符号化,圧縮


無線通信技術
無線伝送方式
Study

符号化

  • 音声などのアナログの信号を,デジタル信号に変える処理
    • デジタル化

PCM*1

  • 音声を一定時間ごとに数値化して記録する符号化技術
    • アナログ電話の周波数帯域(300Hz〜3.4kHz)を,64kbpsのデジタルデータに変換

標本化(Sampling)

  • 連続データを,離散的に抜き出す処理
    • インパルス列をかけることで抜き出せる
      • 抜き出す周期をサンプリング周期(標本化周期)という
  • 標本化定理
    • ある周波数帯に限られた信号は,その2倍の周波数帯でサンプリングすれば復元が出来るという定理

量子化*2

  • 標本化したデータを数値にして表す処理
    • どれだけ細かく表すかで,精度が変わってくる
      • あまり雑だと,ひずみが生じる(量子化ひずみ,量子化誤差)
  • 量子化ビット
    • 数値は2進数なので,何桁まで細かくするか
    • 通常は,2の何乗かを示す
      • ex.量子化ビット数8なら,256段階の細かさ
  • これらの数値データを最後に、2進法の符号化を行うことでデジタル化が完了する

複合

  • 受信側で,送られたデジタルデータを元の音声信号に復元すること

圧縮

  • 移動体通信だと,符号化の後に圧縮する
    • 大人数ユーザにより,周波数の有効利用のため
  • 携帯電話では高い圧縮処理が可能
    • 多くの音声パターンを用意して,パターンの種類だけ伝える
    • 受信側でパターンを当てはめるだけで再現する手法

PDC*3

  • フルレート
    • V-SELP*4
      • 総ビットレート11.2kbpsを6.7kbpsまで圧縮
  • ハーフレート
    • PSI-CELP*5
      • 総ビットレート5.6kbpsを3.45kbpsまで圧縮

3G

  • CDMA2000/cdmaOne
    • EVRC*6
      • 8〜1kbpsまで音声ビットレートを変化させることが出来るコーデック
  • W-CDMA
    • AMR*7
      • 12.2〜4.75kbps可変のコーデック

*1 Pulse Code Modulation
*2 Quantization
*3 Personal Digital Cellular
*4 Vector Sum Excited Linear Prediction
*5 Pitch Synchronous Innovation-Code Excited Linear Prediction
*6 Enhanced Variable Rate Codec
*7 Advanced Multi Rate codec