適応型差動パルス符号変調(ADPCM )は、差動パルス符号変調(DPCM)の一種で、量子化ステップのサイズを変化させることで、所定の信号対雑音比に対して必要なデータ帯域幅をさらに削減することを可能にする。
通常、ADPCMにおける信号統計への適応は、DPCMエンコーダで差分を量子化する前に適応スケールファクターを適用するだけの単純な処理である。[ 1 ]
ADPCMは、1973年にベル研究所のP. Cummiskey、Nikil S. Jayant、James L. Flanaganによって音声符号化のために開発されました。[ 2 ]
電話通信では、1回の通話の標準的な音声信号は、1秒あたり8000個のアナログサンプル(各8ビット)として符号化され、DS0 と呼ばれる64kbit/sのデジタル信号になります。DS0のデフォルトの信号圧縮方式は、 μ-law(ミュー法則) PCM(北米と日本)またはA-law PCM(ヨーロッパと世界のほとんどの地域)です。これらは対数圧縮システムであり、13ビットまたは14ビットの線形PCMサンプル番号が8ビット値にマッピングされます。このシステムは国際規格G.711で規定されています。回線コストが高く、音声品質の低下が許容できる場合は、音声信号をさらに圧縮することが有効な場合があります。ADPCMアルゴリズムを使用して、一連の8ビットμ-law(またはA-law)PCMサンプルを一連の4ビットADPCMサンプルにマッピングします。これにより、回線の容量が2倍になります。この技術はG.726規格で詳しく説明されています。
ADPCM技術はVoIP通信で使用されています。1990年代初頭には、インタラクティブマルチメディア協会がADPCM DVI、IMA ADPCM、DVI4といった従来のオーディオコーデックを開発する際にもADPCMが使用されました。[ 3 ]
G.722 [ 4 ]は、2 つのチャネルとそれぞれの ADPCM 符号化によるサブバンド符号化に基づいて、48、56、64 kbit/s で動作するITU-T標準の広帯域音声コーデックです。 [ 5 ]デジタル化処理の前に、アナログ信号を取得し、直交ミラーフィルタ(QMF) を使用して周波数帯域に分割して、信号の 2 つのサブバンドを取得します。各サブバンドの ADPCM ビットストリームが取得されると、結果が多重化され、次のステップはデータの保存または送信です。デコーダは、逆の処理、つまり、ビットストリームの各サブバンドをデマルチプレックスして復号し、それらを再結合する必要があります。
![]()
符号化プロセスに関して言えば、音声符号化などの一部のアプリケーションでは、音声を含むサブバンドは他のサブバンドよりも多くのビットで符号化されます。これはファイルサイズを削減する方法の一つです。
Windowsサウンド システムはWAVファイルで ADPCM をサポートしていました。[ 6 ]
2024年10月31日現在 FFmpegには、50個の組み込みADPCMデコーダと16個のエンコーダが含まれており、その一部はニッチな用途に対応しています。たとえば、「ADPCM Westwood Studios IMA」( )は、古いCommand & Conquerビデオゲームadpcm_ima_wsのオーディオをエンコードおよびデコードします。 [ 7 ] [ 8 ]
ゲームキューブのDSPは、64チャンネルの同時音声処理におけるADPCMエンコーディングをサポートしています。