0.6 Viễn thông số  (Page 10/30)

Hình 7.19 chỉ một thí dụ biểu diễn cho hàm mật độ xác xuất ( giống như mật độ Gauss ). Ta chia nó làm 8 vùng đều nhau ( từ S0 đến S8 ). Nếu các vùng lượng tự hóa đã cho thì các trị làm tròn sẽ xấp xĩ gần như là trọng tâm của mỗi vùng ( các Sqi ).

Hình 7.19: Mật độ xác xuất tín hiệu

Mặc dù tai người kém nhạy đối với những thay đổi ở các mức cao hơn. Đáp ứng của tai người thì không tuyến tính. Vì vậy, ta có thể dùng cách lượng tử hoá không đều: Các bước lượng tử hoá nhỏ ở những mức thấp và các bước lượng tử hoá lớn hơn ở những mức cao hơn.

1. Nén và giải nén (Companding)

Dạng phổ biến nhất của LTH không đều đặn là " companding " thuật ngữ này lấy từ các thuật ngữ " compressing&expanding " ( nén&giại nen).

Việc xử lý như hình 7.20. Tín hiệu gốc được nén bằng các dùng 1 linh kiện phi tuyến không nhớ. Sau đó, tín hiệu bị nén được lượng tử hoá đều đặn. Sau khi được truyền đi, tín hiệu được giãi mã và phải được trương bằng cách dùng một hàm phi tuyến ngược lại với hàm đã dùng khi nén.

Compression amplifierF(x)Uniform quantizerExpansion amplifierF-1(x)Nonuniform quantizerDecoderDecoderHình 7.20: Companding

- Trước hết, ta phân giải tiến trình nén. Trước khi LTH, tín hiệu bị làm biến dạng bởi 1 hàm tương tự như thấy ở hình 7.21. Nó nén những trị lớn của input trong lúc nó làm tăng những trị nhỏ hơn. Nếu một tín hiệu analog đưa vào mạch nén, rồi output được LTH đều đặn, thì kết quả sẽ tương đương với sự LTH với các bước bắt đầu nhỏ và dần lớn hơn đối với các mức tín hiệu cao hơn ( hình 7.21 ). Ta chia output của mạch nén làm 8 vùng bằng nhau. Hàm được dùng để chuyển đổi các giới hạn của những vùng này thành hoành độ ( biểu diễn tín hiệu vào không bị nén ). Nhớ là các vùng trên trục 1 bắt đầu nhỏ và lớn hơn khi những trị của s gia tăng.

Hình 7.21: Phương thức nén

Áp dụng tiêu biểu nhất của Companding là truyền tiếng nói. Bắc Mỹ và Nhật sử dụng một đường cong chuẩn, gọi là " Compading " theo luật . Châu Âu có kiểu khác hơn, gọi là Alaw Compading.

Công thức nén .law

F(S) = sgn(s)

Hàm này được vẽ cho vài trị đã chọn lựa của .

Thông số  định nghĩa là độ cong của hàm. Trị thường dùng nhất:  = 255.

Hình 7.22: Nén theo luật . ( . Law Compeding ).

* Một cách để sử dụng mạch Companding 255 là mô phỏng một hệ phi tuyến có đường cong liên hệ vào/ ra giống như đương cong 255. Rồi cho những trị mẫu vào hệ thống và lượng tử hoá đều đặn tín hiệu ra bằng cách dùng một mạch A/D 8 bit.

* Một cách khác là tính xấp xĩ đường cong 255 bằng cách tuyến tính hoá từng phần, như hình 7.23. Ta chỉ vẽ phần dương của input. Đường cong là một hàm lẽ. Ta tính xấp xĩ phần dương của đường cong bằng 8 đoạn thẳng. Ta chia phần output dương thành 8 đoạn bằng nhau ( Hậu quả là chia input thành 8 vùng không bằng nhau ). Trong mỗi đoạn này, ta lượng tử hoá 4 bit. Vậy mỗi vùng ( của 8 vùng input ) đã được chia làm 16 vùng phụ, tổng cộng là 128 vùng cho mỗi phía của trục. Vậy ta có 256 ( =28 ) vùng, tương ứng với sự LTH 8 bit.

Hình 7.23: Sự tính xấp xĩ tuyến tính hóa từng phần 255.

* Kỹ thuật gửi 1 trị mẫu là gửi 8 bit mã hoá như sau :