Green Wind

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一、話說從頭
ADPCM是Adaptive Differential Pulse Code Modulation的簡寫
一般我們在聽的CD，以及常見的wav檔，都是用PCM的方式來把聲音數位化
那麼，PCM跟ADPCM有什麼差別呢?
其實說穿了也沒什麼，都是當初的先烈(!)前輩們所想出來，減少資料大小的辦法
二、何謂DPCM
要講ADPCM之前，我們先來看看DPCM是什麼
D=Differential，Differential這個字在這邊是"差"，相差多少的意思
因此，顧名思義…
假設某段聲音的PCM編碼是 250,268,269,241，這樣子會花掉12個數字的儲存空間
那麼這段聲音改用DPCM會是250,+18,+19,-9，這樣子就只花8個數字的儲存空間
所以，DPCM是PCM的紀錄方式的改良，用較少的bit數記錄一樣的東西
而250,+18,+19,-10經由反推可以得到和PCM一樣的數字，所以DPCM是無失真的壓縮
三、從DPCM看ADPCM
但是這樣子能壓縮掉的東西很有限，所以我們需要ADPCM
A=Adaptive，Adaptive這個字是適應性的意思(英文教學時間@_@）
承接上面的例子，當PCM是250,268,269,241、DPCM是250,+18,+19,-9時
250,+18,+19,-10可以進一步簡化成250,(+9,+9,-5)*2←這個就是ADPCM的編碼
那麼可以發現，250,(+9,+9,-4)*2只要花6個數字的儲存空間，比DPCM更少
而250,(+9,+9,-4)*2反推回去後，得到250,+18,+18,-8，跟原來的不一樣了
所以ADPCM是失真性的壓縮
實際上，編碼器執行壓縮的工作時，會考慮前後波形的變化，選擇簡化所使用的數字，
比如上面的那個*2可能改為*5，這就是"Adaptive 適應性"的意義所在
再看看上面的例子，250,268,269,241->250,(+9,+9,-4)*2
想像一個有所變化的聲波，我們只記錄某個時間點，之後的波與那個時間點的差值
假如差值大過我們能省略的，那麼就再重新設立一個開始點
如此一來，我們就不需要用很多很長的數字來描述一段聲音的波形
因此，音樂CD需要用16個bits(-32768~+32767的數字範圍)，才能記錄的聲音波形變化
經過ADPCM的簡化，就只需要4個bits(-8~+7的數字範圍)就可以記錄(*)
所以，ADPCM的壓縮比一般當作1:4，比MP3常用的1:10~1:12壓縮比要高一些