ADPCM, G.721, G.726   Adaptive Differential Pulse Code Modulation   적응차분 PCM 방식

(2020-11-03)

1. ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation)

  ㅇ 적응형 `차동 PCM(DPCM)` 방식에 의한 음성부호화 기법을 주로 지칭


2. ADPCM 동작방식

  ㅇ Encoder 역할 
     - 예측부호화 알고리즘에 의해, 연속되는 다음 표본화값을 예측하고,
     - 이 예측값을 실제 표본화값과 비교한 차이값(오차값)을 양자화하여, 이를 선로전송
        . A-Law 또는 μ-Law PCM 입력신호를 Uniform PCM 신호로 바꾼 후에,
        . 입력 신호에서 입력 신호의 기대 값을 뺀  차분 신호(Difference Signal)를 얻어서,
        . 이 신호에 15 level Adaptive Quantizer를 이용하여 4 비트 값을 할당후 전송

  ㅇ Decoder 역할 
     - 수신측에서는, 동일한 예측부호화 알고리즘에 의해 예측한 값과 수신받은 오차값을 더하면,
       정확한 신호를 재구성 할 수 있음

  ※ 결국 예측이 정확할수록 오차(잔차)값도 작아지므로, 
     - 양자화 레벨도 작아지고, 
     - 이에따라 대역폭 감소를 도모하게되고, 
     - 동일 대역폭에서 전송용량(채널용량)을 크게 확보할 수 있는 여지가 생김


3. [참고사항]예측 부호화 알고리즘 활용

  ㅇ 기본적으로 32 kbps에서 동작
     - 64 kbps를 기본으로하는 PCM 보다 1/2 비트율전송가능

  ㅇ ADPCM은 64 kbps A-Law 또는 μ-Law PCM 채널을 32 kbps 채널로 변경하거나 혹은 그
     역의 과정을 수행

  ㅇ 실제 응용 例)  ITU-T G.721 / G.726
     - G.721 :  64 kbps PCM을 32 kbps (양자화 비트 수 : 4 비트)으로 압축하는 ADPCM 기법
        . "G.721 : 32 kbit/s adaptive differential pulse code modulation (ADPCM)"
     - G.726 :  64 kbps PCM을 40/32/24/16 kbps 으로 가변해서 압축하는 ADPCM 기법
        . 장거리 국제전화에 가장 보편적으로 사용되는 표준 코딩 방식
        . "G.726 : 40, 32, 24, 16 kbit/s Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM)"
           .. 현재는, G.726 표준이 G.721 표준까지 포함한 상위 표준임



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