- Η σύσταση G.721 περιγράφει την προσαρμοστική διαφορική παλμοκωδική διαμόρφωση (Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM) για κανάλια 32kbit/s. Σύμφωνα με την προτεινόμενη τεχνική συμπίεσης γίνεται μετατροπή ενός ρεύματος PCM είτε γραμμικού είτε λογαριθμικού όπως αυτό ορίζεται στην σύσταση G.711 σε νέο κώδικα χρησιμοποιώντας την ADPCM.
- Κατά την κωδικοποίηση ADPCM το εισαγόμενο στον κωδικοποιητή σήμα είναι ένα γραμμικό PCM ή A-law PCM ή Mu-law PCM. Ένα διαφορικό σήμα προκύπτει από την αφαίρεση του πραγματικού σήματος από την εκτιμώμενη τιμή. Η προσαρμογή γίνεται χρησιμοποιώντας έναν κβαντιστή 15 σταθμών για να παράγει μία τετράμπιτη κωδική λέξη η οποία αναπαριστά την διαφορά του πραγματικού από το εκτιμώμενο σήμα. Παρακάτω παρέχεται πρόγραμμα σε κώδικα C της εταιρίας Sun Microsystems Inc. που υλοποιεί τον συγκεκριμένο κωδικοποιητή.
- Ο ADPCM αποκωδικοποιητής περιέχει τον ίδιο βρόχο ανάδρασης με τον κωδικοποιητή για τον υπολογισμό του πραγματικού σήματος. χρησιμοποιώντας την ίδια πρόβλεψη για το σήμα που δέχεται και προσθέτοντας την διαφορά που έχει λάβει κωδικοποιημένη παράγει το πραγματικό σήμα σε μορφή γραμμικού PCM ,Mu-law A-law σήματος. Παρακάτω παρέχεται πρόγραμμα σε κώδικα C της εταιρίας Sun Microsystems Inc. που υλοποιεί τον συγκεκριμένο απόκωδικοποιητή.
INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNIONΓενικά
static short qtab_721[7] = {-124,
80, 178, 246, 300, 349, 400};
/*
* Maps G.721 code word to
reconstructed scale factor normalized log
* magnitude values.
*/
static short _dqlntab[16] = {-2048,
4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
425, 373, 323,
273, 213, 135, 4, -2048};
/* Maps G.721 code word to log of
scale factor multiplier. */
static short _witab[16] = {-12,
18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
1122, 355, 198,
112, 64, 41, 18, -12};
/*
* Maps G.721 code words to
a set of values whose long and short
* term averages are computed
and then compared to give an indication
* how stationary (steady
state) the signal is.
*/
static short _fitab[16] = {0, 0,
0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
0xE00, 0x600,
0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
/* Η συνάρτηση g721_encoder()
κωδικοποιεί την εισερχόμενη τιμή ενός
* γραμμικού PCM, A-law
ή Mu-law δεδομένου και επιστρέφει την
* προκύπτουσα
κωδική λέξη . Σε περίπτωση μη αναγνωρίσιμης εισόδου
*
επιστρέφει -1*/
int
g721_encoder(
int sl,
int in_coding,
struct g72x_state *state_ptr)
{
short sezi, se, sez;
/* ACCUM */
short d;
/* SUBTA */
short sr;
/* ADDB */
short y;
/* MIX */
short dqsez;
/* ADDC */
short dq, i;
switch (in_coding) { /* linearize
input sample to 14-bit PCM */
case AUDIO_ENCODING_ALAW:
sl = alaw2linear(sl) >>
2;
break;
case AUDIO_ENCODING_ULAW:
sl = ulaw2linear(sl) >>
2;
break;
case AUDIO_ENCODING_LINEAR:
sl >>= 2; /*
14-bit dynamic range */
break;
default:
return (-1);
}
sezi = predictor_zero(state_ptr);
sez = sezi >> 1;
se = (sezi + predictor_pole(state_ptr))
>> 1; /* estimated signal */
d = sl - se; /* estimation difference */
/* quantize the prediction
difference */
y = step_size(state_ptr);
/* quantizer step size */
i = quantize(d, y, qtab_721,
7); /* i = ADPCM code */
dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y); /* quantized est diff */
sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq; /* reconst. signal */
dqsez = sr + sez - se; /* pole prediction diff. */
update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
return (i);
ADPCM αποκωδικοποιητής
#include "g72x.h"
static short qtab_721[7] = {-124,
80, 178, 246, 300, 349, 400};
/*
* Maps G.721 code word to
reconstructed scale factor normalized log
* magnitude values.
*/
static short _dqlntab[16] = {-2048,
4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
425, 373, 323,
273, 213, 135, 4, -2048};
/* Maps G.721 code word to log of
scale factor multiplier. */
static short _witab[16] = {-12,
18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
1122, 355, 198,
112, 64, 41, 18, -12};
/*
* Maps G.721 code words to
a set of values whose long and short
* term averages are computed
and then compared to give an indication
* how stationary (steady
state) the signal is.
*/
static short _fitab[16] = {0, 0,
0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
0xE00, 0x600,
0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
/* Η συνάρτηση g721_decoder() αποκωδικοποιεί
ένα τετράμπιτο κωδικό
* που έχει κωδικοποιηθεί
χρησιμοποιώντας κωδικοποιητή G.721 και
* επιστρέφει μια γραμμική
PCM , A-law ή Mu-law τιμή. Σε άγνωστη
* κωδική λέξη επιστρέφει
την τιμή -1.*/
int
g721_decoder(
int i,
int out_coding,
struct g72x_state *state_ptr)
{
short sezi, sei, sez,
se; /* ACCUM */
short y;
/* MIX */
short sr;
/* ADDB */
short dq;
short dqsez;
i &= 0x0f;
/* mask to get proper bits */
sezi = predictor_zero(state_ptr);
sez = sezi >> 1;
sei = sezi + predictor_pole(state_ptr);
se = sei >> 1;
/* se = estimated signal */
y = step_size(state_ptr);
/* dynamic quantizer step size */
dq = reconstruct(i &
0x08, _dqlntab[i], y); /* quantized diff. */
sr = (dq < 0) ? (se -
(dq & 0x3FFF)) : se + dq; /* reconst. Signal*/
dqsez = sr - se + sez;
/* pole prediction diff. */
update(4, y, _witab[i] <<
5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
switch (out_coding) {
case AUDIO_ENCODING_ALAW:
return (tandem_adjust_alaw(sr,
se, y, i, 8, qtab_721));
case AUDIO_ENCODING_ULAW:
return (tandem_adjust_ulaw(sr,
se, y, i, 8, qtab_721));
case AUDIO_ENCODING_LINEAR:
return (sr << 2);
/* sr was 14-bit dynamic range */
default:
return (-1);
}
}