아날로그 사운드 부호화 방식(PCM, ADPCM) 샘플링, 나이키스트 정리

아날로그 사운드를 부호화하는 방식으로는 PCM방식과 ADPCM방식이 있습니다.

ADPCM방식의 경우, 많은 저장 공간이 필요하지 않기 때문에 많이 쓰인다고 합니다.

여기서는 아날로그 사운드 부호화방식 3가지를 한번 알아보도록 하겠습니다.

1) PCM 방식 (Pulse Coded Modulation)

입력된 값을 그대로 기록하는 방식으로 압축을 사용하지 않기 때문에 용량이 큽니다.

CD 등에서 사용합니다.

2) DPCM (Differential Pulse Coded Modulation)

신호의 차이만을 저장하는 방식으로 인접한 값과의 차이가 크면 비효율적으로 되는 단점이 있습니다.

3) ADPCM (Adaptive Differential Pulse Coded Modulation)

DPCM에서 인접한 값과의 차이가 크면 진폭을 나누는 단계를 크게 하고 차이가 작으면 진폭을 나누는 단계를 작게 하여 가변적으로 차이를 정밀하게 저장하는 방법입니다.

데이터압축에 의한 값을 기록하므로 최대 4:1까지 압축이 가능합니다.

국제 멀티미디어 협회(IMA)에서 제안한 방식입니다.

샘플링은 사운드를 디지탈화하기 위해 아날로그 파형을 일정 간격으로 세분하여 각 지점의 좌표를 추출해내는 과정을 말하며 표본화라고도 합니다.

이 과정에서 샘플링을 위해 파형을 얼마만큼 짧은 간격으로 세분할 것이냐는 문제와 얼마나 많은 단계로 데이터를 구분하느냐에 따라 디지털 사운드의 품질이 결정됩니다.

샘플링 주파수는 샘플링 비율이라고도 하며 파형을 단위 시간당 얼마나 세분하느냐를 결정합니다.

나이키스트 정리에 의해 샘플링 주파수는 원음 아날로그 주파수의 2배 이상으로 해야합니다.

나이키스트 정리한 디지털 전송에서 부호 간 간섭을 없애는 조건으로 입력 신호 최고 주파수의 2배 이상의 주파수에서 표본화하면 원신호를 충실하게 재현할 수 있다는 정리입니다.