Colloquium - Details

Master-Vortrag: Hybrid-Digital-Analoge (HDA) Übertragung von Audiosignalen mittels adaptiver Codierung

Michael Czarnetzki
2. Juni 2015
11:15 Uhr
Hörsaal 4G IKS

In den letzten Jahrzehnten haben sich für die Datenübertragung digitale Systeme zur Quell- und Kanalcodierung durchgesetzt. Selbst für wertkontinuierliche Quellen, wie z.B. Sprache, Audio, Video oder Messwerte werden digitale Übertragungsverfahren genutzt. Bei der digitalen Übertragung erfolgt zuerst eine Quellcodierung (Quantisierung und Kompression), die die Quellsymbole in Bits umwandelt. Hier kommt es immer zu einer Reduktion der Qualität und einem Hinzufügen von (im einfachsten Fall) Quantisierungsrauschen, das selbst bei perfekter Übertragung der Bits nicht mehr korrigiert werden kann.

Analoge Übertragungsverfahren, die zeitdiskrete aber wertkontinuierliche Methoden zur Codierung und Übertragung nutzen, besitzen diesen Nachteil nicht. Allerdings existieren bisher kaum analoge Codierver-fahren die mit der Codierleistung digitaler Systeme vergleichbar sind.

Ein vielversprechender Ansatz besteht in der Kombination von beiden Welten mittels Hybrid-Digital-Analoger (HDA) Codes. Ein digitaler Code wird kombiniert mit einem analogen Code, der den Quantisierungsfehler des digitalen Codes zusätzlich mit analogen Codiermethoden überträgt. 

Im Rahmen dieser Arbeit wurden vorhandene HDA Systeme an die Übertragung von natürlicher Sprache angepasst. So wurden eine adaptive, prädiktive Übertragungstechnik (ADPCM) und ein standardisierter Codec (G722) durch einen analogen Pfad zu einem hybriden Übertragungssystem erweitert und verschiedene Konfigurationsvarianten evaluiert.

Es konnte gezeigt werden, dass die neuen HDA Systeme für verschiedene Qualitätsmaße, wie z.B. dem SNR oder dem PESQ eine bessere Übertragungsqualität erreichen als vergleichbare rein digitale Übertragungssysteme.

Im Vortrag werden anhand von Audiobeispielen die Qualitätsvorteile des Hybridsystems vorgestellt.

back