ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΟΜΙΛΙΑΣ. Μικρότερος ρυθµός µετάδοσης Μεγαλύτερη χωρητικότητα. Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 1

Σχετικά έγγραφα
Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

ITU-R F (2011/04)

Συστήµατα ιάχυτου Φάσµατος (Spread

Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Μέθοδοι συµπίεσης ηχητικών. Βιβλιογραφία. Κωδικοποίηση µε βάση την αντίληψη.

Κωδικοποίηση ήχου. Κωδικοποίηση καναλιού φωνής Κωδικοποίηση πηγής φωνής Αντιληπτική κωδικοποίηση Κωδικοποίηση ήχου MPEG

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµμάτων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΑΛΜΟΚΩΔΙΚΗ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM (ΜΕΡΟΣ Α)

Συστήµατα Πολυµέσων Ενδιάµεση Εξέταση: Οκτώβριος 2004

Διαδικασία Ψηφιοποίησης (1/2)

Ήχος. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 04-1

Ήχος και φωνή. Τεχνολογία Πολυµέσων 04-1

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Τ.Ε.Ι. ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΧΑΝΙΩΝ ΣΠΟΥ ΑΣΤΗΣ: ΓΙΑΝΝΟΥΛΗΣ ΙΩΣΗΦ. ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ρ. Α.

Βασικές Τεχνολογίες Κωδικοποίησης και συμπίεσης φωνής στα Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα: Τεχνικές, Τυποποιήσεις και Εφαρμογές

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 4: Ήχος Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Ζώνες Συχνοτήτων GSM

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 10: Κωδικοποίηση ήχου Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Φυσικής Εισαγωγή στα Συστήματα Τηλεπικοινωνιών Συστήματα Παλμοκωδικής Διαμόρφωσης

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Συμπίεση Πολυμεσικών Δεδομένων

Οριακή Χωρητικότητα κυψέλης WCDMA UL

19/3/2007 Πολυµέσα και Συµπίεση εδοµένων

Ευρυζωνικά δίκτυα (2) Αγγελική Αλεξίου

Συµπίεση Ήχου µεβάσητην Αντίληψη: Τα πρότυπα συµπίεσης MPEG-1 layer I, layer II, layer III

Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα Ενότητα 5: Ψηφιοποίηση και συμπίεση σημάτων ήχου

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 5 Ψηφιοποίηση φωνής, μετάδοση δεδομένων και ασφάλεια στο GSM

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Παράμετροι σχεδίασης παλμών (Μορφοποίηση παλμών)

Κινητές Επικοινωνίες. Κεφάλαιο 3 Λογικά και φυσικά κανάλια

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ-ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Λειτουργίες Φυσικού Στρώµατος

ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙΙ (ΨΗΦΙΑΚΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ) 3 η ΟΜΑΔΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Λειτουργίες Φυσικού Στρώµατος

Μετάδοση σήματος PCM

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 5: Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σημάτων. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΘΕΜΑ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ ΦΩΝΗΣ ΚΑΙ ΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

Περιεχόμενα. 4.1 Χαρακτηριστικά του ήχου Ψηφιοποίηση με μετασχηματισμό Ψηφιοποίηση με δειγματοληψία Πρόλογος...

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 11: Χαρακτηριστικά Ψηφιακού Ήχου. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Άσκηση 1. Απάντηση Άσκησης 1

ΑσύρµαταΜητροπολιτικά ίκτυα

Εργαστήριο 8: Τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης στα Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 18

Κεφάλαιο 7. Ψηφιακή Διαμόρφωση

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Κωδικοποίηση βίντεο (H.261 / DVI)

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

ιάφορες υπηρεσίες => ιάφοροι ρυθµοί

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Μοντέλο Επικοινωνίας Δεδομένων. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 6 ο

Σταθερή περιβάλλουσα (Constant Envelope)

Μάθημα Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Παναγιώτης Μαθιόπουλος Ph.D.

Αρχιτεκτονική Τηλεφωνικού ικτύου

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Διαμόρφωση Παλμών κατά Πλάτος

Μάθηµα 9 ο : Συστήµατα πολλαπλής πρόσβασης

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ, ΔΙΚΤΥΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ, 2007 ΘΡ. ΤΣΙΑΤΣΟΣ

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 12: Συμπίεση Ψηφιακού Ήχου. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Αρχές κωδικοποίησης. Τεχνολογία Πολυµέσων 08-1

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Συστήματα Επικοινωνιών

ηµοτικό ιαδικτυακό Ραδιόφωνο και Τηλεόραση

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ.

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΦΩΝΗΣ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ ΧΑΜΗΛΟΥ ΡΥΘΜΟΥ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ. του. Αγγελή Στυλιανού

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Προσομοίωση Συστήματος Επικοινωνίας Software Radio. Καλοχριστιανάκης Μιχάλης Επόπτης: Α. Τραγανίτης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΜΠΤΟ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ ΣΕ ΨΗΦΙΑΚΟ

Αρχιτεκτονική δικτύου UMTS

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ, ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

3. ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Σύγχρονες τάσεις και προοπτικές

Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σηµάτων

Ασκήσεις στο µάθηµα «Επισκόπηση των Τηλεπικοινωνιών»

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 2: Εισαγωγικά θέματα Ψηφιοποίησης. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ - ΡΑ ΙΟΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΠΑΛΜΟΚΩ ΙΚΗ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Μετάδοση σήματος PCM

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Μαρία Μακρή Α.Ε.Μ: 3460

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΜΠΤΟ ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

Το δίκτυο GSM. ρ Απόστολος Γεωργιάδης Εργαστήριο Κινητών Επικοινωνιών Τµήµα Πληροφορικής & Επικοινωνιών ΑΤΕΙ Σερρών

Θέματα Συστημάτων Πολυμέσων

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

Συµπίεση Δεδοµένων: Συµπίεση Ψηφιακού Βίντεο

Ημιτονοειδή σήματα Σ.Χ.

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Transcript:

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΟΜΙΛΙΑΣ Μικρότερος ρυθµός µετάδοσης Μεγαλύτερη χωρητικότητα Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 1

WAVEFORM CODERS Ανεξάρτητοι από το είδος της πηγής Ελάχιστα σύνθετοι Μεγάλοι ρυθµοί ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ ΟΜΙΛΙΑΣ SPEECH CODERS SOURCE CODERS Εξαρτώνται από το είδος της πηγής ποιο σύνθετοι µικροί ρυθµοί TIME DOMAIN NONDIFFERENTIAL PCM 64 kbps G.711 FREQ. DOMAIN DIFFERENTIAL DELTA ADPCM CVSDM LPC RPE-LTP 13kbps GSM VOCODERS SBC ATC CCITT Standard G.721 (CT2, DECT 32 kbps ) APC Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 2

Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΟΜΙΛΙΑΣ 20msec Long Term Prediction εφικτή εφικτή δειγµατοληψία δειγµατοληψία µε µε πεπερασµένο πεπερασµένο ρυθµό. ρυθµό. Πλήρης Πλήρης αποκατάσταση αποκατάσταση από από τα τα δείγµατα. δείγµατα. Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΟΜΙΛΙΑΣ: 1. περιορισµένο εύρος συχνοτήτων 2. µη οµαλή (non uniform) κατανοµή πιθανότητας πλατών 3. µη µηδενική αυτοσυσχέτιση µεταξύ διαδοχικών δειγµάτων αποτελεσµατική αποτελεσµατική κβαντοποίηση κβαντοποίηση 4. όχι επίπεδο φάσµα συχνοτήτων 5. ύπαρξη περιόδων φωνής-παύσης DTx DTx Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 3

Ν=3 άρα 8 στάθµες (111) q7 ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ PCM (110) q6 (101) q5 (100) q4 Ελέγχουµε το από το Ν. (011) q3 (010) q2 (001) q1 (000) q0 T S 2T S 3T S 4T S 5T S 6T S 7T S Kλασικό PCM : Ν=8 bits άρα 256 στάθµες. Με f s =8kHz έχουµε 8000x8=64 8=64kbps ανά κανάλι Για 8 κανάλια φωνής: 8x648 64kbps= kbps=512 kbps / οµάδα Στο GSM έχουµε: Ν=13 bits έχουµε:2^13=8192 στάθµες µε f s =8kHz έχουµε 8000x13=104 kbps ανά κανάλι Για 8 κανάλια φωνής: 8x1048 104kbps= kbps=832 kbps / group carrier Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 4

M. O. S. Speech Quality 5 4 3 2 (Excellent) Hybrid coders GSM Vocoders G.721 Waveform coders G.711 1 (Bad) 0 2 4 8 16 Output bit rate in kbps 32 64 Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 5

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ ΚΙΝΗΤΩΝ Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 6

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ GSM Table 6.2 Comparison Chart for Four Different Codecs for Evaluation Codec MOS (1 = Bad, 5 = Excellent) Number of Bands Net Bit Rate (Kbps) Gross Bit Rate (Kbps) MOPS Millions of operations/sec RPE-LPC 3.54 1 14.77 16 1.5 MPE-LTP 3.27 1 13.20 16 4.9 SBC-APCM 3.14 16 13.0 16 1.5 SBC-ADPCM 2.92 8 15.0 16 1.9 Analog FM 1.95 - - - - RPE-LPC (Germany Philips) MOS=3,54 MPE-LTP (France IBM) Net bit rate Έγιναν δοκιµές σε 7 γλώσσες και 3 επίπεδα ισχύος (12,22,32 db) µε BER 0, 1:100, 1:1000 και 2 τύπους θορύβου περιβάλλοντος MOS : 3,54 Rate: 13 kbps RPE-LTP-LPC Regular Pulse Excitation Long Term Prediction Linear Predictive Coding Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 7

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ ΟΜΙΛΙΑΣ GSM (Πηγής) 104 kbps 8000 s/sec 13 bit PCM RPE-LTP LTP-LPC LPC Regular Pulse Excitation Long Term Prediction Linear Predictive Coding 47bits/5msec 160 samples per 20 msec = 160X13bits = 2080 bits 13kbps 9bits/5msec 36bits/20msec 47 bits/ 5msec =188 bits/20msec 36 bits/ 20msec= 36 bits/20msec 36 bits/ 20msec= 36 bits/20msec 260 bits/20msec Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 8

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ ΡΙΠΗΣ (Καναλιού) 260 bits / 20msec 78 bits Class2 182 bits Class1 50 bits 132 bits 53 bits 4bits Όλα µηδέν Block κώδικας CRC 185 bits 189 bits Συγκεραστικός κωδικοποιητής 1/2 378 bits 456 bits / 20 msec Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 9

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ ΡΙΠΗΣ (Καναλιού) Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 10

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ Ε ΟΜΕΝΩΝ 9,6 Kbps Βάθος αναδιάταξης (Interleaving depth) 19 Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 11

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΝΑΛΙΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ SACCh, FACh, BCCh, PCh, AGCh, SDCCh 228 Βάθος αναδιάταξης (Interleaving depth) 4 Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 12

ΣΥΝΟΨΗ ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΝΑΛΙΩΝ GSM Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 13

Βελτιώσεις κωδικοποιητών πηγής GSM ETSI 1996 : Enhanced Full Rate Codec EFR ETSI 1999 : Adaptive Multirate codec AMR, οµάδα κωδικοποιητών πηγής καναλιού που παρέχουν δυνατότητα: µεταβλητού ρυθµού γρήγορης σηµατοδοσίας, εντός ζώνης προσαρµογής στις συνθήκες καναλιού (ασύρµατη ζεύξη) λειτουργίες πλήρους (π.χ.fr 22,8 kbps) αλλά και µισού ρυθµού (π.χ.hr 11,4 kbps) Ο AMR µπορεί να προσαρµόζεται στις συνθήκες καναλιού και κίνησης µεταβάλλοντας κάθε φορά (το ταχύτερο κάθε 20 msec, κατόπιν εντολής ελέγχου) τον τρόπο λειτουργίας του (FR, HR, ρυθµό) έτσι ώστε να επιτυγχάνεται ο καλύτερος δυνατός συνδυασµός ποιότητας φωνής- χωρητικότητας για ολόκληρο το σύστηµα. Σε κάθε επιλογή κατανέµεται µε διαφορετικό τρόπο ο διαθέσιµος ρυθµός µεταξύ της κωδικοποίησης οµιλίας και της κωδικοποίησης καναλιού. Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 14

Κωδικοποιητές πηγής GSM (GERAN) GSM - EFR IS - 641 PDC - EFR 200-3400 200 3400 Hz Hz Samp.Rate Samp.Rate 8kHz 8kHz 50-7000 50 7000 Hz Hz Samp.Rate Samp.Rate 16kHz 16kHz Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 15

M.O.S. Αποκωδικοποιητών AMR NB WB Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 16

Σχηµατικό διάγραµµα κωδικοποιητή AMR Mi u s MR d (uplink) MI u s Network constrains s MI d (downlink) MC u s MI d 1. Μεταβλητός ρυθµός ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ 2. γρήγορη σηµατοδοσία, εντός ζώνης ποιότητας φωνής- χωρητικότητας 3. προσαρµογή στις συνθήκες καναλιού (ασύρµατη ζεύξη) ΟΛΟΚΛΗΡΟΥ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Νοε-06 Γ.Ι.Στεφάνου 17