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42 Codifica numerica del segnale audio
  • quantizzazione adattativa : pur adottando una quantizzazione uniforme, si riducono gli estremi di quantizzazione (e quindi il numero dei livelli del quantizzatore) rendendoli contemporaneamente variabili nel tempo in funzione della dinamica corrente del segnale. In tal modo per segnali di ampiezza modesta si utilizzano passi di quantizzazione della stessa ampiezza di quelli adottati con una quantizzazione uniforme, ma, al crescere dell’ampiezza del segnale, crescono in ampiezza mantenendo costante sia il numero di livelli che il rapporto segnale rumore;
  • quantizzazione differenziale : invece del segnale viene codificata una grandezza da esso derivata (tipicamente la differenza tra il segnale ed una sua stima) caratterizzata da una dinamica inferiore rispetto a quella dal segnale stesso. A parità di passo di quantizzazione è così possibile ridurre gli estremi di quantizzazione, riducendo il numero dei livelli del quantizzatore.

La stima del segnale (predizione) necessaria per la quantizzazione differenziale apre la strada alla codifica per modelli. Infatti, la predizione comporta automaticamente l’identificazione di un modello della sorgente in modo tale che, disponendo di un blocco di campioni, sia possibile stimarne la legge di generazione. Ricavata, però, tale legge si dispone di un modello della sorgente. Potrebbe, quindi, risultare conveniente trasmettere i parametri che identificano il modello, piuttosto che codificare la sua uscita. Per capire quanto vantaggiosa potrebbe essere tale tecnica, si pensi, ad esempio, al problema della codifica di segnali sinusoidali. In tal caso, una singola trasmissione dei parametri che identificano il generatore (ampiezza, frequenza e fase iniziale) eliminerebbe la necessità di trasmettere l’infinita serie dei campioni della sua uscita.

Per quanto riguarda la codifica nel dominio della frequenza, essa è motivata dal fatto che analizzare il segnale in un dominio differente da quello del tempo permette di eliminare della ridondanza/irrilevanza difficilmente evidenziabile altrimenti. In particolare i fenomeni che si vogliono sfruttare sono la disuniformità dello spettro del segnale e gli effetti di mascheramento da parte dell’udito. In entrambi i casi, la compressione avviene analizzando il segnale in distinti intervalli di frequenza ed eseguendo per ciascuna banda la quantizzazione più opportuna. In particolare si tenta di ridurre il numero dei livelli del quantizzatore in funzione dell’energia contenuta nelle singole bande, sia tramite una quantizzazione adattativa, sia aumentando l’ampiezza dei