[发明专利]可适性差分脉冲码调变-解调变系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可适性差分脉冲码调变-解调变系统与方法，尤指一种应用 于通信网路上的可适性差分脉冲码调变-解调变系统与方法。

背景技术

使用脉冲码调变(以下简称PCM)来产生数字化语音数据时，通常需要提 到两个参数。第一个参数是取样率(Sample Rate)，即是对每一秒钟的语音波 形进行分割的数量。取样率越高，语音的质量当然也越好。通常取样率为8000 赫兹(Hz)即有不错的效果，但是如果要产生CD般的声音质量，则取样率需要 到44100Hz才行。而第二个参数则是取样大小(Sample size)，即是以多少位 为单位来表示出语音数据。由于PCM中储存的数据是语音波形的振幅大小，如 果我们以一个字节(8bits)为单位，则最大及最小的振幅差只有255。但是 如果我们改以两个字节(16bits)为单位，最大及最小的振幅则可相差至65535， 这时候的语音质量当然也更好。但是以较多的位来代表语音的数据，本身系统 不仅需要较多的内存，同时也需要有良好的数字信号处理器(DSP)来搭配才能 做到。而且当这些语音数字数据要经过网络传送时，也势必占去相当大的频宽， 造成网络资源严重的负担。

因此，设计者便将差分脉冲码调变(differential pulse-code modulation， 以下简称DPCM)的概念导入，由于DPCM记录的是目前的值与前一个值的差异 值，因此与单纯的脉冲码调变来比较，DPCM方法所产生数据量平均约可降至原 始数据量的25％。而可适性差分脉冲码调变(adaptive differential pulse-code modulation，以下简称ADPCM)则是DPCM的变形，可把数据量再 压缩的更小，这样可让传输通道的频宽大增，而这个技术被详细地描述于ITU-T G.726标准中，在此不予赘述。但是，于ITU-T G.726标准中，在应用于上述 可适性差分脉冲码调变方法的接收端硬件需要较复杂的设计才能成功地解压缩 还原出压缩过的声音数据，如此将造成昂贵的硬件成本而导致产品竞争力下滑。 而如何发展出一个新的技术手段有效解决上述习用手段的缺失，即为发展本发 明的主要目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可适性差分脉冲码调变-解调变系 统与方法，可达到简化译码端硬件复杂度、网络传输量与改善声音质量的主要 目的。

为了解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种可适性差分脉冲码调变-解调变系统，包含：一编码调变 模块，耦接于一通信网路，其系接收一模拟声音输入信号来转换成一数据封包 送出至该通信网路，而该资料封包至少包含有复数个可适性差分脉冲码调变量 位数据以及对应于该等可适性差分脉冲码调变量位数据的一初始值与一尺度因 子；以及一译码解调变模块，耦接于该通信网路，其系接收该资料封包，并根 据该资料封包中的该等可适性差分脉冲码调变量位数据、该初始值与该尺度因 子进行处理，进而还原出一模拟声音输出信号。

根据上述构想，本发明所述的可适性差分脉冲码调变-解调变系统，其中该 编码调变模块包含：一量化单元，其系以一固定取样频率对该模拟声音输入信 号进行取样并编码成复数个未经压缩的数字取样值；一差分计算单元，电连接 于该量化单元，其系将该等未经压缩的数字取样值分别与一初始值相减而相对 应得到复数个数字差值；一尺度因子生成器，电连接于该差分计算单元，其系 根据该初始值与一预定时间内的未经压缩的数字取样值中的一最大取样值间之 差值来估计出相对应该数据封包的一尺度因子；一压缩单元，电连接于该差分 计算单元，用以将该等数字差值压缩成该等可适性差分脉冲码调变量位数据； 一封包产生器，电连接于该压缩单元与该尺度因子生成器，用以将该预定时间 内的该等可适性差分脉冲码调变量位数据、该初始值与该尺度因子包装成该数 据封包；以及一传送器，电连接于该封包产生器，用以将该数据封包送出至该 通信网路。