語聲信號的變化是因人、因時而不同的,為了能在相當寬的變化范圍內(nèi)能得到最佳的性能,dpcm也需要自適應系統(tǒng),這里的自適應包括自適應預測和自適應量化,稱為adpcm。(a)編碼器
圖1 前饋自適應量化adpcm(b)解碼器
圖2 前饋自適應量化圖2所示為采用固定預測并帶有自適應量化的adpcm系統(tǒng)。圖2-45為前饋自適應量化的adpcm系統(tǒng)。圖中多電平量化與調(diào)制器用q[]表示,而積分器則用p(z)組成的預測系統(tǒng)表示。
自適應量化的基本思想是:讓量化間隔的變化,與輸入信號方差相匹配,即量化器階距隨輸入信號的方差而變化,它正比于量化器輸入信號的方差。
現(xiàn)有的自適應量化方案有兩類:一類是其輸入幅度或方差由輸入信號本身估算,這種方案稱為前饋自適應量化器。另一類是其階距根據(jù)量化器的輸出來進行自適應調(diào)整,或等效地用輸出編碼信號進行自適應調(diào)整,這類自適應量化方案稱為反饋自適應量化器。
不論是采用前饋式還是反饋式,自適應量化都可以改善動態(tài)范圍及信噪比。反饋控制的主要優(yōu)點是量化階距的信息由碼字序列提取,因此不需要傳輸或存儲額外的階距信息。
但是在重建輸出信號時,傳輸中的誤碼對質(zhì)量的影響比較敏感,在前饋控制時,要求碼字和階距一起,以用來得出信號。
這樣是增加了其復雜性,但它有可能在差錯控制保護下傳輸階距從而大大改善高誤碼率傳輸時的輸出信號質(zhì)量。不論是前饋型還是反饋型自適應量化都可以希望得到超過相同電平數(shù)固定量化的10~12db的改善。
為了進一步有效地克服語聲通信過程中的不平穩(wěn)性,要考慮量化器和預測器都適應匹配于語聲信號瞬時變化,又設(shè)計了同時帶有自適量化和自適應預測的adpcm系統(tǒng)。自適應量化和自適預測都可以是前饋型的或是反饋型的。