O lege

Metoda A-law este o metodă de comandă utilizată în principal în Europa pentru semnalele audio analogice din sectorul telecomunicațiilor , care este standardizată în Recomandarea G.711 a Uniunii Internaționale a Telecomunicațiilor (UIT-T). În acest caz, semnalul la digitalizare cu o curbă caracteristică neliniară , așa-numita curbă caracteristică A , cuantificat . Scopul este de a atinge un interval dinamic mai ridicat sau un raport semnal / zgomot mai mare cu aceeași rezoluție prin rezolvarea devierilor semnalului mai grosiere și a deviațiilor semnalului mai mici mai fin.

În America de Nord și Japonia, se utilizează metoda µ-law similară , care este similară cu A-law, dar nu este compatibilă. Pentru comunicare, de ex. B. într-o conversație telefonică între Europa și SUA, datele digitale trebuie convertite de către convertoare corespunzătoare.

Curba A.

Caracteristicile legii A și ale legii µ și cuantificarea liniară în comparație

Compandarea semnalelor analogice are loc cu o caracteristică de cuantificare logaritmică , caracteristica A. Este definit ca o funcție continuă :

${\ displaystyle C (x) = {\ begin {cases} {\ frac {A} {1+ \ ln A}} | x | & {\ mbox {if}} 0 \ leq | x | \ leq {\ frac {1} {A}} \\ {\ frac {1} {1+ \ ln A}} + {\ frac {\ ln (A | x |)} {1+ \ ln A}} și {\ mbox {if}} {\ frac {1} {A}} <| x | \ leq 1 \ end {cases}} {\ mbox {cu}} A = 87 {,} 56}$

Funcția inversă este:

${\ displaystyle C ^ {- 1} (y) = \ operatorname {sgn} (y) {\ begin {cases} {| y | (1+ \ ln A) \ over A} și {\ mbox {if} } | y | <{1 \ over 1+ \ ln (A)} \\ {\ exp (| y | (1+ \ ln A) -1) \ over A} și {\ mbox {if}} { 1 \ over 1+ \ ln A} \ leq | y | <1. \ End {cases}} {\ mbox {cu}} A = 87 {,} 56}$

Se aplică următoarele: ${\ displaystyle C (\ pm 1) = \ pm 1}$

Caracteristica A are o dinamică ridicată la niveluri reduse de semnal și dinamică scăzută la niveluri ridicate.

Caracteristica de 13 segmente

Recomandarea G.711 descrie, de asemenea, o aproximare liniară a curbei caracteristice A în secțiuni, care este mult mai potrivită pentru utilizarea în sisteme de operare digitale, așa-numita curbă caracteristică cu 13 segmente .

Codificarea PCM intenționată ( modularea codului impulsului ) cu cuvinte pe 8 biți ar duce la o rezoluție independentă de nivel de 1/128 din amplitudinea maximă atunci când se utilizează o caracteristică liniară. Conform caracteristicii cu 13 segmente, nivelurile de semnal mici sunt acum cuantificate la 1/2048 din amplitudinea maximă, în timp ce nivelurile de semnal mari sunt cuantificate numai cu o rezoluție de 1/32. Semnalele sunt mai întâi digitalizate cu o precizie de 12 biți. Împărțirea în segmente a fost făcută în așa fel încât compresia și extinderea să poată fi făcute foarte ușor printr-o conversie de 12 biți la 8 biți sau o conversie de 8 biți la 12 biți.

Semnalul audio este prima valoare liniară de 13 biți sub forma unui număr întreg cu semn digitalizat. Această valoare de 13 biți este reprezentată ca o valoare de 8 biți în conformitate cu următorul tabel:

Această codificare poate fi privită ca un număr 1.3.4 în virgulă mobilă cu 8 biți (așa-numitul minifloat ) și o valoare întreagă (semn de 1 bit, exponent de 3 biți, mantisă de 4 biți). Bitul de semn din rezultat este utilizat invers (n = nu s).

Pentru a evita transmiterea continuă a zerourilor în cazul tăcerii, cuvintele de 8 biți din fluxul de date sunt marcate cu 0x 55, adică H. 01010101 _b exclusiv SAU legat astfel încât biții 2, 4, 6 și 8 (din punctul de vedere al standardului ITU) sau 6, 4, 2, 0 (din punctul de vedere al sistemului de poziție binară ) să fie inversați.

Link-uri web

• UIT