Bài giảng Kỹ thuật thông tin số - Chương 3: Kỹ thuật số hóa và định dạng tín hiệu

Hầu hết các tín hiệu cần truyền qua hệ thống truyền tin số đều là tín hiệu tương tự. Vì thế vấn đề đầu tiên cần qua tâm ở đây là số hoá tín hiệu tương tự. Lĩnh vực số hoá tín hiệu tương tự đã được nghiên cứu mạnh trong vài chục năm trở lại đây. Sự nghiên cứu đó đã tạo ra rất nhiều kiểu biến đổi khác nhau và trong mỗi kiểu lại có rất nhiều biến thể. Việc chọn kiểu cụ thể nào là phụ thuộc vào lĩnh vực ứng dụng và chất lượng truyền dẫn mà ta mong muốn đạt được. Một trong những phương pháp biến đổi tín hiệu tương tự sang số phổ biến hơn cả sẽ được trình bày kỹ trong chương này là điều chế xung mã PCM (Pulse Code Modulation) PCM cho chất lượng đảm bảo với giá thành tương đối. Ti PCM có những phương pháp biển thể cũng khá thông dụng là PCM delta, điều chế xung mã vi sai DPCM (Diffcicntial Pulse Code Modulation), điều chế delta DM ( Delta Modulation), DM thích nghi ADM (Adaptic DM). Các phương pháp sau cho tốc độ tín hiệu số thấp hơn so với PCM, dẫn đến sử dụng bằng thông tiết kiệm hơn. Tín hiệu tương tự sau khi chuyển sang dạng số cần phải được biểu diễn dưới một dạng thức thích hợp để truyền đi. Các dạng thức như vậy gọi là mã đường link code) và công việc đó được gọi là định dạng tín hiệu số (digital signal format). Chương này sẽ giới thiệu về một số loại ma đường thường gặp cùng với các đặc điểm của chúng. Có thể nói tiếng nói là loại tín hiệu thông tin được truyền phổ biến nhất trong mạng viễn thông. Chương này sẽ dành một phần để giới thiệu sơ lược về kỹ thuật mã hóa tiếng nói tốc độ thấp nhờ vào các bộ mã hoá thoại (voice code). Quá trình số hoá tiếng nói lúc này được thực hiện dựa trên nguyên tắc chỉ mã hoá để truyền đi các tổ hợp âm vị là yếu tố cơ bản cấu thành nên tiếng nói. Bộ giải mã có thể tạo lại tiếng nói bằng cách khôi phục lại các tổ hợp âm vị này. Tất nhiên lúc này tiếng nói chỉ đủ hiểu chứ không còn giữ được độ phân biệt, tính trung thực, ngữ điệu.của người nói như PCM. Phần cuối chương sẽ trình bày vài nét về kỹ thuật mã hóa audio cho tốc độ thấp nhưng chất lượng cao, dựa trên nguyên tắc mã hóa bằng con (sub-band coding).