14. Алгоритм роботи нелінійного кодера

Розглянемо методи нелінійного кодування сигналів

У випадку сегментної характеристики компресії типу А 87,6/13 кодування абсолютних величин відліків здійснюється 11 еталонами з умовними вагами, рівними 2⁰ 2¹, 2³,… 2⁹і 2¹⁰ усл. ед. або 1, 2, 4, 8,… 512, 1024усл. ед. При лінійному кодуванні така характеристика еквівалентна характеристиці квантователя з 2048 рівнями квантування, для кодування яких треба було б дванадцяти розрядна кодова група (з урахуванням кодування полярності відліку) При нелінійному кодуванні число рівнів квантування становить 128, а розрядність кодової групи за тих самих умов дорівнює 8. Зазначений ефект порозумівається відмінностями в послідовності включення еталонів у процесі формування кодової комбинации

При 128 абсолютних значеннях рівнів нелінійне кодування здійснюється за 8 тактів і включає три основних етапи:

1-визначення й кодування полярності вхідного сигналу,

2 - визначення й кодування номера сегмента (вузла), у якому

укладений кодируемый відлік,

3 - визначення й кодування номера рівня квантування сегмента, у зоні

якого укладена амплітуда кодируемого відліку.

Перший етап здійснюється в першому такті, другий - в 2, 3 й 4 м тактах, третій - в 5, 6, 7 й 8-м тактах кодування.

Робота кодера на першому етапі кодування при визначенні й кодуванні полярності відліку не відрізняється від викладеного вище й особливих пояснень не вимагає.

Особливості другого етапу складаються у визначенні й кодуванні вузла характеристики компресії, що визначає початок сегмента, у якому перебуває кодируемый відлік (наприклад, вузла 0, якщо відлік перебуває в сегменті 0; вузла 1,якщо відлік перебуває в сегменті 1; вузла 2, якщо відлік перебуває в сегменті 2 і т.д.). Пошук здійснюється за три такти кодування й починається із включення еталонного струму Іэт.4 (128?).

У першому такті кодування амплітуда кодируемого відліку Іс. рівняється з величиною цього струму. Якщо при порівнянні виявиться, що Іс >Іэт.4, т. е відлік перебуває в 4- 8-й сегментах характеристики компресії, то струм Іэт.4 вимикається й включається струм Іэт.6. Якщо при порівнянні виявиться, що

Іс <Іэт.4 т. е. відлік перебуває в 0-4-й зонах характеристики компресії, то замість Іэт.4 включається. Іэт.2. Далі, залежно від результатів порівняння, у другому такті кодування еталонний струм з вузла 6 (або 2) перемикається у вузол 5 (або 1) або у вузол 7 (або 3), залежно від сегмента, у якому перебуває кодируемый відлік. Результат порівняння в третьому такті кодування остаточно уточнює номер вузла (початок сегмента) характеристики компресії, причому результат порівняння, що представляє двійковими символами кодової комбінації на виході кодера в 2, 3 й 4-м тактах кодування, указує у двійковому коді номер знайденого вузла й, отже, сегмент, у якому перебуває кодируемый відлік (наприклад, комбінація двійкових символів 100 указує на вузол 4; 110 - на вузол 6; 001 -на вузол 1 характеристики компресії і т.д.).

Третій етап є етапом визначення й кодування номера рівня квантування сегмента, у зоні якого перебуває амплітуда кодируемого відліку. Цей етап здійснюється в чотири такти методом лінійного кодування Тут варто пам'ятати, що крок квантування усередині сегмента рівномірний й, що число кроків квантування дорівнює 16, а вага еталонного струму, що визначає величину кроку квантування, дорівнює ?. При кодуванні на додаток до струму вузла характеристики компресії послідовно підключаються еталонні струми з

вагами 8∆, 4∆, 2∆, ∆. Результат порівняння, представлений в 4-розрядному двійковому коді, указує номер рівня квантування, у зоні якого перебуває амплітуда відліку.

Отже, у результаті виконання зазначених операцій виходить восьмиразрядная кодова комбінація двійкових символів, перший розряд якої вказывает полярність кодируемого відліку (імпульс або 1-відлік позитивний, пробіл або 0 - відлік негативний), 2, 3 й 4-й розряди - номер сегмента (вузла) характеристики компресії, виражений у двійковому коді, а 5, 6, 7 й 8-й розряди - номер кроку квантування усередині цього сегмента, у зоні якого укладена амплітуда кодируемого відліку (також у двійковому коді). Наприклад, кодова комбінація двійкових символів 11101001 означає, що кодуванню підлягає відлік позитивної полярності, амплітуда якого перебуває в сегменті 6 й укладена в зоні 9-го рівня квантування цього сегмента. На характеристиці компресії це відповідає сигналу з амплітудою, що перебуває в зоні 105-го рівня квантування.