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Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM), also called Delta Pulse Code Modulation, is a compression coding for a signal, which is based on differential values similar to Differential Pulse Code Modulation (DPCM), and in which the scaling of the quantization stages is additionally adjusted (adapted) depending on the signal curve. ADPCM was developed in 1973 at Bell Laboratories by P. Cummiskey, N. S. Jayant and James L. Flanagan.

In the field of audio signals, ADPCM is used within the framework of various ITU-T standards such as G.726 . The output data rate can be dynamically adjusted between 16 kbit/s and 64 kbit/s in these applications. Another application example is  Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) as used in cordless telephones.

Operating principle

ADPCM is a pulse code modulation with prediction function. When the signal is processed, an attempt is made to predict the further course of the signal within the next section. For the quantization of the signal in the next time step only the difference between predicted and real signal is used. Due to this difference formation, fewer bits can be used to describe the signal.

With this method, both the prediction function and the quantization level are "adapted" anew with each work step. This control loop provides a better signal prediction than DPCM.

ADPCM is also used for emulating computer and arcade games. See also M.A.M.E. and Irem M-62.

Deployments

Well-known implementations are the IMA ADPCM or IMADPCM, Microsoft ADPCM or MSADPCM, Microsoft IMA ADPCM and Apple QuickTime IMA ADPCM.

Info
titleITU-T Recommendations
  • G.721 (withdrawn) 32 kbit/s adaptive differential pulse code modulation (ADPCM)
  • The content of this Recommendation is now covered by Recommendation ITU-T G.726.
  • G.726 : 40, 32, 24, 16 kbps adaptive differential pulse code modulation (ADPCM)
  • G.727: 5-, 4-, 3- and 2-bit/sample embedded adaptive differential pulse code modulation (ADPCM)
  • G.722 : Subband ADPCM for the frequency range from 50 Hz to 7000 Hz with a sampling rate of 16 kHz and quantized with 14 bit



Source:https://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_differential_pulse-code_modulation

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Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM), auch Delta Pulse Code Modulation genannt, ist eine komprimierende Kodierung für ein Signal, welche ähnlich wie Differential Pulse Code Modulation (DPCM) auf Differenzwerten basiert, und bei der zusätzlich die Skalierung der Quantisierungsstufen in Abhängigkeit vom Signalverlauf angepasst (adaptiert) werden. ADPCM wurde 1973 an den Bell Laboratories von P. Cummiskey, N. S. Jayant und James L. Flanagan entwickelt.

Im Bereich von Audiosignalen findet ADPCM im Rahmen verschiedener ITU-T-Standards wie G.726 Anwendung. Die Ausgangsdatenrate kann bei diesen Anwendungen dynamisch zwischen 16 kbit/s und 64 kbit/s angepasst werden. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) wie es bei Schnurlostelefonen Verwendung findet.

Funktionsweise

ADPCM ist eine Puls-Code-Modulation mit Vorhersagefunktion. Bei der Verarbeitung des Signals wird versucht, den weiteren Signalverlauf innerhalb des nächsten Abschnitts vorherzusagen. Für die Quantisierung des Signals im nächsten Zeitschritt wird so nur die Differenz zwischen vorhergesagtem und realem Signal verwendet. Durch diese Differenzbildung können so weniger Bits zur Beschreibung des Signals verwendet werden.

Bei diesem Verfahren wird sowohl die Vorhersagefunktion als auch die Quantisierungsstufe bei jedem Arbeitsschritt neu „adaptiert“. Durch diesen Regelkreis wird eine bessere Vorhersage des Signals erreicht als bei DPCM.

Auch bei der Emulation von Computer- und Arcade-Spielen wird ADPCM verwendet. Siehe auch M.A.M.E. und Irem M-62.

Implementierungen

Bekannte Implementierungen sind das IMA ADPCM bzw. IMADPCM, Microsoft ADPCM bzw. MSADPCM, Microsoft IMA ADPCM und Apple QuickTime IMA ADPCM.


Info
titleITU-T Empfehlungen
  • G.721 (zurückgezogen) 32 kbit/s adaptive differential pulse code modulation (ADPCM)
    Der Inhalt dieser Empfehlung wird jetzt von der Empfehlung ITU-T G.726 abgedeckt.
  • G.726 : 40, 32, 24, 16 kbit/s adaptive differential pulse code modulation (ADPCM)
  • G.727: 5-, 4-, 3- and 2-bit/sample embedded adaptive differential pulse code modulation (ADPCM)
  • G.722 : Subband-ADPCM für den Frequenzbereich von 50 Hz bis 7000 Hz mit einer Abtastrate von 16 kHz und quantisiert mit 14 Bit



Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Adaptive_Differential_Pulse_Code_Modulation

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