Требования к икм кодекам

Искажение звукового сигнала, передаваемого в цифровом виде, практически полностью определяется соответствующими кодексами. Для обеспечения требуемого качества передаваемого сигнала необходимо выполнить ряд условий:

1. Статические и динамические погрешности ЦАП и АЦП, соответствующие нелинейности преобразования, не должны превышать половины значения младшего разряда.

2. Высокая точность АЦП достигается либо высокой точностью изготовления микросхем, либо динамической корректировкой, для которой вводят дополнительные младшие разряды.

3. АЧХ и неравномерность группового времени запаздывания преобразователя, а также уровень помех определяется параметрами пред и пост фильтра. Для профессиональной аппаратуры желательно затухание на частоте более 22кГц не меньше 100-110дБ, неравномерность АЧХ на частоте до 16кГц 0,25 дБ, на частоте до 20кГц 0,5дБ. Неравномерность группового времени запаздывания на частоте 18кГц не больше 3мкс.

Корректирующее кодирование

Канал записи воспроизведения в отличие от канала связи вносит временные искажения и для него характерно группирование ошибок. Звуковой сигнал представляет собой нестандартный процесс со слабовыраженными корреляционными свойствами и регулярностью структуры. Цифровые ошибки вносят в звуковой сигнал нерегулярности, воспринимаемые на слух как щелчки, амплитуда которых зависит от разряда пораженного бита. С этим явлением борются двумя способами.

1) Исправляют ошибки.

2) Маскируют их.

Исправляют ошибки с помощью корректирующего кода. Маскируют -интерполяцией.

Временные искажения в канале записи воспроизведения искажают сигнал и восстановление его временного масштаба затруднительно из-за нерегулярной структуры. Чтобы избежать временных искажений, применяют блочное кодирование: сигнал разбивают на блоки, каждый из которых снабжается синхрословом.

Исправляющие и обнаруживающие способности кода зависят от его кодового расстояния.

Код способен исправить ошибки кратности t₁ при условии, что .

Кратность ошибки – количество пораженных бит в исходной комбинации.

Код также может обнаружить ошибку кратности t₂ при условии, что .

Кодовое расстояние зависит от избыточности кода. Поэтому для исправления ошибок высокой кратности потребовалось бы значительное увеличение избыточности, то есть по каналу надо было бы передавать в основном избыточную информацию. Одним из эффективных приемов обнаружения и исправления кратных ошибок является каскадное кодирование.

При каскадном кодировании систему проверок осуществляют в различных направлениях, и ошибка высокой кратности в одном направлении может оказаться одиночной или малой кратности в другом.

При записи встречается выпадение сигналов протяженностью сотни и даже тысячи бит. В этой ситуации каскадный код не справится с задачей коррекции, поэтому при записи широко применяется перемежение: перестановка информационных символов с разнесением на большие расстояния, чтобы при воспроизведении после обратной перестановки преобразовать пакетную ошибку в серию одиночных.

Перемежают символы, слова и блоки слов. Применение перемежения позволяет практически полностью использовать преимущества каскадного кода.

Символы могут представлять собой биты, но чаще всего это посылки длиной 2ⁿ бит. Разрешенные значения символов выбирают из некоторого семейства, построенного по определенному правилу (поле Галуа). Таким образом строят, например, коды типа CRC и СIRC.

При декодировании каскадных кодов возможно различное использование обнаруживающей и исправляющей способностей внутреннего и внешнего кода:

1. только обнаружение ошибок внутренним кодом и последующее исправление стиранием - внешним;

2. исправление всех возможных ошибок внутренним кодом и последующее исправление внешним кодом;

3. обнаружение и исправление части ошибок и исправление стертых символов внешним кодом плюс обнаружение всех возможных опять же внешним.

Число вариантов декодирования расширяется при использовании обнаруживающей способности избыточных канальных кодов.

Стратегию корректирующего декодирования выбирают с учетом статистики ошибок, возможностей кодов, выбранного шага перемежения, критериев качества воспроизводимого сигнала.