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MÉTODOS DE CODIFICAÇÃO DE VOZ - UMA INTRODUÇÃO (6) |
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José de Ribamar Smolka Ramos |
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Métodos de Codificação de Voz
– Uma Introdução (6)
A decodificação segue o processo inverso, como pode ser visto na figura 7.
Figura 7 – DPCM encoder e decoder
Embora não tenha encontrado nenhuma referência objetiva, suspeito que as diferenças negativas sejam representadas no formato de complemento de 2.
A qualidade do sinal de voz recuperado é inversamente proporcional à quantidade de bits utilizada para representar as diferenças. Com 4 bits por diferença o índice MOS é 4,1.
O bit rate do sinal digital também dependerá do número de bits
usado para representar cada diferença.
A tabela 2 apresenta os bit rates associados aos números de bits por diferença
possíveis.
A técnica de análise da correlação entre a amostra corrente e a amostra anterior utilizada no DPCM pode ser aprimorada, incorporando o algoritmo de linear prediction: durante intervalos curtos de tempo, é possível fazer uma previsão do valor de uma amostra como uma combinação linear das suas antecessoras. Isto quer dizer que uma amostra xn qualquer pode ter o seu valor previsto
calculado como um polinômio das k amostras anteriores:
Os coeficientes a1, a2 ... ak são chamados coeficientes de adaptação, e são calculados dinamicamente a partir das k amostras anteriores. Podemos, então, calcular a diferença δ entre o valor real da amostra e o seu valor previsto:
Mantendo o mesmo esquema básico dos VOCODERs DPCM (figura 7), apenas
sofisticando o comportamento dos circuitos de predição e diferenciação,
fazemos a transmissão das diferenças calculadas entre cada amostra e seu valor
previsto. Esta forma de codificação é conhecida como Adaptive Differential PCM
(ADPCM), e está padronizada pela ITU-T nas recomendações G.721, G.726 e G.727,
com bit rates variando de 16 a 40 Kbps.
O índice MOS de VOCODERs DPCM depende do bit rate, chegando a 3,9 com bit rate
de 32 Kbps. As principais aplicações de VOCODERs ADPCM são:
"Duplicadores de banda" para canais G.711 convencionais (em um canal de 64 Kbps podem ser transmitidos 2 sinais ADPCM, a 32 Kbps cada);
Aplicações de Voice over IP (VoIP);
Canais de áudio de aplicações de video-conferência.