores bitrates1, pero es más sensible a los errores de transmisión que la adaptación feedforward.

Lo anterior lleva a concluir que se podría usar la adaptación feedbackward para tener menos bit rates y así comprimir más al filtrar las sub bandas, pero el precio serían más errores en la transmisión. Esto depende del servicio que tenga que prestarse, si la transmisión es de importancia vital, o que no pueda haber errores por ningún motivo, es mejor no usar esta adaptación.

ADPCM es muy útil para codificar voz a bit rates medios. La CCITT propone un estándar de codificación de voz telefónica a una velocidad de 32 kb/s. Es el estándar G.721.

Por último, una vez hecho todo el proceso anterior, se multiplexan los resultados para ser almacenados o transmitidos. El proceso en el decodificador es inverso, primero demultiplexa y luego decodifica cada sub banda.

En la figura podemos observar el codificador y el decodificador, el primero con la señal de entrada, y el decodificador recibe la señal comprimida y luego la saca reconstruida, después de haber pasado por todos los procesos como la cuantización y la adaptación del predictor.

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Acerda de Juan Sebastián

Ingeniero de Sistemas y Telecomunicaciones de la Universidad de Manizales (Colombia) con énfasis en Redes y Seguridad Informática. Creador y administrador de ComuSOFT.com y apasionado del mundo de las redes de telecomunicaciones, el Software libre, Linux y la Seguridad de la Información. Actualmente me desempeño como Help Desk Engineer en una importante Multinacional de Seguridad Informática en Latino América. En lo que pueda colaborarte, lo haré con gusto!
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