66 Цифрлық модуляция әдістері

Амплитудная манипуляция. Сигнал в амплитудной манипуляции (А8К), изображенной на рисунке 5.4, в, описывается выражением

где амплитудный член может принимать М дискретных значений, а фазовый член ф - это произвольная константа. Передача сигналов в двухуровневой модуляции А8К - это одна из первых форм цифровой модуляции, изобретенных в начале столетия для беспроводной телеграфии. В настоящее время про стая схема А8К в системах цифровой связи уже не используется.

67 1,2,3 Деңгейдегi mpeg сығу алгоритмдерi.

Алгоритм сжатия МРЕС, уровни 1,2,3. Международная организация по стандартизации (1п1егпа1юпа1 Ог^ашгайоп &г 81апс1агсН2а1:юп - 180) и экспертная группа по вопросам движущегося изображения (Мо1юп РюШге Ехрег1§ Сгоир - МРЕС) разработали стандарт аудиосжатия для сигнала, синхронизированного с сжатым видеосигналом, известный как МРЕС. В этой схеме объединены свойства МЬ^Т81САМ (Ма§кт§ рапегп айарйуе 1Муег§а1 8иЬЬапд 1п1е§га1ес1 Сойт§ Апд МиШр1ехт§ - универсальные интегральные средства кодирования и уплотнения по поддиапазонам с маскировкой и адаптацией к кодограмме) и А8РЕС (Айарйуе 8рес1га1 РегсерШа1 Еп1гору Содт§ — адаптивное спектрально-восприимчивое кодирование энтропии). В схеме использованы три уровня (коды) увеличивающейся сложности и улучшающейся субъективной

	Р(Х1)	Код	гп	гпР(Х|)
аа	0,5329	1	1	0,5329
аЬ	0,1825	0	2	0,365
Ьа	0,1825	11	3	0,5475
ЬЬ	0,0625	101	4	0,25
ас	0,0146	10000	5	0,073
са	0,0146	10011	6	0,0876
Ьс	0,005	100100	7	0,035
сЬ	0,005	1001011	8	0,04
ее	0,0002	1001010	8	0,0016

производительности, входные частоты дискретизации равны 32, 44,1 и 48 кГц, а биты на выход подаются со скоростью от 32 до 192 Кбит/с (монофонический канал) или со скоростью от 64 до 384 Кбит/с (стереофонический канал). Стандарт поддерживает режим работы единст­венного канала, стереорежим, двойственный режим работы канала (для двуязычных аудиопрограмм) и дополнительный совместный стереорежим. В последнем режиме два кодера для левого и правого каналов могут поддерживать друг друга, используя общие статистики с целью снижения скорости передачи бит аудиосигнала, даже большего, чем это возможно при монофонической передаче.

Кодер действует в соответствии с моделью реального времени порога спектральной восприимчивости человека. Этот порог представляет собой зависящую от частоты границу или порог, который отмечает уровни звукового давления, ниже которых человеческое ухо не может воспринимать сигналы. Эта кривая, названная порогом остроты слуха, генерируется во время слухового теста. Порог остроты обычно присутствует на уровнях амплитуды как функция спектрального положения и во многом подобен кривой спектра мощности. Этот порог представляет собой изменяющуюся во времени функцию кратковременной спектральной плотности мощности и имеет локальные максимумы в соответствии с тонами высокого уровня и тонообразными сигналами (называемыми тоналами). Повышение порога вследствие наличия сильных тоналов, приводит к локальной маскировке спектральных компонентов ниже нового порогового уровня. Спектральные компоненты сигнала, лежащие ниже порога слышимости, объявляются несущественными и не кодируются в процессе сжатия. Сигналы, превышающие зависящий от частоты порог, кодируются с достаточной точностью, позволяющей удерживать ошибку аппроксимации ниже уровня остроты. Этот процесс завершается делением спектра множеством узкополосных фильтров и присвоением достаточного числа бит для описания каждого выхода фильтра относительно его амплитуды, которая расположена выше порога. Таким образом, сигналу, в определенной полосе составляющему 30 дБ выше порога, будет при квантовании выделено 5 бит. В этом случае шум квантования падает ниже порога, так как отношение шум/сигнал квантования сократилось на 6 дБ на бит. Типичный график порога остроты представлен на рисунке 9.6.

Кодер работает следующим образом. Стандартный 16-битовый аудиосигнал РСМ усекается и преобразуется в компоненты спектральной подполосы с помощью группы многофазных фильтров, состоящей из 32 равномерно расположенных полосовых фильтров. Блок фильтра создается с помехами соседнего канала, превосходящими 96 дБ, - уровень, требуемый для подавления искажения восприимчивости, вызванного шумом квантования. Фильтрованные выходные сигналы выбираются с частотой Найквиста для каждой полосы пропускания диапазона частот, В декодере этот процесс обращается. Частота дискретизации каждого многополосного фильтра увеличивается до частоты исходного сигнала источника с помощью интерполирования сигналов подполосы, образованных на выходах полосы пропускания блока синтетических фильтров. На рисунке 9.7 представлена блочная диаграмма аудиокодера и декодера уровней I и II стандарта МРЕО.

На уровне III стандарта МРЕО/18О (МРЗ) достигается разрешение более высокой частоты, которое весьма точно соответствует критической разрешающей способности человека. Это усовершенствованное деление достигается посредством дальнейшей обработки 32 подпалосных сигналов с помощью перекрывающегося или усеченного 6-точечного или 18-точечного модифицированного дискретного косинус-преобразования (тодШед сИ§сге1е ссшпе 1гап8&гт — МБСТ).