Codificação Diferencial DPCM, DM e ADM

Apresentação em tema: "Codificação Diferencial DPCM, DM e ADM"— Transcrição da apresentação:

1 Codificação Diferencial DPCM, DM e ADM
Bruno Edson

2 Codificação Diferencial
Histórico Codificação Diferencial Definição e Funcionamento: DPCM DM ADM (CVSD) Vantagens e Desvantagens Aplicações Resumo

3 Histórico (Codificação Diferencial)
Necessidade A/D Alec Harvey Reeves – fidelidade 1’s e 0’s. PCM (A. H. Reeves) – 1937/1938 Codificação com Predição Linear- 1952 Bell Telephone Laboratories DPCM (Cutler) e DM (Schouten) ADM (ADPCM - Barnwell)

4 DPCM (Diferencial Pulse Code Modulation)
O sinal DPCM é a diferença entre o sinal PCM e sua predição(sinal anterior): Menor nº de bits utilizado (compressão) Simples Computacionalmente (Algoritmo)

5 DPCM (Diferencial Pulse Code Modulation)
O Sinal Resultante: Valor absoluto da amostra Diferença entre os valores das amostras

6 DPCM (Diferencial Pulse Code Modulation)
PCM X DPCM

7 DPCM (Diferencial Pulse Code Modulation)
Voz: 256=> 8bits => 8bits x 8kHz = 64Kbps 64 => 6bits => 6bits x 8kHz = 48Kbps G = ( )/64 = 16/64 = 25% Imagem: 8bits => 8bits x (800x600)pxl =480kB 6bits => 6bits x (800x600)pxl = 360kB G = ( )/480 = 120/480 = 25%

8 DPCM (Diferencial Pulse Code Modulation)
Diagrama em Blocos (Codificação)

9 DM (Delta Modulation) Diferença Fixa: Estados: Slope-Overload
Passo, Step ou Delta Estados: Sobe ou Desce (1 e 0) Slope-Overload Granular Error Input / Output

10 DM (Delta Modulation) Saídas:

11 DM (Delta Modulation)

12 Granular error (DM) Como ou Sobe (1) ou Desce(0), o sinal não permanece em um mesmo nível. Até mesmo muito próximo do valor real.

13 Slope-Overload (DM) Sobre carga de Inclinação
A curva Sobe ou Decai mais rápido do que os passos possam acompanhar.

14 DM (Delta Modulation) Diagrama em Blocos (Codificação)

15 ADM Nomes: ADM (Adaptative Delta Modulation)
CVSD (Continuos, Variable Slope Delta-Modulation) Como DM com o tamanho dos passos variando com o tempo (adaptativo).

16 ADM (Codificador)

17 ADM (Decodificador)

18 ADM Os passos variam de acordo com o histórico do sinal. Equações:
Sx(k) = e(k-2) + e(k-1)*Sx(k-1) x^(k) = Sx(k) + Sx(k-1)

19 ADM Variação do Passo:

20 ADM Grandes variações no sinal Componentes de freqüência alta
Passos Maiores Componentes de freqüência alta Utilização de Filtros Passa-Baixas

21 Vantagens DPCM: DM: ADM: Qualidade muito boa, próxima ao PCM.
Simples Computacionalmente DM: Apenas 1 bit Muito Simples de Implementar ADM: Mais fiel que o DM pela adaptatividade

22 Desvantagens DPCM: DM: ADM:
Número de bits elevado em relação aos demais formas derivativas Maior Banda DM: Granular Error Slope-Overload ADM: Granular Error (passos pequenos) Mais complexo que o DM

23 Aplicações Codificação Diferencial Compressão de Dados: Áudio Imagem
MPEG-3 (.mp3) Imagem JPEG (.jpg, .jpeg) Vídeo MPEG (.mpg)

24 Aplicações DPCM: Creative Labs Video Blaster
Codificador arquivos (.avi)

25 Resumo (Recapitulando)
DPCM Diferença entre os sinais Menos bits DM Um bits - Passo Sobre-inclinação (Slope Over-load) ADM Passo do DM variável com o tempo

26 Referências Bibliográficas
REEVES, A. H., French Patent No / , July 5, 1937 REEVES, A. H., French Patent No , Oct. 3, 1938. CUTLER, C.C., Differential Quantization for Communication Signals, , 1952, US Patent 2,605,361. SCHOUTEN, J.S., F.E. DeJAGER, and J.A. GREEFKES, Delta Modulation, a New Modulation System for Telecommunications, 1952, Phillips, pp BARNWELL, T.P., et al., Adaptive Differential PCM Speech Transmission, 1974, Rome Air Development Center.