適応差動パルスコード変調、または ADPCM、デジタル通信システムで初めて使用されました。
ADPCM (ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation) は、16 ビット (またはそれ以上) の音声波形データの非可逆圧縮アルゴリズムです。サウンド ストリーム内の各サンプルの 16 ビット データを 4 ビットとして保存するため、圧縮率は 1:4 になります。圧縮/解凍アルゴリズムは非常にシンプルなので、低スペース消費で高品質のサウンドを得るのに適した方法です。
このアルゴリズムは音声信号サンプル間の相関を利用し、音声信号の非定常特性に応じて適応予測と適応量子化を使用します。つまり、量子化器と予測器のパラメータは入力信号の統計的特性に適応できます。または最適なパラメータ状態に近い場合、32kbps◎8khzのレートでネットワークレベルの音声品質を提供できます。現在、IMA ADPCM アルゴリズムを使用しています。このアルゴリズムは、単純なマッピング方法を使用して量子化ステップ サイズを調整します。入力 PCM 値 X(n) について、それを直前の時点の X(n-1) 予測と比較します。値を差分して d(n) を取得し、現在の量子化ステップに従って d(n) をエンコードし、このサンプル ポイントのエンコードされた値を使用して量子化ステップを調整し、同時に次の予測値を取得します。次の現在のサンプル ポイント サンプル ポイントのエンコーディングが使用されます。このアルゴリズムを通じて、サンプル ポイントを 4 ビット コード ストリーム、1 つの符号ビットと 3 つの振幅ビットにエンコードできます。
アルゴリズムは比較的単純であり、マッピングによって操作が簡素化されます。エンコードされたデータには、エンコードされたデータ ストリームをパッケージ化し、ファイル ヘッダーとデータ ストリームで構成される wav ファイル形式を使用します。ファイルヘッダーには、フォーマット、サンプリングレート、ビットレート、ブロック長、ビット数、チャンネル数などの情報が示されます。データコードストリームはブロック単位です。ブロック ヘッダーは、ブロックの先頭の予測値とインデックス値を示します。コード ストリームの各バイトの上位 4 ビットと下位 4 ビットは、それぞれ 1 つの PCM に対応します。現在、このアルゴリズムはそのシンプルかつ実用的な特徴から、デジタルオルゴールやデジタルレコーダーに広く使われています。
ADPCM (アダプティブ ディファレンシャル PCM)
開発者: ITU-T
特徴: ADPCM は、APCM の適応特性と DPCM 方式の差動特性を組み合わせたもので、比較的性能の良い波形符号化です。その中心的なアイデアは次のとおりです。
①適応的なアイデアを使用して量子化ステップのサイズを変更します。つまり、小さい差分をエンコードするには小さな量子化ステップ (ステップ サイズ) を使用し、大きな差分をエンコードするには大きな量子化ステップを使用します。
② 過去のサンプル値を使用して、実際のサンプル値と予測値の差が常に最小になるように、次の入力サンプルの予測値を推定します。
利点: アルゴリズムの複雑さが低く、圧縮率が小さく、エンコードとデコードの遅延が最も短い (他のテクノロジーと比較して)
短所: 平均的な音質
