تعديل رمز النبض

الموسوعة الحرة

تعديل الشفرة النبضية ( PCM ) هو أسلوب يُستخدم لتمثيل الإشارات التناظرية رقميًا . وهو الشكل القياسي للصوت الرقمي في أجهزة الكمبيوتر والأقراص المدمجة والهواتف الرقمية وغيرها من تطبيقات الصوت الرقمي. في دفق PCM ، تُؤخذ عينات من سعة الإشارة التناظرية على فترات منتظمة، وتُكمّم كل عينة إلى أقرب قيمة ضمن نطاق من الخطوات الرقمية. وقد أُدرج كلود شانون وبرنارد أوليفر وجون بيرس في قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين لحصولهم على براءة اختراع PCM عام 1952. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

تعديل النبضة الخطي ( LPCM ) هو نوع محدد من تعديل الطور (PCM) حيث تكون مستويات التكميم منتظمة خطيًا. [ 5 ] وهذا يختلف عن ترميزات PCM التي تتغير فيها مستويات التكميم تبعًا للسعة (كما هو الحال في خوارزمية قانون A أو خوارزمية قانون μ ). على الرغم من أن PCM مصطلح أكثر عمومية، إلا أنه يُستخدم غالبًا لوصف البيانات المُشفرة باستخدام LPCM.

يحتوي دفق PCM على خاصيتين أساسيتين تحددان مدى دقة الدفق بالنسبة للإشارة التناظرية الأصلية: معدل أخذ العينات ، وهو عدد المرات التي يتم فيها أخذ العينات في الثانية؛ وعمق البت ، الذي يحدد عدد القيم الرقمية الممكنة التي يمكن استخدامها لتمثيل كل عينة.

تاريخ

بدأت الاتصالات الكهربائية المبكرة بأخذ عينات من الإشارات بهدف دمجها من مصادر تلغرافية متعددة ونقلها عبر كابل تلغرافي واحد. وقد ابتكر المخترع الأمريكي موسى ج. فارمر تقنية دمج الإشارات بتقسيم الوقت (TDM) في التلغراف في وقت مبكر من عام 1853. وفي عام 1903، استخدم المهندس الكهربائي دبليو إم مينر مبدلًا كهروميكانيكيًا لدمج إشارات تلغرافية متعددة بتقسيم الوقت، كما طبق هذه التقنية على الاتصالات الهاتفية . وقد حصل على كلام مفهوم من قنوات تم أخذ عينات منها بمعدل يزيد عن 3500-4300  هرتز، بينما لم تكن المعدلات الأقل مرضية.

في عام 1920، استخدم نظام بارتلين لنقل الصور عبر الكابل إشارات التلغراف التي تُرسل عبر أحرف مثقوبة على شريط ورقي، وذلك لإرسال عينات من الصور مُكمّمة إلى 5 مستويات. [ 10 ] وفي عام 1926، حصل بول إم. ريني من شركة ويسترن إلكتريك على براءة اختراع لجهاز فاكس ينقل إشارته باستخدام ترميز PCM ذي 5 بتات، مُشفّر بواسطة مُحوّل تناظري-رقمي كهروضوئي . [ 11 ] لم يُطرح الجهاز في الأسواق. [ 12 ]

ابتكر المهندس البريطاني أليك ريفز ، دون علمه بالأعمال السابقة، استخدام تقنية تعديل الطور (PCM) للاتصالات الصوتية عام 1937 أثناء عمله في شركة الاتصالات الدولية (ITL) في فرنسا. وقد وصف النظرية ومزاياها، لكن لم يُسفر ذلك عن أي تطبيق عملي. تقدم ريفز بطلب للحصول على براءة اختراع فرنسية عام 1938، وحصل على براءة اختراع أمريكية عام 1943. [ 13 ] في ذلك الوقت، كان ريفز قد بدأ العمل في مؤسسة أبحاث الاتصالات . [ 12 ]

كانت معدات التشفير SIGSALY ، وهي أول جهاز لنقل الكلام بتقنيات رقمية ، وسيلةً لنقل اتصالات الحلفاء رفيعة المستوى خلال الحرب العالمية الثانية . وفي عام 1949، قامت شركة فيرانتي كندا ببناء نظام راديو PCM عامل لنظام DATAR التابع للبحرية الكندية ، والذي كان قادرًا على نقل بيانات الرادار الرقمية عبر مسافات طويلة. [ 14 ]

استخدمت تقنية تعديل المشفر النبضي (PCM) في أواخر الأربعينيات وأوائل الخمسينيات أنبوب تشفير أشعة الكاثود المزود بلوحة قطبية مثقبة للتشفير. [ 15 ] وكما هو الحال في راسم الإشارة ، كان يتم مسح الشعاع أفقيًا بمعدل أخذ العينات، بينما يتم التحكم في الانحراف الرأسي بواسطة إشارة الإدخال التناظرية، مما يؤدي إلى مرور الشعاع عبر أجزاء أعلى أو أسفل من اللوحة المثقبة. تقوم اللوحة بتجميع الشعاع أو تمريره، مما ينتج عنه تغيرات في التيار في الشفرة الثنائية، بتًا واحدًا في كل مرة. وبدلًا من الشفرة الثنائية الطبيعية، تم تثقيب شبكة أنبوب جودال اللاحق لإنتاج شفرة غراي خالية من التشويش ، كما أنتجت جميع البتات في وقت واحد باستخدام شعاع مروحي بدلًا من شعاع ماسح. [ 16 ]

في الولايات المتحدة، كرّمت قاعة مشاهير المخترعين الوطنية برنارد إم. أوليفر [ 17 ] وكلود شانون [ 18 ] كمخترعين لتقنية تعديل الشفرة النبضية (PCM) [ 19 ] ، كما هو موضح في براءة الاختراع الأمريكية رقم 2,801,281 بعنوان "نظام اتصالات يستخدم تعديل الشفرة النبضية"، والتي سُجّلت عامي 1946 و1952، ومُنحت عام 1956. كما سجّل جون آر. بيرس براءة اختراع أخرى تحمل نفس العنوان عام 1945، وصدرت عام 1948: براءة الاختراع الأمريكية رقم 2,437,707 . ونشر الثلاثة كتاب "فلسفة تعديل الشفرة النبضية" عام 1948. [ 20 ]

يستخدم نظام T -carrier ، الذي طُرح عام 1961، خطي نقل مزدوجين ملتويين لنقل 24 مكالمة هاتفية بتقنية PCM ، يتم أخذ عينات منها بمعدل 8  كيلوهرتز ودقة 8 بت. وقد حسّن هذا التطوير السعة وجودة المكالمات مقارنةً بأنظمة تعدد الإرسال بتقسيم التردد السابقة .

في عام 1973، تم تطوير تعديل رمز النبض التفاضلي التكيفي (ADPCM) بواسطة بي. كوميسكي، ونيكيل جايانت ، وجيمس إل. فلانجان . [ 21 ]

تسجيلات صوتية رقمية

في عام 1967، طُوِّر أول مُسجِّل PCM في مرافق أبحاث هيئة الإذاعة والتلفزيون اليابانية (NHK ) في اليابان. [ 22 ] استخدم الجهاز، الذي يعمل بتردد 30  كيلوهرتز ودقة 12 بت، مُوسِّعًا ومُضَبِّطًا (مُشابهًا لتقنية تقليل الضوضاء DBX ) لتوسيع النطاق الديناميكي، وخزن الإشارات على مُسجِّل شريط فيديو . في عام 1969، وسَّعت NHK إمكانيات النظام لتشمل ستيريو ثنائي القنوات ودقة 32  كيلوهرتز و13 بت. في يناير 1971، وباستخدام نظام تسجيل PCM الخاص بـ NHK، سجّل مهندسو شركة Denon أولى التسجيلات الرقمية التجارية. [ ملاحظة 1 ] [ 22 ]

في عام 1972، كشفت شركة دينون النقاب عن أول مسجل رقمي ثماني القنوات، وهو DN-023R، الذي استخدم مسجل شريط فيديو مفتوح البكرات بأربعة رؤوس لتسجيل  الصوت بصيغة PCM بتردد 47.25 كيلوهرتز وعمق 13 بت. [ ملاحظة 2 ] وفي عام 1977، طورت دينون نظام تسجيل PCM المحمول، DN-034R. ومثل DN-023R، سجل هذا النظام ثماني قنوات بتردد 47.25  كيلوهرتز، ولكنه استخدم عمق 14 بت "مع التركيز ، مما يجعله مكافئًا لعمق 15.5 بت". [ 22 ]

في عام 1979، تم تسجيل أول ألبوم موسيقى بوب رقمي، بعنوان "Bop till You Drop ". تم تسجيله بتردد 50  كيلوهرتز، وبصيغة PCM خطية 16 بت باستخدام مسجل أشرطة رقمي من شركة 3M. [ 23 ]

أدخل القرص المضغوط (CD) تقنية PCM إلى تطبيقات الصوت الاستهلاكية مع طرحه في عام 1982. يستخدم القرص المضغوط تردد أخذ عينات يبلغ 44100 هرتز ودقة 16 بت ويخزن ما يصل إلى 80 دقيقة من الصوت الاستريو لكل قرص.

الاتصالات الهاتفية الرقمية

ساهم التطور السريع والانتشار الواسع لتقنية الاتصالات الرقمية PCM في تطوير تقنية دوائر المكثفات المحولة لأشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOS ) في أوائل سبعينيات القرن العشرين. [ 24 ] وقد أدى ذلك إلى تطوير رقائق ترميز وتصفية PCM في أواخر سبعينيات القرن العشرين. [ 24 ] [ 25 ] ومنذ ذلك الحين، أصبحت رقاقة ترميز وتصفية PCM بتقنية CMOS (MOS التكميلية) ذات البوابة السيليكونية، التي طورها ديفيد أ . هودجز و دبليو سي بلاك في عام 1980، [ 24 ] المعيار الصناعي للاتصالات الرقمية. [ 24 ] [ 25 ] بحلول تسعينيات القرن العشرين، تم رقمنة شبكات الاتصالات مثل شبكة الهاتف العامة المحولة (PSTN) إلى حد كبير باستخدام مرشحات ترميز PCM بتقنية التكامل واسع النطاق للغاية (VLSI)، والتي تستخدم على نطاق واسع في أنظمة التحويل الإلكترونية لمقاسم الهاتف ، وأجهزة مودم المستخدم النهائي ، ومجموعة واسعة من تطبيقات الإرسال الرقمي مثل شبكة الخدمات الرقمية المتكاملة (ISDN)، والهواتف اللاسلكية ، والهواتف المحمولة . [ 25 ]

التطبيقات

PCM هي طريقة التشفير المستخدمة عادةً للصوت الرقمي غير المضغوط. [ ملاحظة 3 ]

  • أدخل مفتاح 4ESS تقنية التحويل بتقسيم الوقت إلى نظام الهاتف الأمريكي في عام 1976، وذلك بالاعتماد على تقنية الدوائر المتكاملة متوسطة الحجم. [ 26 ]
  • تُستخدم تقنية LPCM لترميز البيانات الصوتية بدون فقدان في معيار القرص المضغوط Red Book (المعروف أيضًا بشكل غير رسمي باسم Audio CD )، والذي تم تقديمه في عام 1982.
  • AES3 (المحدد في عام 1985، والذي يعتمد عليه S/PDIF ) هو تنسيق معين يستخدم LPCM.
  • تحتوي أقراص الليزر المزودة بصوت رقمي على مسار LPCM على القناة الرقمية.
  • في أجهزة الكمبيوتر الشخصية، يشير مصطلحا PCM وLPCM غالبًا إلى التنسيق المستخدم في تنسيقات حاويات الصوت WAV (المُعرّفة عام 1991) و AIFF (المُعرّفة عام 1988). ويمكن أيضًا تخزين بيانات LPCM بتنسيقات أخرى مثل AU ، وهو تنسيق الصوت الخام (ملف بدون رأس)، بالإضافة إلى تنسيقات حاويات الوسائط المتعددة المختلفة .
  • تم تعريف LPCM كجزء من معايير DVD (منذ عام 1995) و Blu-ray (منذ عام 2006). [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] كما تم تعريفه كجزء من العديد من تنسيقات تخزين الفيديو والصوت الرقمية (مثل DV منذ عام 1995، [ 30 ] وAVCHD منذ عام 2006 [ 31 ] ).
  • يستخدم HDMI (الذي تم تعريفه في عام 2002) تقنية LPCM، وهي واجهة توصيل صوت/فيديو رقمية أحادية الكابل لنقل البيانات الرقمية غير المضغوطة.
  • يستخدم تنسيق حاوية RF64 (المحدد في عام 2007) تقنية LPCM ويسمح أيضًا بتخزين تدفق البتات غير PCM: يمكن "إخفاء" تنسيقات الضغط المختلفة الموجودة في ملف RF64 على شكل دفعات بيانات (Dolby E، Dolby AC3، DTS، MPEG-1/MPEG-2 Audio) على أنها PCM خطي. [ 32 ]

تعديل

أخذ عينات وتكميم إشارة (باللون الأحمر) لـ LPCM ذي 4 بتات عبر مجال زمني عند تردد محدد

في الرسم التوضيحي، يتم أخذ عينات من موجة جيبية (المنحنى الأحمر) وتكميمها لتقنية تعديل الشفرة الطورية (PCM). تُؤخذ عينات الموجة الجيبية على فترات منتظمة، موضحة بخطوط رأسية. لكل عينة، يتم اختيار إحدى القيم المتاحة (على المحور الرأسي). تُنفذ عملية PCM عادةً على دائرة متكاملة واحدة تُسمى محول تناظري رقمي (ADC). ينتج عن ذلك تمثيل منفصل تمامًا لإشارة الإدخال (النقاط الزرقاء) يمكن ترميزه بسهولة كبيانات رقمية للتخزين أو المعالجة. يمكن أيضًا دمج عدة تدفقات PCM في تدفق بيانات مجمع أكبر ، وذلك عادةً لنقل تدفقات متعددة عبر رابط مادي واحد. إحدى هذه التقنيات تُسمى تقنية تقسيم الوقت (TDM) وهي شائعة الاستخدام، لا سيما في نظام الهاتف العمومي الحديث.

إزالة التضمين

تتشابه الدوائر الإلكترونية المستخدمة في إنتاج إشارة تناظرية دقيقة من البيانات الرقمية مع تلك المستخدمة في توليد الإشارة الرقمية. وتُعرف هذه الأجهزة بمحولات الإشارة الرقمية إلى التناظرية (DACs). تُنتج هذه المحولات جهدًا أو تيارًا (بحسب نوعها) يُمثل القيمة المعروضة على مداخلها الرقمية. ثم تُصفّى هذه الإشارة وتُضخّم عادةً لاستخدامها.

لاستعادة الإشارة الأصلية من البيانات المأخوذة، يمكن لجهاز فك التضمين تطبيق عملية التضمين بشكل عكسي. فبعد كل فترة أخذ عينات، يقرأ جهاز فك التضمين القيمة التالية وينقل إشارة الخرج إلى هذه القيمة الجديدة. ونتيجةً لهذه الانتقالات، تحتفظ الإشارة بكمية كبيرة من طاقة الترددات العالية بسبب تأثيرات التصوير. ولإزالة هذه الترددات غير المرغوب فيها، يمرر جهاز فك التضمين الإشارة عبر مرشح إعادة بناء يعمل على كبح الطاقة خارج نطاق التردد المتوقع (الأكبر من تردد نايكويست) .وs/2{\displaystyle f_{s}/2}). [ ملاحظة 4 ]

دقة ومعدلات أخذ العينات القياسية

تتراوح أعماق أخذ العينات الشائعة في تقنية LPCM بين 8 و16 و20 و24 بت لكل عينة. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 33 ]

يشفر ترميز LPCM قناة صوتية واحدة. ويعتمد دعم الصوت متعدد القنوات على تنسيق الملف وعلى مزامنة عدة تدفقات LPCM. [ 5 ] [ 34 ] في حين أن قناتين (ستيريو) هما التنسيق الأكثر شيوعًا، إلا أن الأنظمة يمكنها دعم ما يصل إلى 8 قنوات صوتية (صوت محيطي 7.1) [ 2 ] [ 3 ] أو أكثر.

تُستخدم عادةً ترددات أخذ عينات تبلغ 48 كيلوهرتز كما هو الحال مع فيديوهات DVD ، أو 44.1 كيلوهرتز كما هو الحال في الأقراص المدمجة. ويمكن استخدام  ترددات أخذ عينات تبلغ 96  كيلوهرتز أو 192 كيلوهرتز في بعض الأجهزة، ولكن فوائد ذلك لا تزال محل نقاش . [ 35 ] 

القيود

تُبيّن نظرية نايكويست -شانون لأخذ العينات أن أجهزة PCM يمكنها العمل دون إحداث تشوهات ضمن نطاقات التردد المصممة لها إذا وفرت تردد أخذ عينات لا يقل عن ضعف أعلى تردد موجود في إشارة الإدخال. على سبيل المثال، في مجال الاتصالات الهاتفية ، يتراوح نطاق تردد الصوت القابل للاستخدام من 300 إلى 3400 هرتز تقريبًا . [ 36 ] ولإعادة بناء إشارة الصوت بكفاءة، تستخدم تطبيقات الاتصالات الهاتفية عادةً تردد أخذ عينات يبلغ 8000 هرتز، وهو أكثر من ضعف أعلى تردد صوت قابل للاستخدام.  

على أي حال، هناك مصادر محتملة للخلل كامنة في أي نظام PCM:

  • يؤدي اختيار قيمة منفصلة قريبة من مستوى الإشارة التناظرية لكل عينة، ولكنها ليست مطابقة له تمامًا، إلى خطأ في التكميم . وعند استخدام التمويه لتعويض هذا الخطأ، فإنه يُدخل ضوضاء إضافية. [ ملاحظة 5 ]
  • لا يتم إجراء أي قياس للإشارة بين العينات؛ تضمن نظرية أخذ العينات تمثيلًا واستعادة غير غامضين للإشارة فقط إذا لم يكن لديها طاقة عند التردد f s /2 أو أعلى (نصف تردد أخذ العينات، والمعروف بتردد نايكويست )؛ لن يتم تمثيل الترددات الأعلى أو استعادتها بشكل صحيح وستضيف تشويهًا ناتجًا عن التداخل إلى الإشارة التي تقل عن تردد نايكويست.
  • بما أن العينات تعتمد على الوقت، فإن وجود ساعة دقيقة ضروري لإعادة إنتاجها بدقة. إذا لم تكن ساعة التشفير أو فك التشفير مستقرة، فإن هذه العيوب ستؤثر بشكل مباشر على جودة مخرجات الجهاز. [ ملاحظة 6 ]

المعالجة والترميز

تجمع بعض أنواع ترميز تعديل الطور (PCM) بين معالجة الإشارة والترميز. كانت الإصدارات القديمة من هذه الأنظمة تُطبق المعالجة في المجال التناظري كجزء من عملية التحويل من تناظري إلى رقمي؛ أما التطبيقات الأحدث فتُطبقها في المجال الرقمي. وقد أصبحت هذه التقنيات البسيطة متقادمة إلى حد كبير بفضل تقنيات ضغط الصوت الحديثة القائمة على التحويل ، مثل ترميز تحويل جيب التمام المنفصل المعدل (MDCT).

  • تُعرف تقنية PCM الخطية (LPCM) بأنها تقنية PCM ذات تكميم خطي. [ 5 ]
  • تُشفّر تقنية PCM التفاضلية (DPCM) قيم PCM كفروق بين القيمة الحالية والقيمة المتوقعة. تتنبأ خوارزمية بالعينة التالية بناءً على العينات السابقة، ويخزن المُشفّر الفرق بين هذا التنبؤ والقيمة الفعلية فقط. إذا كان التنبؤ منطقيًا، يُمكن استخدام عدد أقل من البتات لتمثيل نفس المعلومات. بالنسبة للصوت، يُقلل هذا النوع من التشفير عدد البتات المطلوبة لكل عينة بنحو 25% مقارنةً بتقنية PCM.
  • تعديل النبض التفاضلي التكيفي (ADPCM) هو نوع من أنواع DPCM الذي يغير حجم خطوة التكميم، للسماح بمزيد من تقليل عرض النطاق الترددي المطلوب لنسبة إشارة إلى ضوضاء معينة .
  • تعديل دلتا هو شكل من أشكال DPCM الذي يستخدم بت واحد لكل عينة للإشارة إلى ما إذا كانت الإشارة تتزايد أو تتناقص مقارنة بالعينة السابقة.

في مجال الاتصالات الهاتفية، تُشفّر الإشارة الصوتية القياسية لمكالمة هاتفية واحدة على شكل 8000 عينة في الثانية ، كل عينة مكونة من 8 بتات، مما ينتج عنه  إشارة رقمية بسرعة 64 كيلوبت/ثانية تُعرف باسم DS0 . يستخدم ترميز ضغط الإشارة الافتراضي في DS0 إما ترميز PCM من نوع μ-law (أمريكا الشمالية واليابان) أو ترميز PCM من نوع A-law (أوروبا ومعظم دول العالم). هذه أنظمة ضغط لوغاريتمية، حيث تُحوّل قيمة عينة PCM خطية مكونة من 12 أو 13 بتًا إلى قيمة مكونة من 8 بتات. يُوصف هذا النظام بالمعيار الدولي G.711 .

عندما تكون تكاليف الدوائر مرتفعة ويكون فقدان جودة الصوت مقبولاً، يكون من المنطقي أحيانًا ضغط إشارة الصوت بشكل أكبر. تُستخدم خوارزمية ADPCM لتحويل سلسلة من عينات PCM ذات 8 بت من نوع μ-law أو A-law إلى سلسلة من عينات ADPCM ذات 4 بت. وبهذه الطريقة، تتضاعف سعة الخط. هذه التقنية مُفصّلة في معيار G.726 .

تم تطوير تنسيقات ترميز الصوت وبرامج ترميز الصوت لتحقيق ضغط أكبر. وقد تم توحيد بعض هذه التقنيات وتسجيل براءات اختراع لها. وتُستخدم تقنيات الضغط المتقدمة، مثل تحويل جيب التمام المنفصل المعدل (MDCT) والترميز التنبؤي الخطي (LPC)، على نطاق واسع في الهواتف المحمولة ، وتقنية الصوت عبر بروتوكول الإنترنت (VoIP)، وبث الوسائط .

التشفير للإرسال التسلسلي

يمكن أن تكون ذاكرة تغيير الطور (PCM) إما من نوع العودة إلى الصفر (RZ) أو من نوع عدم العودة إلى الصفر (NRZ). لكي تتم مزامنة نظام NRZ باستخدام معلومات النطاق، يجب ألا توجد سلاسل طويلة من الرموز المتطابقة، مثل الآحاد أو الأصفار. في أنظمة PCM الثنائية، تُسمى كثافة الرموز التي قيمتها 1 بكثافة الآحاد . [ 37 ]

غالبًا ما يتم التحكم في كثافة الآحاد باستخدام تقنيات التشفير المسبق، مثل التشفير المحدود بطول التشغيل ، حيث يتم توسيع رمز PCM إلى رمز أطول قليلاً مع حد مضمون لكثافة الآحاد قبل التضمين في القناة. في حالات أخرى، تُضاف بتات تأطير إضافية إلى التدفق، مما يضمن انتقالات الرموز من حين لآخر على الأقل.

تُستخدم تقنية أخرى للتحكم في كثافة الآحاد، وهي استخدام مُشفِّر البيانات ، الذي يُحوِّل تدفق البيانات إلى تدفق يبدو شبه عشوائي ، ولكن يمكن استعادة البيانات بدقة بواسطة مُفكِّك تشفير مُكمِّل. في هذه الحالة، لا تزال سلاسل طويلة من الأصفار أو الآحاد ممكنة في المخرجات، ولكنها تُعتبر نادرة بما يكفي للسماح بمزامنة موثوقة.

في حالات أخرى، تُعدّ قيمة التيار المستمر طويلة المدى للإشارة المُعدّلة مهمة، إذ أن تراكم انحياز التيار المستمر قد يُخرج دوائر الاتصالات عن نطاق تشغيلها. في هذه الحالة، تُتخذ تدابير خاصة لحساب الانحياز التراكمي للتيار المستمر، وتعديل الرموز عند الضرورة لضمان عودة الانحياز إلى الصفر دائمًا.

العديد من هذه الرموز ثنائية القطب ، حيث يمكن أن تكون النبضات موجبة أو سالبة أو غائبة. في رمز عكس العلامة المتناوبة النموذجي ، تتناوب النبضات غير الصفرية بين كونها موجبة وسالبة. يمكن مخالفة هذه القواعد لإنشاء رموز خاصة تُستخدم في التأطير أو لأغراض خاصة أخرى.

التسمية

يشير مصطلح "النبضة " في تعديل رمز النبضة إلى النبضات الموجودة في خط النقل. ولعل هذا نتيجة طبيعية لتطور هذه التقنية بالتوازي مع طريقتين تناظريتين، هما تعديل عرض النبضة وتعديل موضع النبضة ، حيث تُمثَّل المعلومات المراد ترميزها بنبضات إشارة منفصلة ذات عرض أو موضع متغيرين، على التوالي. من هذا المنطلق، لا يشبه تعديل رمز النبضة هذه الأشكال الأخرى لترميز الإشارة إلا قليلاً، باستثناء إمكانية استخدام جميعها في تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الوقت، وتُمثَّل أرقام رموز تعديل رمز النبضة بنبضات كهربائية.

انظر أيضاً

ملاحظات توضيحية

  1. ↑ من بين التسجيلات الأولى كان Uzu: The World Of Stomu Yamash'ta 2 من تأليف Stomu Yamashta .
  2. ↑ تم تسجيل أول تسجيل باستخدام هذا النظام الجديد في طوكيو خلال الفترة من 24 إلى 26 أبريل 1972.
  3. ↑ توجد طرق أخرى مثل تعديل كثافة النبض المستخدمة أيضًا في أقراص الصوت الفائقة (Super Audio CD) .
  4. تستخدم بعض الأنظمة الترشيح الرقمي لإزالة بعض التشويش، حيث يتم تحويل الإشارة من رقمية إلى تناظرية بمعدل أخذ عينات أعلى، مما يجعل مرشح منع التشويش التناظري أبسط بكثير . في بعض الأنظمة، لا يتم إجراء أي ترشيح صريح على الإطلاق؛ لأنه من المستحيل على أي نظام إعادة إنتاج إشارة ذات نطاق ترددي لانهائي، فإن الخسائر الكامنة في النظام تعوض عن التشوهات - أو ببساطة لا يتطلب النظام دقة عالية.
  5. ↑ يتأرجح خطأ التكميم بين -q / 2 و q /2. في الحالة المثالية (مع محول تناظري رقمي خطي تمامًا ومستوى إشارة >> q ) يتم توزيعه بشكل منتظم على هذه الفترة، بمتوسط ​​صفر وتباين q 2/12 .
  6. ↑ لا يُعدّ الاختلاف الطفيف بين ترددات ساعة التشفير وفك التشفير مصدر قلق كبير في العادة؛ فالخطأ الثابت الصغير غير ملحوظ. إلا أن خطأ الساعة يصبح مشكلة كبيرة إذا احتوت الساعة على تذبذب كبير .

مراجع

  1. 1 2 3 ألفستراند، هارالد تفيت؛ سالسمان، جيمس (مايو 1999). "RFC 2586 - نوع محتوى MIME الصوتي/L16" . جمعية الإنترنت. doi : 10.17487/RFC2586 . تاريخ الاسترجاع: 16 مارس 2010 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  2. 1 2 3 كاسنر، س. (مارس 2007). "RFC 4856 - تسجيل نوع الوسائط لتنسيقات الحمولة في ملف تعريف RTP للمؤتمرات الصوتية والمرئية - تسجيل نوع الوسائط audio/L8" . مؤسسة IETF. doi : 10.17487/RFC4856 . تاريخ الاسترجاع: 16 مارس 2010 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  3. 1 2 3 4 بورمان، سي.؛ كاسنر، إس.؛ كوباياشي، ك.؛ أوغاوا، أ. (يناير 2002). "RFC 3190 - تنسيق حمولة RTP للصوت الرقمي DAT ذي 12 بت والصوت الخطي ذي 20 و24 بت" . جمعية الإنترنت. doi : 10.17487/RFC3190 . تاريخ الاسترجاع: 16 مارس 2010 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  4. ↑ "أنواع الوسائط الصوتية" . هيئة أرقام الإنترنت المخصصة . تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2010 .
  5. 1 2 3 4 "الصوت المُعدَّل برمز النبض الخطي (LPCM)" . مكتبة الكونغرس . 19 أبريل 2022. تم الاطلاع عليه في 5 سبتمبر 2022 .
  6. ↑ نول، أ. مايكل (1997). طريق الأحلام: نظرة نقدية على طول الطريق السريع للمعلومات . الاتصالات السلكية واللاسلكية ( طبعة منقحة). ماوا، نيوجيرسي: إيرلبوم. ص 50. ISBN   978-0-8058-2557-2.
  7. ↑ ليبسون، ستيفن (7 سبتمبر 2021). "نبذة تاريخية عن معالج الإشارات الرقمية أحادي الشريحة، الجزء الأول" . مجلة الهندسة الكهربائية . تم الاطلاع عليه في 19 سبتمبر 2024 .
  8. ↑ باريت، جي. دوغلاس (2023). تجريب الإنسان: الفن والموسيقى وما بعد الإنسانية المعاصرة . شيكاغو، لندن: مطبعة جامعة شيكاغو . ص 102. ISBN  978-0-226-82340-9.
  9. ↑ هايكين، سيمون؛ موهر، مايكل (2010). أنظمة الاتصالات . جون وايلي وأولاده، ص 260-266 . ISBN  9788126521517.
  10. ↑ "نظام نقل بارتلين" . DigicamHistory.com. مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه في 7 يناير 2010 .
  11. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 1,608,527؛ انظر أيضًا الصفحة 8، دليل تحويل البيانات ، تحرير والتر آلان كيستر، نيونس، 2005، ISBN 0-7506-7841-0.
  12. 1 2 جون فاردالاس (يونيو 2013)، تعديل رمز النبضة: كل شيء بدأ قبل 75 عامًا مع أليك ريفز ، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات
  13. ↑ US 2272070 
  14. ↑ بورتر، آرثر (2004). تلال كثيرة للتسلق . مجموعة منشورات بيكهام. ISBN 9780931761188.
  15. ↑ سيرز، ر. و. (يناير 1948). "أنبوب انحراف حزمة الإلكترون لتعديل رمز النبض" . المجلة التقنية لنظام بيل . 27. مختبرات بيل : 44-57 . رمز Bibcode : 1948BSTJ...27...44S . doi : 10.1002/j.1538-7305.1948.tb01330.x . تاريخ الاسترجاع: 14 مايو 2017 .
  16. ↑ جودال، دبليو إم (يناير 1951). "التلفزيون بتقنية تعديل رمز النبض" . مجلة بيل سيستم التقنية . 30. مختبرات بيل : 33-49 . رمز Bibcode : 1951BSTJ...30...33G . doi : 10.1002/j.1538-7305.1951.tb01365.x . تاريخ الاسترجاع: 14 مايو 2017 .
  17. ↑ «برنارد أوليفر» . قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين . مؤرشف من الأصل في 5 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2011 .
  18. ↑ "كلود شانون" . قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين . مؤرشف من الأصل في 6 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2011 .
  19. ↑ «قاعة مشاهير المخترعين الوطنية تعلن عن دفعة المخترعين لعام 2004» . مدونة العلوم . 11 فبراير 2004. تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2011 .
  20. ↑ بي إم أوليفر؛ جيه آر بيرس وسي إي شانون (نوفمبر 1948). "فلسفة إدارة دورة حياة المنتج". وقائع معهد أبحاث الهندسة . 36 (11): 1324-1331 . رمز Bibcode : 1948PIRE...36.1324O . doi : 10.1109/JRPROC.1948.231941 . ISSN 0096-8390 . S2CID 51663786 .  
  21. ↑ P. Cummiskey, NS Jayant, and JL Flanagan, “Adaptive quantization in differential PCM coding of speech,” Bell Syst. Tech. J., vol. 52, pp. 1105–1118, Sept. 1973.
  22. 1 2 3 توماس فاين (2008). "فجر التسجيل الرقمي التجاري" (ملف PDF) . مجلة ARSC . 39 (1): 1-17 .
  23. ↑ روجر نيكولز. "لا أستطيع مواكبة جميع الصيغ II" . مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2002. كان ألبوم راي كودر "بوب تيل يو دروب" أول ألبوم بوب مسجل رقميًا
  24. 1 2 3 4 ألستوت، ديفيد ج. (2016). "مرشحات المكثفات المُبدَّلة" (ملف PDF) . في مالوبيرتي، فرانكو؛ ديفيز، أنتوني سي. (محرران). تاريخ موجز للدوائر والأنظمة: من الشبكات الخضراء والمتنقلة والمنتشرة إلى الحوسبة الضخمة للبيانات . جمعية IEEE للدوائر والأنظمة . الصفحات 105-110 . ISBN  9788793609860تمت أرشفة هذا الملف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 30 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 نوفمبر 2019 .
  25. 1 2 3 فلويد، مايكل د.؛ هيلمان، غارث د. (8 أكتوبر 2018) [الطبعة الأولى 2000]. "فلاتر-فك ترميز-تعديل رمز النبض" . دليل الاتصالات ( الطبعة الثانية). مطبعة سي آر سي . الصفحات 26-1 ، 26-2 ، 26-3 . ISBN   9781420041163.
  26. ↑ كامبرون، جي. كيث (17 أكتوبر 2012). الشبكات العالمية: الهندسة والعمليات والتصميم . جون وايلي وأولاده. ص 345. 
  27. ↑ جمعية أقراص بلو راي (مارس 2005)، ورقة بيضاء بعنوان "تنسيق قرص بلو راي - 2.ب مواصفات تنسيق تطبيقات الصوت والصورة لـ BD-ROM" (ملف PDF) ، تم الاطلاع عليها في 26 يوليو 2009
  28. ↑ "ملاحظات فنية حول أقراص DVD (فيديو DVD - "الكتاب ب") - مواصفات بيانات الصوت" . 21 يوليو 1996. مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2010 .
  29. ↑ جيم تايلور. "الأسئلة الشائعة (والإجابات) حول أقراص DVD - تفاصيل الصوت في أقراص DVD-Video" . تم الاطلاع عليه في 20 مارس 2010 .
  30. ↑ "كيف يعمل العنف المنزلي" . مؤرشف من الأصل في 6 ديسمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 21 مارس 2010 .
  31. ↑ "موقع معلومات AVCHD - نظرة عامة على مواصفات تنسيق AVCHD" . تم الاطلاع عليه في 21 مارس 2010 .
  32. ↑ الاتحاد الأوروبي للبث (يوليو 2009)، EBU Tech 3306 – MBWF / RF64: تنسيق ملف موسع للصوت (PDF) ، مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) في 22 نوفمبر 2009 ، تم استرجاعه في 19 يناير 2010
  33. ↑ مصطفى، محمد؛ كومار، راجيش (مايو 2001). "RFC 3108 - اتفاقيات استخدام بروتوكول وصف الجلسة (SDP) لاتصالات ATM الحاملة" . doi : 10.17487/RFC3108 . تاريخ الاسترجاع: 16 مارس 2010 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  34. ↑ "PCM، الصوت المُعدَّل برمز النبض" . مكتبة الكونغرس. 6 أبريل 2022. تم الاطلاع عليه في 5 سبتمبر 2022 .
  35. ↑ كريستوفر مونتغمري. "24/192 تنزيلًا موسيقيًا، ولماذا لا معنى لها" . كريس "مونتي" مونتغمري. مؤرشف من الأصل في 6 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2013 .
  36. ↑ https://www.its.bldrdoc.gov/fs-1037/dir-039/_5829.htm
  37. ↑ ستالينغز، ويليام، تقنيات الإشارات الرقمية ، ديسمبر 1984، المجلد 22، العدد 12، مجلة IEEE للاتصالات

للمزيد من القراءة